„Flugzeugenteisung“ – Versionsunterschied
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[[Datei:Aeroflot Airbus A330-200 de-icing Pereslavtsev.jpg|mini|Ein Aeroflot Airbus A330 bei der Enteisung am [[Flughafen Moskau-Scheremetjewo
Die '''Flugzeugenteisung''' (
== Enteisung am Boden ==
[[Datei:Ice ona aircraft.jpg|mini|Durch [[Regen#Unterkühlter Regen (
Vor dem Start werden vorhandene bzw. sich bildende Eisansätze durch Enteisungsflüssigkeit oder Heißluft entfernt. Der Start der Maschine muss dann unmittelbar erfolgen.
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Außerdem kann eine Schutzschicht aufgebracht werden (engl. ''anti-icing''), die eine erneute Eisbildung auch bei [[Niederschlag]] verhindert. Das verwendete Enteisungsmittel ist ein Gemisch aus Wasser, Alkohol ([[Glycole|Glykol]]) und Zusatzstoffen. Das Mischungsverhältnis Enteisungsflüssigkeit zu Wasser ist abhängig von der Außentemperatur, von der Art des Niederschlags und der benötigten Zeit der Schutzwirkung. Es wird darauf geachtet, dass die Flüssigkeit biologisch abbaubar ist und aufgefangen wird. Eine Wiederverwendung ist meist nicht möglich.
Enteisungen finden mit Spezialgeräten mit einem großen Ausleger und einer ferngelenkten Düse an der Spitze entweder auf speziellen
Die Enteisung muss direkt vor dem Start durchgeführt werden, um die Zeit der Schutzwirkung nicht zu überschreiten. Im Winter treten daher auch bei gut organisierten Flughäfen häufiger Verzögerungen im Flugverkehr durch die notwendige Enteisung der Flugzeuge auf.
=== Enteisungsflüssigkeiten ===
[[Datei:Aircraft Deicing Syracuse.jpg|mini|Eine [[McDonnell Douglas MD-80]] der [[American Airlines]] während der Enteisung]]
Es gibt nach [[Internationale Organisation für Normung|ISO]]/[[Society of Automotive Engineers|SAE]] vier Flüssigkeitstypen. Typ II, III und IV bestehen aus etwa 50 % Glykol und 49 % Wasser und können bei Temperaturen bis mindestens −25 °C eingesetzt werden. Sie sind mit [[Verdickungsmittel|Verdickern]] versetzt, sodass sie besser anhaften. Dadurch bleibt das Enteisungsmittel länger auf den Oberflächen des Flugzeugs und kann sogar schwammähnlich ein gewisses Maß an winterlichen Niederschlägen in sich aufnehmen und verflüssigen.▼
▲Es gibt nach [[Internationale Organisation für Normung|ISO]]/[[Society of Automotive Engineers|SAE]] vier Flüssigkeitstypen. Typ II, III und IV bestehen aus etwa 50 % Glykol und 49 % Wasser und können bei Temperaturen bis mindestens −25 °C eingesetzt werden. Sie sind mit [[Verdickungsmittel|Verdickern]] versetzt, sodass sie besser anhaften. Dadurch bleibt das Enteisungsmittel (engl. ''aircraft deicing fluid, ADF'') länger auf den Oberflächen des Flugzeugs und kann sogar schwammähnlich ein gewisses Maß an winterlichen Niederschlägen in sich aufnehmen und verflüssigen.
