Ganz am Anfang der Luftfahrt legten Piloten und Mechaniker noch selbst die Wartungspläne für ihre Fluggeräte fest – basierend auf Erfahrungen. Heute ist die Entwicklung von Maintenance-Programmen eine komplexe Angelegenheit, bei der Flugzeug- und Triebwerkshersteller, Zulieferer, Behörden und Betreiber zusammenarbeiten.
Maintenance-Plan
Der Hersteller muss für jeden neuen Flugzeugtyp zunächst ein Minimum an geplanten Instandhaltungsaufgaben und Intervallen definieren und von der jeweils zuständigen Luftfahrtbehörde genehmigen lassen. Basierend auf diesem Grundgerüst entwickelt im Prinzip jede Fluggesellschaft ihren eigenen Maintenance-Plan, der wiederum behördlich abgesegnet werden muss. Auch wenn die einzelnen Programme voneinander abweichen können, sind die grundlegenden Anforderungen für jedes Exemplar eines bestimmten Flugzeugmusters dieselben.
Wartung vs. Überholung
Generell lässt sich zwischen Line Maintenance (Wartung) und Base Maintenance (Überholung) unterscheiden. Line Maintenance ist laut der europäischen Agentur für Flugsicherheit, EASA, "diejenige Instandhaltung, die vor einem Flug durchgeführt werden muss, um sicherzustellen, dass das Luftfahrzeug für den beabsichtigten Flug tauglich ist" (EASA Part 145, AMC 145.A.10). Ein Bestandteil ist der "Walk around" oder Pre-Flight Check vor jedem Flug, bei dem ein Pilot das Flugzeug auf sichtbare Beschädigungen und Lecks untersucht. Zur Line Maintenance gehören auch tägliche und wöchentliche Kontrollen, bei denen beispielsweise Betriebsstoffe wie Wasser, Öl und Hydraulikflüssigkeit sowie Räder und Bremsen überprüft werden. Im Rahmen der Line Maintenance werden auch Funktionstests und kleinere Reparaturen durchgeführt. Diese Arbeiten finden im laufenden Betrieb statt, oft über Nacht. Am nächsten Tag geht das Flugzeug wieder in den Liniendienst. Anders ist das bei der Base Maintenance: Die einzelnen Wartungsaufgaben sind vielfältiger und arbeitsintensiver, es ist mehr Spezialwerkzeug und auch Bodenequipment nötig. Die Arbeiten werden meist in einem Hangar durchgeführt. Das Flugzeug muss aus seinem Flugumlauf genommen werden.
Das ACD der Maintenance
Nach einer bestimmten Zeit sind intensive Kontrollen nötig. Wartungsaufgaben mit ähnlichen Intervallen wurden früher zu Arbeitspaketen zusammengefasst: den sogenannten Letter-Checks (Buchstaben-Kontrollen) A, C und D. "Der B-Check, den es beispielsweise noch bei der Boeing 737-200 und 747-200 gab, kommt in den Wartungsvorgaben der Flugzeughersteller für die aktuellen Muster nicht mehr vor", erklärt Michael Lagemann, Sprecher von Lufthansa Technik. Bei Airbus-Jets gibt es zusätzlich einen Sechs-Jahres-Check.
Maintenance and Commonality Marketing
Gleich vorweg: Die Unterteilung der Instandhaltungsaufgaben in Letter-Checks wird heute nicht mehr so starr angewendet. "Es finden sich keine Aufgaben im Maintenance Planning Document, die mit dieser Terminologie gekennzeichnet sind", stellt Berthold Stegerer, Leiter Maintenance and Commonality Marketing bei Airbus, klar. Die verschiedenen Arbeiten eines größeren Checks – nicht aber die großen Strukturchecks – können auf mehrere kleinere aufgeteilt werden. Das reduziert die Standzeit des Flugzeugs und gibt der Airline mehr Flexibilität, macht aber die Maintenance etwas teurer. Grund dafür ist die vielfältige Vorbereitungs- und Zugangszeit für die einzelnen Instandhaltungsmaßnahmen. "Was die Airline an Umsatz [durch kürzere Standzeiten; d. Red.] gewinnt, gleicht den Mehraufwand in der Wartung aber aus", sagt Stegerer. Praxiserfahrung habe gezeigt, dass zum Beispiel eine A320 keine wartungsbedingte Standzeit benötige, bevor der erste Strukturcheck nach sechs Jahren täglichem Flugbetrieb ansteht.
"Usage Parameter"
Anstelle der Letter-Checks für jede einzelne Wartungsarbeit wurden "Usage Parameter" eingeführt: Flugstunden, Zyklen (ein kompletter Flug mit Start und Landung) und feste Kalenderzeiten. Das sei vor rund 20 Jahren eine Reaktion auf die Anforderungen der Niedrigpreis-Airlines an erhöhte Flugzeugverfügbarkeit und dadurch gesteigerte Rentabilität gewesen, sagt Stegerer. So ist heute die Art der Nutzung des Flugzeugs entscheidend dafür, wie der Wartungsplan aussieht.
Light Maintenance
Weil die Bezeichnungen aber noch immer gebräuchlich sind, geben wir einen Überblick über Intervalle, Aufgaben und Dauer der Letter-Checks. Der A-Check (auch Light Maintenance) ist die häufigste Kontrolle. Er ist je nach Flugzeugtyp etwa alle 250 bis 1000 Flugstunden vorgeschrieben und gehört zur Line Maintenance. Typische Aufgaben sind Filterwechsel, Kontrolle und Schmierung von wichtigen Systemen (beispielsweise Hydraulik der Steuerflächen, Fahrwerke) und Überprüfung der Notfallausrüstung. Bei einer Boeing 737 dauert ein A-Check nach Angaben der australischen Airline Qantas zwischen sechs und 24 Stunden.
