13.03.2013
FLUG REVUE

Sauerstoff für den Notfall – Lebensretter in der Kabinendecke

Jeder kennt die Atemmasken von den Sicherheitsbelehrungen der Flugbegleiter, aber kaum einer musste sie je benutzen. Im Falle eines Falles jedoch ist die Notversorgung lebenswichtig für jeden einzelnen Passagier.

„Sollte der unwahrscheinliche Fall eines Druckverlustes in der Kabine auftreten, fallen aus den Deckenverkleidungen über Ihnen automatisch Sauerstoffmasken heraus. Bitte ziehen Sie eine dieser Masken zu sich heran, streifen Sie sie über Mund und Nase und atmen Sie normal weiter.“ Diesen Satz hat wohl jeder schon einmal während der Sicherheitsbelehrungen vor Beginn eines jeden Fluges gehört, aber erlebt haben die Situation nur ganz wenige Passagiere. So soll es auch bleiben, und dennoch führen alle modernen Verkehrsflugzeuge eine solche Notsauerstoffversorgung mit sich, die im Falle eines Falles Leben retten soll.

Die „dünne Luft“ in der Reiseflughöhe reicht bekanntermaßen für die Atmung nicht aus und führt zu schweren Gesundheitsschädigungen. Deshalb müssen alle Passagiere so lange mit Sauerstoff versorgt werden, bis das Flugzeug auf eine geringere Höhe abgestiegen ist, doch – wie funktioniert das?


DAe Systems – Spezialist für Sauerstoffanlagen
Auskunft dazu gibt Ralf Göke, Senior Engineer and Project Manager bei DAe Systems in Lübeck, einem der wenigen Unternehmen weltweit, die auf solche Systeme spezialisiert sind. 185 Mitarbeiter entwickeln und produzieren hier seit 1900 Sauerstoffanlagen, zuerst ausschließlich für die militärische Luftfahrt, während heute rund zwei Drittel des jährlichen Umsatzes auf dem kommerziellen Sektor erzielt werden. „1992 erhielten wir den ersten Auftrag zur Entwicklung des Notsauerstoffsystems für die A320-Familie von Airbus“, erläutert er, „und damit ging es bei uns richtig los.“ Inzwischen ist das Unternehmen Hauptlieferant für alle Airbusse einschließlich der A380, und mittlerweile erhielt es auch den entsprechenden Auftrag für die A350XWB. Auch bei Boeing ist man inzwischen gut im Geschäft.


Systeme je nach Kundenwunsch
Die Auslegung des Systems ist abhängig vom Kundenwunsch. Dazu gehört zum Beispiel der spätere Einsatzzweck eines Flugzeuges, ob es also vorrangig über Land oder über dem Meer fliegen wird, oder ob die Maschine weite Strecken über Hochgebirge zurücklegt. Daraus ergibt sich das Abstiegsprofil für den Notfall, denn auf einen Druckverlust kann ein Passagierflugzeug nicht mit Sturzflug reagieren. Rund eine Minute vergeht etwa, bis sich die Crew über den Ausmaß des Schadens Klarheit verschafft und einen Notruf abgesendet hat.


Atemluft für die lebenswichtige erste Viertelstunde
Danach beginnt ein moderater Abstieg auf mittlere Reiseflughöhe, wo man sich bis zur Anweisung des Notflughafens durchaus länger Zeit aufhalten kann, und erst dann geht das Flugzeug zum Landeanflug über. Entscheidend für Einsatz und Funktionsweise ist also die erste Viertelstunde nach Auftreten des Druckverlusts an Bord, und etwa so lange müssen die Anlagen auch zuverlässig funktionieren, wobei Boeing etwas kürzere Intervalle bevorzugt als Airbus.


Spezieller Luftfahrtsauerstoff
Der dafür erforderliche, spezielle Luftfahrtsauerstoff wird entweder in Flaschen zentral mitgeführt oder aber mittels kleiner, kartuschenförmiger Generatoren direkt am Platz des Passagiers erzeugt. Über den Sitzen sind die so genannten Passenger Service Units installiert, also jene Baugruppen, in denen sich die Lampen und Luftduschen, die Lautsprecher oder manchmal auch ausklappbare Videoschirme des Bordinformationssystems befinden. Dort sind auch die Atemmasken samt der Zuführungsschläuche sowie die Generatoren untergebracht. Eine dieser Kartuschen erzeugt genügend Sauerstoff für bis zu vier Passagiere, für mehr müssen zwei installiert werden.