Solche aufgequollenen Enteisungsmittelrückstände können andererseits in größeren Höhen wieder gefrieren und, je nachdem wie viel des Glykolanteils in den hygroskopischen Polymer-(Verdicker-)resten durch Wasser ersetzt wurde, dann in den [[Ruder#Luft- und Raumfahrt|Ruderspalten]] die Steuerflächen blockieren und die Steuerbarkeit des Flugzeuges einschränken. Die Konsistenz dieser Rückstände hat dann einen sogenannten Stockpunkt (bei dieser Temperatur könnte man einen mit der Substanz gefüllten Becher umdrehen ohne dass etwas herausfließt) zwischen −57 °C (quasi 100 % Glykol) und 0 °C (dann wären alle Glykolanteile durch Wasser ersetzt). Dieses Phänomen tritt hauptsächlich nach längeren winterlichen Trockenperioden mit nachfolgend einsetzenden Niederschlägen in Form von Regen oder bei Inversionswetterlagen auf. Daher ist es wichtig, diese Rückstände regelmäßig gründlich zu entfernen.<ref>[http://www.bfu-web.de/cln_009/nn_41544/DE/Publikationen/Untersuchungsberichte/2005/Bericht__05__5X007__BAE146__Stuttgart,templateId=raw,property=publicationFile.pdf/Bericht_05_5X007_BAE146_Stuttgart.pdf Untersuchungsbericht Nr. 5X007-0/05 der BFU – Untersuchung eines beispielhaften Zwischenfalles aufgrund von Enteisungsmittelrückständen]</ref>▼
▲Solche aufgequollenen Enteisungsmittelrückstände können andererseits in größeren Höhen wieder gefrieren und, je nachdem wie viel des Glykolanteils in den hygroskopischen Polymer-(Verdicker-)resten durch Wasser ersetzt wurde, dann in den [[Ruder#Luft- und Raumfahrt|Ruderspalten]] die Steuerflächen blockieren und die Steuerbarkeit des Flugzeuges einschränken. Die Konsistenz dieser Rückstände hat dann einen sogenannten Stockpunkt (bei dieser Temperatur könnte man einen mit der Substanz gefüllten Becher umdrehen, ohne dass etwas herausfließt) zwischen −57 °C (quasi 100 % Glykol) und 0 °C (dann wären alle Glykolanteile durch Wasser ersetzt). Dieses Phänomen tritt hauptsächlich nach längeren winterlichen Trockenperioden mit nachfolgend einsetzenden Niederschlägen in Form von Regen oder bei Inversionswetterlagen auf. Daher ist es wichtig, diese Rückstände regelmäßig gründlich zu entfernen.<ref>
Die Zeit, in der das Flugzeug vor Wiedervereisung geschützt ist, wird ''Vorhaltezeit'' (engl. ''holdover time,
Die Typen II, III und IV unterscheiden sich in den verwendeten Verdickern. Typ III ist für langsam (< 85 Knoten) startende Flugzeuge (selten verwendet), Typ II für schnellere Maschinen und Typ IV entspricht dem Typ II mit einer größeren Scher- und Hitzebeständigkeit und einer längeren Vorhaltezeit.
Das Enteisungsmittel Typ I enthält diesen Verdicker nicht und ist daher gut zum ''Deicing'' oder (eingeschränkt) zum ''Anti-icing'' bei reinen Frostbedingungen ohne Niederschlag geeignet. Es besteht aus etwa 80 % Glykol und 20 % Wasser und wird entsprechend den jeweiligen Wetterbedingungen mit Wasser verdünnt. Es kann somit auch bei sehr niedrigen Temperaturen eingesetzt werden.<ref>
Bei der sogenannten „Two-Step-Enteisung“ wird vorhandenes Eis oder Schnee
Die Verwendung von Enteisungsflüssigkeiten kann zur Belastung der Kabinenluft führen. Bei Untersuchungen einer Passagiermaschine, bei der Auffälligkeiten zu verzeichnen waren, wurden in der Kabinenluft Propylenglykol-Konzentrationen von bis zu 2,5 mg/m<sup>3</sup> festgestellt.<ref>Wolfgang Rosenberger, Renate Wrbitzky, Manfred Elend, Sven Schuchardt: ''Untersuchungen zur Emission organischer Verbindungen in der Kabinenluft nach dem Enteisen von Verkehrsflugzeugen.'' In: ''[[Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft|Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft]].'' 74, Nr. 11/12, 2014, {{ISSN|0949-8036}}, S. 467–475.</ref>
=== Infrarotenteisung ===
In [[Flughafen Newark|Newark]] (USA) und seit Januar 2006 auch in [[Flughafen Oslo-Gardermoen|Oslo]] kommt eine Infrarotenteisungsanlage zum Einsatz. Hier werden Flugzeuge bis zu einer Größe eines [[Airbus A320]] oder einer [[Boeing 737]] in einer Halle mit der Wärme von Infrarotlampen enteist. Danach können sie in der Halle durch das Aufbringen einer Anti-icing-Flüssigkeit gegen Wiedervereisung geschützt werden. Dieses Verfahren gilt als umweltfreundlich und ist je nach Kontamination des Flugzeugs mit winterlichen Anhaftungen auch recht schnell.
