Kürzlich hat Airbus die erste A321XLR mit GTF-Advantage-Triebwerken an United Airlines ausgeliefert. Für den US-amerikanischen Triebwerkshersteller Pratt & Whitney und die bisherigen Kunden des Getriebefans ist das ein Meilenstein. Denn es ist das erste große Update des Turbofans seit seiner Indienststellung vor zehn Jahren.
Das wichtigste Ziel des GTF Advantage ist es, die Lebensdauer im Vergleich zum PW1100G-JM-Basistriebwerk zu verlängern. Denn das war bisher der wohl größte Kritikpunkt der Airlines. Nach Angaben von Pratt & Whitney soll die "Time on Wing" des GTF Advantage bis zu doppelt so lang sein wie beim GTF. Die "Time on Wing" gibt die Zeitspanne an, die ein Triebwerk am Flügel betrieben werden kann, bevor es für Instandhaltungsmaßnahmen abgenommen und in eine Werkstatt gebracht werden muss. Sie soll beim GTF Advantage bei etwa 25.000 Zyklen (ein Zyklus ist ein kompletter Flug vom Anlassen der Triebwerke bis zum Abschalten) liegen, wie ursprünglich beabsichtigt.
Um dieses Ziel zu erreichen, haben sich die Ingenieure eines für den Verschleiß wichtigen Themas angenommen: Hitze. Um die Hitze im Kerntriebwerk zu verringern, wurden aerodynamische Verbesserungen eingeführt, die den Luftstrom vergrößern. Dafür wurden Verdichter- und Turbinenschaufeln optimiert und die aktive Spaltkontrolle in der Turbine verbessert.
Verbesserte Kühlung und Beschichtung
Zudem wurde die Kühlung der Hochdruckturbinenschaufeln überarbeitet. Größe, Form und Anordnung der Bohrungen wurden modifiziert. Der Fokus lag dabei auf Veränderungen beim Guss. Bestehende Beschichtungen wurden optimiert und neue Beschichtungen der Turbinenschaufeln eingeführt, um die Lebensdauer vor allem in sandingen und salzhaltigen Umgebungen zu erhöhen.
Neben einer längeren Lebensdauer gewinnt der GTF Advantage durch das Plus an Luft, das durch das Kerntriebwerk strömt, auch an Schub: Das Triebwerk liefert 4 Prozent mehr Startschub auf Meereshöhe und bis zu 8 Prozent mehr an hochgelegenen Flughäfen. Vor allem für Betreiber in der Region Asien-Pazifik könne das ganz neue Routen ermöglichen, so Pratt & Whitney. Insgesamt profitieren vor allem die größten und schwersten Mitglieder der A320neo-Familie von den Verbesserungen.
Das GTF Advantage wird zum neuen Produktionsstandard, ab 2028 sollen nur noch die Triebwerke mit dem Namenszusatz "/2" (z. B. PW1134GA/2-JM für die A321XLR) die Endmontagelinien bei Pratt & Whitney in Middletown, Connecticut und bei MTU Aero Engines in München verlassen. Die bisherigen und die neuen Getriebefans seien austauschbar und können am Flugzeug auch parallel betrieben werden. Äußerlich lassen sich der Basis-GTF und GTF Advantage übrigens nicht unterscheiden.
Pratt & Whitney macht einen großen Teil der Verbesserungen durch ein optionales Upgrade namens "Hot Section Plus" (HS+) auch für ältere PW1100G-JM zugänglich.
Simulation und echte Daten
Die Verbesserungen basieren nach Angaben des Triebwerksherstellers auf intensiven Untersuchungen des bisherigen GTF und seiner Leistung in mehr als 50 Millionen kumulierten Flugstunden. "Wir verfügen über digitale Zwillinge für jede einzelne Seriennummer, die da draußen im Einsatz ist. Das sind mehr als 5000 Triebwerke. Und wir haben Modelle, die jeden einzelnen dieser Flüge simulieren", sagt Matt Teicholz, Vice President und Chefingenieur für kommerzielle Triebwerke bei Pratt & Whitney. Ingenieure hätten zudem Daten aus Inspektionen der im Einsatz befindlichen Hardware, aus fortschrittlicher numerischer Strömungsmechanik (CFD) und aus P&W-Dauertests kombiniert.
Zusätzlich zur umfassenden Datenanalyse der im Einsatz befindlichen GTF-Triebwerke führten die Ingenieure umfangreiche frühe Flugtests, Prüfstandstests und Dauerlaufversuche durch, um zu ermitteln, wie sich das Triebwerk sowohl unter sauberen als auch unter staubigen Bedingungen verhalten würde.
Pratt & Whitney hat das GTF Advantage im Dezember 2021 angekündigt. Im Februar 2025 erhielt das neue Triebwerk die Musterzulassung der US-Luftfahrtbehörde FAA, im Oktober 2025 jene von der europäischen Agentur für Flugsicherheit EASA.