Base Check
Der C-Check (auch Base Check) findet je nach Muster, Betreiber und Verwendung alle ein bis drei Jahre statt. Er umfasst eine Inspektion der Struktur und der Außenhülle, dafür wird das Flugzeug teilweise auseinandergebaut. Aber auch Systemchecks und eine gründliche Reinigung sind Teil dieser Kontrolle, die zur Base Maintenance zählt. Manchmal lassen Fluggesellschaften gleichzeitig die Kabinen ihrer Flugzeuge erneuern, denn Teppiche, Sitze, Küchen und Toiletten werden im Rahmen des C-Checks sowieso ausgebaut. Zusätzlich können Modifikationen am Flugzeug wie die Nachrüstung des Equipments fürs Internet an Bord durchgeführt werden. Ein C-Check erfordert nach Angaben von Austrian Airlines rund 5000 Arbeitsstunden und kann bis zu drei Wochen dauern.
First Heavy Maintenance Visit
Beim Sechs-Jahres-Check (First Heavy Maintenance Visit) stehen Struktur und Kabine noch mehr im Fokus als beim C-Check. Das Flugzeug wird auf Korrosion untersucht, auch hochbelastete Bauteile wie die Flügel werden intensiv unter die Lupe genommen. Dafür muss ein Flugzeug etwa zwei bis vier Wochen in die Werft, eine A320 beispielsweise erfordert laut Lufthansa Technik eine niedrige bis mittlere vierstellige Zahl an Arbeitsstunden.
Second Heavy Maintenance Visit
Der D-Check (Second Heavy Maintenance Visit) ist der größte und teuerste Überholungstermin, er findet etwa alle zwölf Jahre statt. In seinem kommerziellen Leben durchläuft ein Flugzeug nur zwei oder drei Mal eine solche Generalüberholung. Dabei wird die Lackierung entfernt, das Flugzeug bis auf die Grundstruktur freigelegt, die Triebwerke und das Fahrwerk werden abmontiert und der Flieger wird aufgebockt. Mechaniker untersuchen jedes Teil auf Abnutzung und ersetzen es bei Bedarf. Nach Angaben von Lufthansa Technik schlägt ein D-Check an einer A320 mit einer hohen vierstelligen bis niedrigen fünfstelligen Anzahl von Arbeitsstunden zu Buche. "Beim gleichen Check an einem viel größeren Airbus A380 kann dagegen schon eine mittlere fünfstellige Zahl an Arbeitsstunden anfallen", sagt Lagemann. Jenach Flugzeugtyp kostet ein D-Check mehrere Millionen Euro.
Einfluss des Materials
Durch die Einführung neuer Werkstoffe im Flugzeugbau hat sich auch der Instandhaltungsaufwand verändert. Der Airbus A350 beispielsweise besteht zu mehr als 50 Prozent aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFRP). "Hier gibt es keine Korrosion und keine Ermüdungsbrüche", so Stegerer. "Damit fallen entsprechend Fatigue- und Korrosionsinspektionen an der Struktur weg." Titan könne zwar ermüden, aber nicht korrodieren; auch hier entfalle ein ganzes Arbeitspaket. "Im Vergleich zu einer konventionellen Metallstruktur sind die Wartungskosten der A350 um mindestens 20 Prozent geringer. Das macht sie zu einem sehr wartungseffizienten Flugzeug", sagt Stegerer.
Thermografie
Neue Materialien erfordern auch andere Verfahren, um auch kleinste Beschädigungen aufzuspüren. Bei Strukturchecks an Flugzeugen mit hohem Composite-Anteil wird vor allem Ultraschall genutzt, um im Inneren verborgene Risse, Poren und Fremdkörper zu entdecken. Zur Prüfung von Faserverbundwerkstoffen dient auch die Thermografie. Dabei machen hochauflösende Infrarotkameras Schäden sichtbar.
Wirbelstromprüfung
Für Strukturchecks an elektrisch leitenden Materialien, also auch dem klassischen Flugzeugwerkstoff Aluminium, wird die Wirbelstromprüfung eingesetzt. "Im Rahmen eines Heavy Checks wird beispielsweise jede einzelne Nietverbindung mittels Wirbelstromprüfung untersucht", sagt Lagemann. Röntgenverfahren können bei besonders dicken Werkstücken oder komplexen Geometrien wie Turbinenschaufeln mit Kühlkanälen helfen. Die Triebwerksinstandhaltung findet übrigens unabhängig von den Letter-Checks statt. "Hier wird, anders als bei der Flugzeugstruktur, auch schon seit vielen Jahren mit einem kontinuierlichen Zustandsmonitoring gearbeitet, das dynamische, bedarfsgesteuerte Überholungszyklen je nach individuellem Abnutzungsgrad des Triebwerks ermöglicht", erklärt Lagemann.
Big Data für die Wartung
Die neuesten Flugzeugmuster verfügen über zahlreiche Sensoren, die kontinuierlich Daten generieren. Die Auswertung dieser großen Datenmengen hilft dabei, den Ausfall einzelner Komponenten vorherzusagen – vorausschauende Instandhaltung nennt sich das. Der Austausch des Bauteils könne dann im Rahmen der Line Maintenance erfolgen, so Lagemann. "Die durchführenden Techniker wissen dabei schon im Vorfeld, welche zusätzliche Aufgabe auf sie zukommt und können entsprechendes Material bereitstellen."
