GE Aviation GEnx im Dienst
Wie die Zeit vergeht: Am 12. Oktober 2011 übernahm Cargolux ihre erste Boeing 747-8F mit dem GEnx-Antrieb, am 22. April 2012 nahm Japan Airlines mit der vom GEnx angetriebenen Boeing 787 den Liniendienst auf. Heute, nur rund vier Jahre später, befinden sich bereits rund 850 GE-Triebwerke in Dienst am Dreamliner und an der neuesten Variante des Jumbo Jets. Weitere 800 Antriebe stehen in den Auftragsbüchern von GE Aviation. „Das Programm hatte einen sehr schnellen Produktionshochlauf, er war ungefähr dreieinhalb mal schneller als beim Vorgänger CF6. In diesem Jahr werden wir 280 Triebwerke an Boeing ausliefern. Unser Produktionsverfahren hat sich mittlerweile stabilisiert“, sagt Tom Levin, General Manager der Programme GEnx und CF6 bei GE Aviation im Gespräch mit der FLUG REVUE.
Der Start verlief nicht ganz optimal. Beim Nachfolger des Bestsellers CF6 sollte der Kraftstoffverbrauch um 15 Prozent geringer sein. Wie das konkurrierende Trent 1000 von Rolls-Royce konnte auch das GEnx die Vorgaben für den Verbrauch nicht ganz erreichen; rund drei Prozent fehlten beim für den Dreamliner bestimmten GEnx-1B. Das erste Performance Improvement Package (PIP) schaffte die Hälfte der nötigen Verbesserungen und erhielt im August 2011 seine Zulassung. Mit dem PIP II erhöhten die Ingenieure den Luftfluss im Niederdruckverdichter und verbesserten die Aerodynamik des Hochdruckverdichters sowie die Haltbarkeit der Brennkammer und Hochdruckturbine. Beim GEnx-2B der 747-8 lag der Verbrauch knapp zwei Prozent über der Spezifikation. Abhilfe sollten eine neu gestaltete Niederdruckturbine und einige Maßnahmen des PIP II vom GEnx-1B schaffen.
Diese Modifikationen sind seit 2013 zum jeweiligen Produktionsstandard geworden. Die zuvor gebauten Exemplare sollen bei ihrem nächsten Werkstattaufenthalt entsprechend umgerüstet werden. „Wir müssen noch Upgrades bei rund 340 Triebwerken durchführen, die bis 2020 abgeschlossen sein dürften. Der Grund für die relativ lange Zeit liegt darin, dass die Instandsetzungsintervalle so lang sind. Die Kunden wollen diese Periode nicht verfrüht beenden“, erklärt Levin.
Vom Tisch sind die im Juli 2012 aufgetretenen Qualitätsprobleme. Korrosionsbedingte Risse im Bereich der mittleren Niederdruckwelle hatten an einer 787 von Boeing in Charleston zu einem Triebwerksversagen geführt. GE änderte daraufhin die Beschichtung der Welle. Eiskalt erwischt wurde das Unternehmen dann Ende 2013 von mehreren Zwischenfällen, bei denen sich unter bestimmten Bedingungen in großer Höhe Eispartikel im Triebwerk gebildet und die Leistung erheblich eingeschränkt hatten. Daraufhin müssen die Betreiber bis heute einen Sicherheitsabstand von mindestens 93 Kilometern vor großen konvektiven Gewitterfronten einhalten.
Neue Software verhindert Vereisung
Mittlerweile hat GE eine neue Version der Software entwickelt, welche die Eispartikel erkennt und sie über Zapfluft-klappen aus dem Triebwerk bläst. „Wir gehen davon aus, dass alle Kunden des GEnx-1B und -2B in den kommenden Monaten die Software eingespielt haben. Außerdem liegen die Gespräche mit den Zulassungsbehörden, um die Einschränkungen aufzuheben, in den letzten Zügen. Für die 787 dürfte das bis Ende des Jahres der Fall sein. Bei der 747-8 rechnen wir mit dem ersten Quartal 2016, da wir gleichzeitig einige Verbesserungen von der Konfiguration des GEnx-1B übernehmen wollen.“
Derzeit fliegen rund 200 Dreamliner und 100 Jumbo Jets mit dem GEnx bei rund 40 Betreibern. Gemeinsam haben sie mehr als fünf Millionen Flugstunden absolviert. Die Einsatzerfahrungen sind laut Levin sehr gut. „Die Rate der Einsatzzuverlässigkeit ist fantastisch! Sie liegt im Bereich von 99,95 Prozent.“ Die Rate für Triebwerksabschaltungen im Flug (In-flight Shutdown Rate, IFSD) beträgt zwischen 0,001 und 0,004 Vorkommnissen pro einer Million Flugstunden. Allerdings gab es in diesem Jahr bereits drei Vorfälle, bei denen 787-Besatzungen ein GEnx im Flug abstellen mussten. Als Ursache hat sich der Verschluss des Öltanks erwiesen, der nach einer Wartung nicht korrekt montiert worden war. „Wir haben unsere Kunden auf die korrekte Installation hingewiesen und führen eine Verbesserung ein, um das Ölsystem robuster zu machen, falls der Deckel nicht richtig installiert wird“, erklärt Levin.
