Im Gespräch mit airliners.de spricht Sönke Burger von Lufthansa Technik über die neue Aeroshark-Technologie. Die Lösung verringert den Luftwiderstand von Flugzeugen und hilft so, Treibstoff und Emissionen zu sparen. Die Idee basiert auf Haifischhaut nachempfundenen, mikroskopisch kleinen Rillen-Strukturen. Von den ersten Ansätzen bis zur fertigen Folie hat es Jahrzehnte gedauert, die Idee umzusetzen. Im Interview klären wir, warum das so kompliziert war, wie hoch die Effizienzsteigerungen sind und was zukünftig noch alles möglich werden soll.
airliners.de: Aeroshark ist jetzt serienreif. Seit wann forschen Sie eigentlich schon an der Idee, den Luftwiderstand von Flugzeugen über Haifischhaut-ähnliche Strukturen zu reduzieren?
Sönke Burger: Die Grundlagenforschung bei Lufthansa Technik reicht bis in die 1990er-Jahre zurück, das ist aber weit vor meiner Zeit. In der Folge gab es immer mal einzelne Projekte. Das war aber auf der Quadratzentimeterebene. Es gab 2011 das Projekt "Famos", ein Kooperationsprojekt unter anderem mit Airbus. Dabei ging es tatsächlich noch darum, die mikroskopische Riblet-Struktur nicht mit Folie, sondern mit Roboterunterstützung in den Flugzeuglack einzubringen. Das hat sich aber als weniger praktikabel erwiesen.
Warum hat es so lange gedauert, diese Riblet-Folie auf den Markt zu bringen?
Nach der Grundlagenforschung war die erste Hürde technologischer Art: Macht man das direkt am Flugzeug über einen Lack? Oder nimmt man eine Folie? Da gab es viele Möglichkeiten, an denen lange geforscht wurde.
Als dann die Folienlösung entschieden war, ging es um die Frage, was dieser Film, wie die Folie auch bezeichnet wird – überhaupt leisten können muss. Sie muss schließlich den umgebenden Ansprüchen an ein Luftfahrzeug genügen – wie Kälte, Wärme, Geschwindigkeiten, Enteisungsflüssigkeiten oder UV-Strahlung.
Wir haben die gesamte Entwicklung zusammen mit unserem Kooperationspartner, der BASF gemacht, die für die Entwicklung, die Herstellung und auch viele Labortests der Folie verantwortlich ist.
Als wir damit fertig waren, kam die behördliche Herausforderung, unsere Lösung für den Einsatz an einem Flugzeugtypen zu zertifizieren, also luftrechtlich zuzulassen. Man muss schließlich sehen, dass wir mit Aeroshark bewusst Einflüsse auf die Performance des Flugzeugs erzeugen wollen. Dieser Prozess ist auch noch gar nicht zu Ende: Aktuell bekleben wir erst rund 40 Prozent des Flugzeugs.
So funktioniert Aeroshark
Aeroshark funktioniert durch feine Riblet-Strukturen. Diese Riblets bilden kleine Prismen. Man kann die Prismenstruktur auch als dreieckige Rippenstruktur beschreiben – daher der englische Name "Riblets". Durch diese Prismen, die in Stromlinienform angebracht sind, erreichen wir zwei Prinzipien, die letztendlich den Widerstand verringern.
Zum einen werden durch diese Prismen die Querströmungen minimiert, also sprich, ich streamline meinen Luftfluss in Parallelrichtung nach hinten. Dadurch habe ich weniger Querströmung. Weniger Querströmung heißt weniger Widerstand.
Die Struktur der Aeroshark-Folie ist der Haut von Haifischen nachempfunden. © Lufthansa Technik
Der zweite Effekt ist, dass es in der turbulenten Strömung um das Flugzeug herum relativ hochenergetische Wirbelchen gibt, die sich in der Nähe der Oberfläche bilden. Wenn diese Wirbelchen unten auf die Flugzeugstruktur aufkommen, dann gibt es Geschwindigkeitsunterschiede. Das erzeugt Reibung.
Aeroshark dimensioniert die Riblets so, dass diese Wirbel nicht mehr auf die Flugzeugoberfläche auftreffen können, sondern oben auf den Spitzen "tanzen". Damit werden die Geschwindigkeitsunterschiede der Wirbel zur Flugzeughaut deutlich reduziert – es entsteht keine Reibung durch die Wirbel auf der Flugzeugoberfläche mehr. Insgesamt reduziert sich der Widerstand in der Luft deutlich.
Kann man eigentlich als Laie erkennen, ob ein Flugzeug mit Aeroshark beklebt ist?
Das ist immer eine sehr emotionale Frage bei unseren Kunden. Die Livery eines Flugzeuges ist schließlich ein hohes Gut. Wir können nur sagen: Die Folie sieht super aus, eben weil man sie nicht unbedingt sieht. Sie hat zwar einen kleinen Effekt im Auftreten des Flugzeuges, der ist aber minimal. Das fällt dem normalen Passagier nicht auf.
Wenn man ein sehr-Hochglanz-Flugzeug hat, dann wirkt es ein bisschen matter. Wenn der Lack des Flugzeugs von vornherein vielleicht schon ein bisschen älter war und nicht mehr ganz so glänzt, dann bringt Aeroshark einen ganz leichten Glanz.
Der fein perforierte Haifischhaut-Film ist nur bei ganz bestimmten Lichtverhältnissen zu erkennen. Hier wurde über und unter den Fenstern mit Aeroshark foliert. © Lufthansa Technik
Vielleicht an dieser Stelle eine nette Anekdote: Als wir die Flüge mit der ersten großflächig testbeklebten 747 gestartet haben, haben wir Wetten darauf abgeschlossen, wann der erste "Planespotter" irgendein Bild irgendwo hochlädt, nach dem Motto, "warum sieht das an dieser Stelle so komisch aus". Bis heute ist das nicht passiert.
Wie unterscheidet sich eine Beklebung mit Aeroshark von einer normalen Folierung von Flugzeugen, etwa bei Sonderbemalungen?
Die Aeroshark-Folie unterscheidet sich deutlich von normalen Folien. Unsere Folie ist sehr fein gerippt. Im Vergleich zu einem normalen Aufkleber ist unsere Folie zudem sehr dünn. Darum müssen wir schon beim Auftragen darauf achten, die Riblets nicht zu zerstören.