=== Gantry ===
Die '''Gantry''' war eine stationäre [[Enteisungsanlage]] auf dem [[Flughafen München-Riem|Flughafen München]] (MUC). Sie wurde Ende der 80er Jahre entwickelt und kam in acht Wintersaisons zum Einsatz. Die Flugzeuge wurden dabei in die Maschine hinein geschleppt und dort enteist.▼
▲Die
2001 hätte sie aufgrund der fehlenden Eignung für [[Flugzeug]]e mit [[Winglet]]s und größere Flugzeugen wie der [[Boeing 777]], [[Boeing 747]] oder dem [[Airbus A380]] modernisiert werden müssen. Jedoch brauchen mobile Enteisungsfahrzeuge heutzutage weniger Personal und sind kosteneffizienter – somit hätte sich die Modernisierung nicht gelohnt. Heute ist die Anlage abgebaut.▼
▲2001 hätte sie aufgrund der fehlenden Eignung für [[Flugzeug]]e mit [[Winglet]]s und größere
== Enteisung in der Luft ==
Auch in der Luft wird zwischen anti-icing (deutsch Eisverhinderung) und de-icing (deutsch Eisbeseitigung) unterschieden.
Flugzeuge, die für Instrumentenflüge unter Vereisungsbedingungen zertifiziert sind (also u. a. die allermeisten Passagiermaschinen), haben meistens an den Flügelvorderkanten, Triebwerken und sonstigen Flächen, an denen sich gefährlicher Eisansatz bilden kann, beheizbare Flächen.
=== Elektrisches und elektromagnetisches De-icing ===
Propeller werden meist
Scheiben der Verglasung werden mit eingebetteten Widerstandsschichten oder -drähten enteist.
Das [[Karlsruher Institut für Technologie|Forschungszentrum Karlsruhe]] und [[DASA (Luft- und Raumfahrtkonzern)|DaimlerChrysler Aerospace Airbus]] haben ein Enteisungsverfahren mittels [[Mikrowellen]] mit einer Frequenz von über 20 [[Hertz (Einheit)|GHz]] beschrieben, das für
=== Pneumatisches De-icing ===
[[Datei:Leading edge of ATR wing (3).jpg|mini|Pneumatische Enteisungsvorrichtung an der Flügelvorderkante einer [[ATR 72]]-200]]
Kleinere Maschinen verfügen auch heute noch an den gefährdeten Stellen über Gummimatten (engl. ''boots''), die während des Fluges durch [[Pressluft]] zyklisch aufgeblasen werden und so Eisansatz absprengen können. Flugzeugtypen im kommerziellen Luftverkehr mit dieser Vorrichtung sind beispielsweise Baureihen der [[De Havilland DHC-8]], [[ATR 42]]/[[ATR 72]], [[Saab 340]]/[[Saab 2000]], [[Fokker 50]] und [[Dornier 328]].
===
Alternativ gibt es auch Enteisungssysteme, die an den gefährdeten Stellen Enteisungsflüssigkeit ([[
Wie aufblasbare Gummimatten hatten auch poröse Textilien von Dunlop, die Enteisungsflüssigkeit austreten ließen, den Nachteil, das Abgleiten von Stahlseilen von [[Sperrballon]]s entlang der Flügelvorderkante hin zu (je Flügel mehreren) Pyrotechnik-Spreng-Kabel-Abschneidern zu behindern. Für den Einsatz der niedrigfliegenden britischen [[Royal Air Force|RAF]]-Bomber im [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkrieg]] über dem Deutschen Reich sollte eine gepanzerte Flügelvorderkante, die Enteisungsmittel austreten lassen kann, entwickelt werden.
TKS ist die Markenbezeichnung des Verfahrens, entwickelt von der [[TKS (Aircraft Deicing) Ltd.]] Auf Betreiben der britischen Regierung wurde 1942 diese neue Kooperation aus 3 Spezialunternehmen mit den Anfangsbuchstaben T, K und S gebildet:
* ''Tecalemit Ltd.'' (in Deutschland Deutsche Tecalemit GmbH) erzeugte Schmieranlagen, insbesondere [[Dosierpumpe]]n.
* ''Kilfrost Ltd.'' stellte Enteisungschemikalien her.
* ''Sheepbridge Stokes'' (heute Teil der [[GKN (Unternehmen)|GKN Gruppe]]) produzierte damals neu entwickelte poröse Metallwerkstoffe auf Basis von [[Pulvermetallurgie]].
