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Warum gibt es noch keine A380neo?

29.06.2017 - 08:00 0 Kommentare

Auf der Paris Air Show wurde zwar keine A380neo angekündigt - dafür aber eine plus-Version mit Winglets. Langstreckenpilot Nikolaus Braun klärt, ob die sinnvoll sind.

Airbus hat Ende Mai 2017 rund 200 der bestellten über 300 Flugzeuge des Typs A380 ausgeliefert. - © © Airbus -

Airbus hat Ende Mai 2017 rund 200 der bestellten über 300 Flugzeuge des Typs A380 ausgeliefert. © Airbus

Am vergangenen Sonntag endete in Le Bourget bei Paris die diesjährige Paris Air Show. Wieder einmal nutzten die großen Flugzeughersteller diese Gelegenheit, um öffentlichkeitswirksam die neuesten Bestellungen bekannt zu geben: Dieses Jahr waren es vor allem große Stückzahlen der aktualisierten Boeing 737 MAX und der A320neo.

Warum haben Airbus und Boeing in Le Bourget "nur" neo- und MAX-Versionen vorgestellt und keine richtig neuen Flugzeuge?

Linus P.

Für einen Flugzeughersteller ist der Neuentwurf eines Flugzeuges eine gewaltige Aufgabe, verbunden mit großen Risiken. Die Sorge ist nicht unbegründet: Fast alle Flugzeugneuentwürfe der vergangenen Jahre haben einen schwierigen Start gehabt: Der A380 zum Beispiel hatte massiv mit seiner Verkabelung zu kämpfen, die mehrfach während der laufenden Vorproduktion korrigiert werden musste.

Aufwändige Nachbesserungen

Die Boeing 787 "Dreamliner" kämpfte erst mit großen Verzögerungen beim Bau des Prototyps. Nach Markteinführung erlangte sie mit ihren anfälligen Lithium-Batterien traurige Berühmtheit, die zu einem vorübergehenden Flugverbot für die gesamte Boeing-787-Familie führte. Erst mit aufwändigen Nachbesserungen konnten die Probleme behoben werden.

In beiden Fällen ist mit dem jeweiligen Modell Neuland beschritten worden: Sei es die schiere Größe bei der A380 oder die Vielzahl an neuen Technologien in der Boeing 787. So reiht sich das Technologie-Risiko neben dem bekannten Gewichtsrisiko ein: Fast alle neuen Flugzeuge werden schwerer als ursprünglich geplant und haben damit Schwierigkeiten, die dem Kunden versprochenen Leistungsdaten zu liefern.

Insofern versucht ein Hersteller, so lange es geht, seine aktuellen Modelle zu vermarkten. Das bietet auch für den Kunden Vorteile: Eine einheitliche Flugzeugflotte bietet Einsparpotenzial für die Crews, die Techniker, die Ersatzteile und vieles mehr. Reicht der aktuelle Technikstand für wettbewerbsfähige Betriebskosten nicht mehr aus, bieten sich im Kern vor allem zwei Optionen: Neue Triebwerke und/oder eine verbesserte Aerodynamik.

Neue Motoren, bessere Wirtschaftlichkeit

Die einfachste Lösung ist der Austausch der Triebwerke durch neue, effizientere Triebwerke. Dieser Schritt ist über die Jahre schon bei vielen Modellen praktiziert worden, sei es bei der Boeing 737 beim Schritt von der 737-100/200 auf die 737-300/500 oder auch bei der 747.

© airliners.de, Christian Höb Lesen Sie auch: Wie funktioniert ein Flugzeugtriebwerk? Antworten aus dem Cockpit

Als für die Boeing 737-300 der neue Motor von CFM verfügbar war, standen die Ingenieure vor dem Problem, wie sie das Triebwerk mit dem größeren Durchmesser montiert bekommen, ohne dass es auf dem Boden schleift oder das komplette Fahrwerk modifiziert werden muss.

Es gelang mit zwei Tricks: Zum einen wurde das Triebwerk weit nach vorn geschoben, wodurch es höher - fast auf Höhe der Tragfläche - montiert werden konnte. Zum anderen wurde die Unterkante des Einlaufs abgeflacht. Es entstand das typische Gesicht der aktuellen 737-Flotten.

Nach unten hin "abgeflachte" Triebwerke an einer Boeing 737 MAX. Foto: ©: AirTeamImages.com, MATT7X

Mit der neuesten Motoren-Generation, den sogenannten "Getriebefans", die einen nochmal größeren Durchmesser hat, bleibt es dabei: Die Motoren rutschen noch weiter nach vorn und werden weiterhin abgeflacht - so passen auch sie an den Flügel.

Für die Flugzeuge von Airbus ist das kein Problem: Sie profitieren von den längeren Fahrwerksbeinen, die die Montage der Triebwerke problemlos ermöglichen. So bietet Airbus seine A320-Flotte aktuell in zwei Versionen an: als A320neo und als A320 beziehungsweise A320ceo.

"neo" versus "ceo"

Das "neo" ist hier nicht eine reine Marketingbezeichnung, sondern steht für "new engine option", also die neuen hocheffizienten Triebwerke. Damit ergibt auch das "ceo" Sinn: Es ist die "current engine option", also die bisherigen Motoren von CFM oder Rolls-Royce.

Interessanterweise verkauft sich auch letztere Version nach wie vor noch gut - die Probleme bei der Einführung der "neo"-Motoren und die vermutlich höheren Einstiegskosten scheinen Kunden abzuschrecken und zu den bewährten Modellen greifen zu lassen.