Auch Japan Airlines sieht für den Betrieb des GEnx-1B an ihren Dreamlinern keine wesentlichen Probleme mit der Zuverlässigkeit. „Das Betriebsverhalten des Triebwerks trifft unsere Erwartungen. In Bezug auf den Treibstoffverbrauch kommt es näher an die Spezifikation, ist aber noch nicht ganz am Ziel. Wir erwarten, dass es mit der Umsetzung des PIP-II-Upgrades besser wird“, sagt ein Sprecher der Airline. Bei der Lufthansa fliegt der CF6-Nachfolger an der 747-8. „Wir sind mit den GEnx-2B im täglichen Betrieb sehr zufrieden. Der Antrieb ist sehr sparsam und optimiert für den Reiseflug. Das Triebwerk zeichnet sich durch die verbesserte Leistungscharakteristik aus, die sich sehr gut an die Flugeigenschaften der 747-8 anpasst. Darüber hinaus wird der Fortschritt bei der geringeren Lärmabstrahlung deutlich“, teilt die Airline mit.
Für weitere Verkäufe sieht sich GE Aviation gut gerüstet. „Unser aktueller Produktionsstandard des GEnx-1B bietet im Vergleich zum Konkurrenzprodukt einen um 2,3 Prozent geringeren Kraftstoffverbrauch. Das ist ein großer Vorteil“, meint Levin.
Neue Technologien sollen Vorsprung ausbauen
„Wir gewinnen derzeit 62 Prozent der Aufträge für die 787.“ Das soll sich auch mit der Einführung des Rolls-Royce Trent 1000-TEN (siehe Kasten) nicht ändern. „Wir sind sehr zuversichtlich angesichts der Pipeline von Technologien, über die wir verfügen, falls wir einen weiteren Vorsprung benötigen. Bei der Zuverlässigkeit ist das Niveau kaum zu schlagen. Daher liegt unser Fokus neben dem Verbrauch auch auf der Reduzierung der Wartungskosten.“ Eine Möglichkeit liegt in der Einführung einiger für die GE9X der Boeing 777X vorgesehener Technologien wie Komponenten aus keramischen Verbundwerkstoffen (Ceramic Matrix Composites, CMC). So testeten die Konstrukteure in diesem Jahr bereits in der Hochdruckturbine Deckbänder und Schaufeln sowie in der Brennkammer Verkleidungen aus CMC. „All diese GE9X-Teile liefen 2800 Zy-klen in einem GEnx-Triebwerk“, sagt Levin. „Das gibt mir die Möglichkeit, zum richtigen Zeitpunkt einige davon im GEnx zu verwenden.“
Die Konkurrenz: Trent 1000
Das Rolls-Ryoce Trent 1000 ging am 26. Oktober 2011 an einer Boeing 787 von All Nippon Airways in Dienst. Mittlerweile hat das Triebwerk die Marke von einer Million Flugstunden durchbrochen und fliegt bei zehn Betreibern. Die Einsatzzuverlässigkeitsrate seit der Indienststellung beträgt laut Rolls-Royce 99,9 Prozent. Bisher kam es nur zu einem In-flight-Shutdown, der auf einen früheren Vogelschlag zurückzuführen war. Um den Treibstoffverbrauch weiter zu reduzieren, führten die Briten Verbesserungen in zwei Paketen ein (Package B und C). Der endgültige Serienstandard Trent 1000-TEN (Thrust, Efficiency and New Technology; Foto oben) soll den Verbrauch im Vergleich zur ersten Ausführung um fünf Prozent senken. Es lief erstmals am 3. Juni 2014. Im Hochdruckbereich kommt Technologie aus dem Trent XWB zum Einsatz. Die Zulassung soll noch in diesem Jahr erfolgen. Laut Rolls-Royce hat das Trent 1000 momentan gegenüber dem GEnx einen Verbrauchsvorteil von rund drei Prozent auf Strecken unter 5500 Kilometern.
FLUG REVUE Ausgabe 10/2015