„Wenn also der Passagier die Maske zu sich heranzieht, wird eine chemische Reaktion ausgelöst, bei der der Generator aus Natriumchlorat Sauerstoff erzeugt“, erklärt Ralf Göke. Weitere Produkte dieser Reaktion sind Wärme und Kochsalz, also keinerlei giftige Stoffe. Die Wärme wiederum wird wegen der relativ geringen Fließgeschwindigkeit im Schlauch kompensiert, so dass der Passagier keine „heiße Luft“ atmen muss. Eigentlich müsste die Anweisung an die Fluggäste dahingehend ergänzt werden, dass sie im Notfall die Maske „ruckartig“ heranziehen sollen, denn erst mittels dieses kleinen Rucks wird der Generator überhaupt erst ausgelöst. Bei der großen Aufregung bestünde jedoch die Gefahr, dass einzelne Passagiere zu viel Kraft aufwenden und damit die Maske abreißen. Also lässt man hier lieber die Flugbegleiter helfen, die, ebenso wie die Cockpitcrew, für Notfälle über spezielle Atemmasken verfügen.


Sauerstoffflaschen für Großflugzeuge

„Bei Großflugzeugen wie der A380 indessen ist es schon aus Gewichtsgründen günstiger, den Sauerstoff zentral in Flaschen mitzuführen“, ergänzt Gökes Kollege Tobias Albrecht, Customer Manager Airbus bei DAe Systems. Für rund 550 Passagiere müsste man etwa 300 Generatoren installieren, und die sind in der Summe schwerer als die Flaschen im Laderaum. Allerdings sind derartige Systeme weit anspruchsvoller in der Realisierung, muss doch auch der am weitesten entfernte Passagier noch genau so viel Sauerstoff bekommen wie der, der direkt in der Nähe der Flaschen sitzt. Solche Anlagen sind deshalb auch weitaus komplizierter für die Entwickler, die in einer eigenen Engineering-Abteilung zusammengefasst sind. Hinzu kommt noch ein spezieller Mitarbeiterstab für Tests und Zulassungen.


Herstellung
In der Regel werden bei DAe Systems nur die reinen Sauerstoffanlagen hergestellt, also die Behälter mit den Masken, den Schläuchen und den Generatoren. Für die Boeing 787 indessen erhielt das Unternehmen den Komplettauftrag zur Lieferung der PSUs, womit wieder neue Herausforderungen vor den Ingenieuren stehen.

Ansonsten wird nicht alles in Lübeck selbst hergestellt. Viele Teile kommen von Zulieferern, aber bei den Sauerstoffgeneratoren verlässt man sich doch auf das eigene Know-how. Natriumchlorat hat einen niedrigen Taupunkt, weshalb die Kartuschen in einem speziellen Klimaraum bei extrem geringer Luftfeuchtigkeit befüllt und verschweißt werden. Dabei wird immer eine geringe Menge Helium zugegeben, das sich sehr leicht detektieren lässt und darum sofort eventuelle Undichtigkeiten aufzeigt. Nach der Endmontage gilt eine Garantie von 15 Jahren für die Zuverlässigkeit, und erst kürzlich hat man tatsächlich einen Generator gezündet, der 15 Jahre lang im Wasser lag – er funktionierte einwandfrei!

Wie in der Sicherheitsbelehrung gesagt, fallen die Masken im Notfall tatsächlich automatisch aus der Decke, gesteuert von einer Druckdose, welche einen kurzen Stromstoß an alle Verschlussdeckel schickt und damit die Verriegelung öffnet. Jedoch kann das System auch vom Cockpit aus ausgelöst werden. Ein kompliziertes Lebensrettungssystem also, von dem man hofft, dass man es nie benötigt.

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Matthias Gründer



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