Warum gibt es keinen A380neo, sondern nur A380plus?

Kilian M.

Die Option, neue Motoren anzubauen, bietet sich nur, wenn neue Motoren passend für das Flugzeug zur Verfügung stehen. Für die Triebwerkshersteller ist ein neuer Motor ein gewaltiger technischer und kostenintensiver Aufwand, der sich nur rechnet, wenn später entsprechende Stückzahlen abgesetzt werden können.

Nachdem Airbus für die gesamte A320-Flotte und die A330 "neo"-Optionen anbietet, kommt die Frage auf, wann die A380neo kommt - so wie von Emirates gewünscht. Nach aktuellem Stand wird es erst einmal keine A380neo geben, da sich bei der kleinen A380-Flotte und den wenigen Bestellungen keine neuen Motoren lohnen. Daher also nur "plus" - dafür aber mit etwas, das in letzter Zeit gerne für Modernisierungen genutzt wird: Winglets.

Winglets - Wundermittel oder Modeerscheinung?

Die Problematik mit dem Druckausgleich zwischen Ober- und Unterseite am Tragflügelende ist schon bekannt. Ludwig Prandtl hatte bereits Anfang des 20. Jahrhunderts Forschung zu "Flügelendscheiben" betrieben, die den sogenannten induzierten Widerstand reduzieren sollten.

Aus der Forschung zu den Flügelendscheiben kamen über die Jahre diverse Formen von Tragflächenspitzen heraus: Angefangen bei kleinen vertikalen Elementen, wie dem "Wingtip-Fence" bei den Maschinen der A320-Familie über klassische Winglets, wie bei der Boeing 747-400, bis hin zu gespaltenen Elementen bei der MD11 oder den neuesten Boeing 737 - es gibt die unterschiedlichsten Arten …

Ein Winglet hat die höchsten Vorteile, wenn der Winkel zwischen Tragflügel und anströmender Luft am größten ist und alle Landeklappen eingefahren sind: Jetzt bilden sich die stärksten Luftverwirbelungen am Tragflächenende und erzeugen damit den größten induzierten Widerstand. Das ist immer dann der Fall, wenn das Flugzeug langsam unterwegs ist, also vor Start und Landung.

Winglets sind zusätzliches Gewicht

Für ein Verkehrsflugzeug im Reiseflug, welches schnell mit geringem Anstellwinkel fliegt, ist dieser Widerstand und damit die mögliche Einsparung geringer. Hier macht sich eher der zusätzliche Widerstand des Winglets an sich bemerkbar. Gleichzeitig muss konstruktiv die Tragfläche das Gewicht des Winglets am Außenflügel verkraften können und dafür gegebenenfalls verstärkt werden, wodurch sie schwerer wird.

Die ersten Flugzeuge, die serienmäßig mit großen Winglets ausgerüstet wurden, waren die Boeing 747-400, die MD-11 und der Airbus A340. Die Boeing 777 wenige Jahre später bekam keine Winglets, ebenso wie die besagte A380. Dafür kam aber wiederum einige Jahre später die große Welle der Umrüstung: Sowohl für die 767, die 737 und mittlerweile auch für die A320 sind Winglets als Nachrüstkit erhältlich.

Nur eine Modeerscheinung?

Die Entwicklung ist so weit vorangeschritten, dass trotz des Mehr an Gewicht und Widerstand im Reiseflug die Reduktion des induktiven Widerstandes unter dem Strich zu einer kleinen Einsparung beim Verbrauch führt. So ist es kein Wunder, dass alle neuen Maschinen des Typs Boeing 737 und A320 mit Winglets ausgeliefert werden. Die Boeing 787 hat wiederum keine - vielleicht sind sie doch nur eine Modeerscheinung?

Den Schritt zur "Nachrüstung" geht Airbus jetzt auch bei der A380: Mit dem neu entwickelten, gespaltenen Winglet kann bei überschaubarem Aufwand und Risiko der Treibstoffverbrauch reduziert werden. In Kombination mit anderen Maßnahmen für mehr Sitze in der Kabine, wie zum Beispiel einer kleineren Treppe, steigt die Effizienz je Sitzplatz deutlich.

So könnte die "A380 plus" von Airbus aussehen. Foto: © Airbus

Egal, ob der einfache, eckige Split bei der MD11 oder der leicht gebogene bei der Boeing 737 (sogenannte Scimitar-Winglets - benannt nach einem orientalischen Säbel) oder bei der A380plus: Der Trend geht in Richtung weiterer Spreizung der Tragflächenspitzen und folgt damit wieder einmal dem Vorbild Natur. Viele große Greifvögel haben aerodynamisch optimal gespaltene Flügelspitzen.

Über den Autor

Regelmäßig beantwortet Verkehrsflugzeugführer Nikolaus Braun in der airliners.de-Serie "Antworten aus dem Cockpit" Fragen zu Piloten-Themen rund um Luftfahrttechnik & Flugbetrieb. Wenn Sie auch eine Frage haben, schreiben Sie an antwortenausdemcockpit@airliners.de

Nikolaus BraunNikolaus Braun ist Pilot bei einer großen deutschen Fluggesellschaft und fliegt derzeit auf Airbus A330/A340. Der studierte Dipl-Ing. (FH) für Luftfahrtsystemtechnik und -management berät zudem nebenberuflich mit seiner Firma Nikolaus Braun Aviation Consulting (NBAC) bei Projekten aus Forschung, Entwicklung, Gesetzgebung und Lehre.

Von: Nikolaus Braun für airliners.de
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