Der Kampf gegen den Luftwiderstand, die unsichtbare Kraft, die das Flugzeug verlangsamt und Kerosin verschlingt, ist das Herzstück der modernen Luftfahrt.
Der Bereich Lufthansa Technik hat gerade einen wichtigen Meilenstein erreicht, indem es grünes Licht von der EASA erhalten hat seine AeroSHARK-Technologie anzuwenden auf einem Airbus A330 von Discover Airlines.
Direkt inspiriert von der BiomimikryDiese Innovation besteht aus dem Aufbringen einer strukturierten Folie, die die Struktur der Haifischhaut imitiert, um den Luftstrom über den Rumpf zu verbessern.
Ziel ist eine Reduzierung des Treibstoffverbrauchs und der CO₂-Emissionen um rund 1 % pro Flug.
Wie funktioniert diese „Haifischhaut“ eigentlich im Flugzeug?
Die Idee basiert auf einem kontraintuitiven Prinzip: Eine perfekt glatte Oberfläche ist nicht immer die effektivste. Die Kabine eines Flugzeugs fühlt sich zwar poliert an, ist aber mikroskopisch rau, wodurch an ihrer Oberfläche eine dünne Schicht turbulenter Luft haftet, die sogenannte viskose Unterschicht..
Dieses unsichtbare Chaos ist für fast 50 % des Reibungswiderstands verantwortlich und stellt eine echte Energiebelastung dar. Die Natur hat dieses Problem bereits gelöst.
Die Haut eines Hais ist nicht glatt, sondern mit Tausenden kleiner zahnförmiger Schuppen, den dermalen Zähnchen, bedeckt, die mit parallelen Graten bedeckt sind. Diese mikroskopisch kleinen Grate wirken wie Kämme.
Sie kanalisieren den Wasserfluss, halten turbulente Mikrowirbel von der Haut fern und ermöglichen es dem Hai, mit beeindruckender Effizienz durch das Wasser zu schneiden.
AeroSHARK überträgt dieses Konzept auf die Luft. Der Film ist mit Riblets durchzogenRillen nur 50 Mikrometer hoch (ungefähr so dick wie ein menschliches Haar), das den Luftstrom entlang des Rumpfes und der Triebwerksgondeln buchstäblich kämmt. Das Ergebnis ist ein optimiertes Gleiten und weniger Widerstand gegen den Aufstieg.
Was sind die tatsächlichen Vorteile und welche Geräte sind bereits betroffen?
Das numerische Versprechen ist eine Reduzierung des Verbrauchs Kraftstoff- und CO₂-Emissionen von rund 1 %. Obwohl die Zahl bescheiden erscheinen mag, ist sie im Maßstab einer Flotte tatsächlich von Bedeutung.
Vor der Zulassung des europäischen Flugzeugs wurde die Technologie bereits ausgiebig getestet. Die Flotte der Lufthansa Group umfasst bereits 22 Langstreckenflugzeuge ausgestattet, hauptsächlich mit Boeing 777.
Nach Angaben des Unternehmens sparen diese Geräte zusammen bis zu 19 Tonnen Kerosin ein und 60 Tonnen CO₂ pro Tag. Erweiterung der Zertifizierung auf den Airbus A330 markiert einen großen Wendepunkt.
Es ist das am zweithäufigsten ausgelieferte Großraummodell der Welt, was das Potenzial für einen massiven Einsatz weit über die reine Lufthansa-Gruppe hinaus eröffnet. Diese Zulassung ermöglicht es nun Hunderten von Geräten, die auf der ganzen Welt im Einsatz sind, diese Effizienzkur zu beanspruchen, die letztendlich zu einem potenziellen Standard werden könnte für die Industrie.
Die Discover Airlines-Flugzeuge dienen als letzte Validierung unter realen Bedingungen vor einem breiteren Einsatz.
Ist es wahrscheinlich, dass sich diese Technologie weiterentwickelt und weit verbreitet wird?
Ja, das Abenteuer hat gerade erst begonnen. Die aktuelle Version des AeroSHARK-Films ist auf den Rumpf und die Triebwerksgondeln beschränkt. Allerdings eine neue Generation dieser Beschichtung wird bereits getestet, insbesondere auf einem Airbus A319 der Lufthansa City Airlines.
Das Unternehmen möchte eine robustere Folie entwickeln, die aerodynamischen Belastungen und extremen Temperaturschwankungen standhalten kann, denen Flügel, Stabilisatoren und Leitwerk (das Heck des Flugzeugs) ausgesetzt sind.
Wenn diese Tests schlüssig sind, könnten die potenziellen Gewinne auf 2 % steigen. Diese Forschungsphase wurde mit dem Partner Surventis durchgeführt (ehemals BASF Coatings) läuft bis 2027.
Ziel ist es, das perfekte Material zu finden: langlebig, einfach anzubringen, zu reinigen und rückstandsfrei zu entfernen. Die von Lufthansa Technik durchgeführten Arbeiten beteiligt sich auf seine Art an der Zukunft der Luftfahrt.
Weit entfernt von sichtbaren technologischen Durchbrüchen liegt die Effizienz im Detail und der genauen Beobachtung der Natur. Und über den einfachen Grenzgewinn hinaus setzt sich eine Philosophie durch: Die Optimierung erfolgt nicht mehr nur bei den Triebwerken, sondern bei jedem Quadratzentimeter der Oberfläche eines Flugzeugs.