Der entwickelte ''de-icing strip'' (Enteisungsstreifen) besteht aus einem Rohr mit etwa einem halben Zoll (1,27 cm) quadratischem Querschnitt, dessen Vorderseite durch poröses Sintermetall gebildet wird und ging gegen Ende des [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkrieges]] (also gegen 1945) in Produktion. Damit ausgerüstet wurden die [[Handley Page Halifax|Handley-Page-Halifax]]-, [[Avro Lincoln|Avro-Lincoln]]- und [[Vickers Wellington|Vickers-Wellington]]-Bomber.<ref>[https://www.caviceprotection.com/company/history History] caviceprotection.com, CAV Ice Protection System, (2017), abgerufen am 20. Jänner 2019.</ref>
Um 1950 wurden von TKS effizientere poröse Paneele für diese Funktion eingeführt, hergestellt aus NiRo-Stahlpulver und später gewalztem und gesintertem Drahtgewebe. Letzteres wird noch heute produziert. Ein Begriff dafür ist ''weeping wing'' (weinender Flügel).<ref>[https://www.proz.com/kudoz/german-to-russian/tech-engineering/384056-tks-enteisung-tks-anlage.html TKS-Anlage/TKS-Enteisung] proz.com, Vova, 9. März 2003, abgerufen am 20. Jänner 2019.</ref>
In den 1970ern kam die Idee Laserbohrungen zu nutzen, in den 1980ern kam so gebohrtes Titanblech auf. Noch heute in Verwendung ist folgende Konstruktion an der Flügelnase: 0,7–1,2 mm dünnes Titanblech mit 124 Laser-Bohrungen pro Quadratzentimeter mit 0,064 mm Durchmesser, hinterlegt mit einer porösen Membran zur gleichmäßigen Verteilung der Enteisungsflüssigkeit, die über Nylonschläuche von 14- oder 28-Volt-Pumpen mit 40–55 [[Watt (Einheit)|Watt]] Leistung aus einem Tank geliefert wird.<ref>[https://www.caviceprotection.com/content/about-tks-ice-protection-systems About TKS Ice Protection Systems] caviceprotection.com, CAV Ice Protection System, New Century, Kansas (seit 2013, davor Salina, Kansas) und Consett, United Kingdom (seit 1994, davor Annefield Plain Industrial Park), 2018, abgerufen am 20. Jänner 2019.</ref>
1994 wurde TKS von ''Aerospace Systems & Technologies'' (AS&T) erworben.
=== Thermisches Anti-icing ===
Bei Düsenflugzeugen, die mit ihren Triebwerken genügend Abwärme liefern, geschieht die Beheizung durch [[Zapfluft]] aus dem Triebwerk (''thermal anti ice'' – TAI). Die sehr heiße Zapfluft wird durch Hohlräume hinter der Flügelvorderkante geblasen. Die Hitze kann das Material ([[Aluminium]]) schwächen und schädigen. Deshalb muss die Temperatur in diesem Bereich überwacht werden. Am Boden darf ''thermal anti ice'' nicht eingesetzt werden, da der kühlende Flugwind fehlt. Zum [[Start (Luftfahrt)|Start]] wird ''thermal anti ice'' auch möglichst ausgeschaltet, um den Triebwerken nicht [[Startleistung (Triebwerk)|Startleistung]] zu entziehen. Bei Ausfall eines Triebwerkes während des Startes könnte wegen der Zapfluft für ''thermal anti ice'' die fehlende Leistung den kritischen Unterschied zwischen „Start mit einem Triebwerk“ und „Unfall während des Starts“ ausmachen. Dasselbe gilt für die [[Landung]], da die Piloten immer auf ein [[Durchstarten]] vorbereitet sein müssen.▼
▲Bei Düsenflugzeugen, die mit ihren Triebwerken genügend Abwärme liefern, geschieht die Beheizung durch [[Zapfluft]] aus dem Triebwerk (engl. ''thermal anti ice
Bei Flugzeugen mit [[Flugmotor|Kolbentriebwerken]] dient oft eine [[Vergaservorwärmung]] zur Verhinderung von [[Vergaservereisung]]en.▼
▲Bei Flugzeugen mit [[Flugmotor|Kolbentriebwerken]] dient oft eine [[Vergaservorwärmung]] zur Verhinderung
== Unfälle wegen fehlender oder unzureichender Enteisung ==
In chronologischer Reihung:
* [[Air-Florida-Flug 90]], Januar 1982 – Die Crew vernachlässigte ihre Checklisten und benutzte den Reverse (Schubumkehr) für den Pushback, um das Gate zu verlassen.▼
* [[American-Eagle-Flug 4184]] – Gefrierender Regen, der auf den Tragflächen zu Eis erstarrte und die aerodynamischen Eigenschaften des Flügels verschlechterte, ließ sich nicht durch die Enteisungsvorrichtungen entfernen. Infolge des Eisansatzes und der gestörten Profilumströmung kam es zu einer Querruder-Momenten-Umkehr, die das Flugzeug in eine unkontrollierte Lage brachte. Die Piloten konnten die Maschine nicht wieder unter Kontrolle bringen.▼
* [[Air-Ontario-Flug 1363]], März 1989 – Die Maschine war nicht enteist worden, da die Triebwerke aufgrund eines defekten [[Hilfstriebwerk]]s nicht abgestellt werden konnten und das Flugzeug – eine [[Fokker
* [[Scandinavian-Airlines-Flug 751]], Dezember 1991 – Vor dem Start wurde das Flugzeug vom Typ [[McDonnell Douglas MD-81]] unzureichend enteist, da eine dicke Schicht [[Klareis]] auf der Tragflächenoberseite übersehen worden war. Nach dem Abheben löste sich das Eis von den Tragflächen und wurde von den Hecktriebwerken angesaugt, was eine Minute nach dem Abheben zum Ausfall beider Triebwerke führte.<ref>[http://www.havkom.se/assets/reports/English/C1993_57e_Gottrora.pdf Untersuchungsbericht zum
* [[USAir-Flug 405]], März 1992 – Nach Startverzögerungen wurde die Maschine nicht erneut enteist, obwohl dies eigentlich nötig gewesen wäre. Die Crew übersah gefährliche Eisablagerungen an den Flügeln und dem Leitwerk und hielt daher eine nochmalige Enteisung für nicht notwendig.
▲* [[Air-Florida-Flug 90]] – Die Crew vernachlässigte ihre Checklisten und benutzte den Reverse (Schubumkehr) für den Pushback, um das Gate zu verlassen.
▲* [[American-Eagle-Flug 4184]], im Oktober 1994 – Gefrierender Regen, der auf den Tragflächen zu Eis erstarrte und die aerodynamischen Eigenschaften des Flügels verschlechterte, ließ sich
▲* [[Scandinavian-Airlines-Flug 751]] – Vor dem Start wurde das Flugzeug vom Typ [[McDonnell Douglas MD-81]] unzureichend enteist, da eine dicke Schicht [[Klareis]] auf der Tragflächenoberseite übersehen worden war. Nach dem Abheben löste sich das Eis von den Tragflächen und wurde von den Hecktriebwerken angesaugt, was eine Minute nach dem Abheben zum Ausfall beider Triebwerke führte.<ref>[http://www.havkom.se/assets/reports/English/C1993_57e_Gottrora.pdf Untersuchungsbericht zum Unglück von Flug SK 751 (englisch)]</ref> Bei der anschließenden Notlandung auf einem Feld zerbrach der Flugzeugrumpf in drei Teile; sämtliche Insassen überlebten das Unglück.
* [[Air-France-Flug 7775]], Januar 2007 – Die Kombination aus einem steileren Anstellwinkel als üblich und Raureif auf den zuvor nicht enteisten Tragflächen ließ eine [[Fokker 100]] der [[Régional Compagnie Aérienne Européenne|Régional]] beim Start am [[Flughafen Pau-Pyrenäen]] erst mehrmals stark [[Rollen (Längsachse)|seitlich neigen]], dann an Höhe verlieren. Die Maschine rollte schließlich mit hoher Geschwindigkeit über das Ende der Startbahn hinaus.
* [[Saratov-Airlines-Flug 703]] – Der Absturz einer [[Antonow An-148]] der russischen [[Saratov Airlines]] in der [[Oblast Moskau]] am
== Weblinks ==
{{Commonscat|De-icing of aircraft|Flugzeugenteisung}}
* [https://www.youtube.com/watch?v=PI6cKrgS_kg
* [https://www.caviceprotection.com/content/about-tks-ice-protection-systems About TKS Ice Protection Systems] caviceprotection.com, CAV Ice Protection, Hersteller
** [https://www.youtube.com/watch?v=_7gH09t5DDs TKS Ice Protection System De-icing in Icing Wind Tunnel] CAV Ice Protection, caviceprotection.com, youtube.com, 22. Oktober 2014, Video (0:30)
== Einzelnachweise ==
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[[Kategorie:Luftfahrttechnik]]
[[Kategorie:Flugplatzinfrastruktur]]
[[Kategorie:Eisschutz]]
[[Kategorie:Schnee]]
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