Luftkampf tobt in der Kabine

- Schickes Design, niedriger Geräuschpegel und Wohlfühlklima - das sind die Zauberworte, mit denen Jet-Hersteller die Konkurrenz ausstechen wollen. Dafür scheuen sie keinen Aufwand. In speziellen Versuchseinrichtungen am Boden versuchen Forscher Schwachstellen bei der Klimatisierung von Flugzeugen aufzudecken.

Im Jahr 2015: Flug LH 452 von München nach New York. Beim Einsteigen erklingt leise Zithermusik. Während man es sich in ergonomisch geformten Sitzen bequem macht, werden die bayerischen Farben blau und weiß an die Wände der Flugzeugkabine projiziert. Angenehme Düfte umschmeicheln die Nase. Später, wenn die Reiseflughöhe erreicht ist und das Essen serviert wird, ändert sich unmerklich das Licht. Es wird wärmer und weicher: dinieren wie bei Kerzenschein.

Walgesänge und Meeresrauschen

Im Laufe der Flugphasen werden die Tageszyklen durch Licht nachgebildet, so dass sie an ihren Zielort angepasst sind. Die Sonne scheint im Flugzeug aufzugehen, das Licht wird während des Fluges heller, am Abend wieder dunkler, ein Sonnenuntergang wird simuliert, in der Nacht erscheint ein Sternenhimmel an der Decke.

Die Temperatur kann jeder Passagier individuell regeln. Zugluft und kalte Füße? Undenkbar! Laute Fluggeräusche? Eine Zumutung! Statt dessen Walgesänge und Meeresrauschen! Und als schließlich der Flieger in New York landet, erscheinen Bilder der Freiheitsstatue und die amerikanische Flagge an den Wänden. Man steigt erholt aus. Keine Müdigkeit, kein Jet-Lag.

Langstreckenflüge gehören heute zum Alltag. Dauer und Häufigkeit der Flüge nehmen immer mehr zu. In den nächsten 20 Jahren sind 15 000 neue Flugzeuge startklar. Nach aktuellen Studien geht man für 2007 von 2,2 Milliarden zusätzlichen Reisenden weltweit aus. Doch welchen Einflüssen die Passagiere in Bezug auf das Raumklima ausgesetzt sind, zeigten bislang nur Einzeluntersuchungen. Ob und wie der Niederdruck, die Temperatur, Luftqualität und -strömung, die Akustik und andere Faktoren Fluggäste und Crew in Gesundheit und Leistungsfähigkeit belasten, blieb bislang unerforscht.

"Der Kampf zwischen den Herstellern wird sich in der Zukunft in der Kabine abspielen. Und da wird die Frage von Bedeutung sein, wer den Passagieren den meisten Komfort bietet. Forschungsbedarf ist in der Kabine dringend notwendig", so Professor Andreas Dillmann, Leiter des Instituts für Aerodynamik und Strömungstechnik im Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR).

Gleich drei neue Fluglabore sind deshalb in Deutschland am Entstehen. Eines existiert bereits in Holzkirchen, das andere wird in Göttingen gebaut. Ein drittes Labor plant die Uni Oldenburg. Während die Forscher in Göttingen sich hauptsächlich akustischen und innenaerodynamischen Forschungen widmen wollen, haben die Kollegen am Fraunhofer Institut für Bauphysik in Holzkirchen bereits erste Untersuchungen begonnen. Dafür musste eigens für den 15 Meter langen halben Jet eine 30 Meter lange Stahlröhre mit einem Durchmesser von 10 Metern angefertigt werden, in die der Rumpf eingelassen wurde.

"Unsere Einrichtung ist erstmalig in der Lage das Fliegen am Boden zu simulieren, hinsichtlich des niedrigen Luftdrucks, der niedrigen Luftfeuchtigkeit, der akustischen Verhältnisse", so Erhard Mayer, Physiker und "Vater" des Flugsimulators. Die Probanden sollen das Gefühl haben, wirklich zu fliegen. Technisch gesehen ist dies möglich durch drei Vakuumhochleistungspumpen. Sie ermöglichen es, den Druck in und um das Flugzeug auf 760 Hektopascal (wie auf 10 000 Meter Reiseflughöhe) zu senken, die Temperatur der Außenhülle auf minus 40 Grad zu reduzieren, und die Luft auf 10 Prozent relative Feuchte herunterzutrocknen.

Per Fragebogen wird dann das Empfinden der Fluggäste ermittelt. "Ist das Licht zu warm, zu kühl? Fühlen Sie sich schläfrig? Ist es zu laut?" Die Forscher vergleichen Antworten und vorher aufgenommene Messdaten. Ziel ist es, "Schwachstellen aufzudecken, die das Fliegen ungesund machen und eine Messskala für die Wahrnehmung von Behaglichkeit zu erstellen", so Mayer.

Heliumbläschen fürs Wohlbefinden

Viel Wirbel ums Innenleben der Flugzeuge machen auch die Kollegen vom Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt in Göttingen. Dort forschen sie in einem Windkanal über "Luftzirkulation im Flugzeuginneren". Dafür haben sie eine Kabine nachgebaut, samt Passagierattrappen und Klimaanlage. Aus einem Schlauch über der Anlage fliegen Heliumbläschen im Luftstrom durch die Kabine und verteilen sich über den Fluggästen. Die Bläschen folgen der Strömung der Klimaluft.

Diese war bis dato nicht verlässlich berechenbar. In einer Ecke des Jets war es zu kalt, in der anderen zu warm. Digitalkameras zeichnen die Bewegungen der Bläschen auf. Der Computer berechnet daraus Simulationsmuster. Denn wer, wie Airbus beim Mammutflieger A 380, eine Bar im Flugzeug einbauen will, muss erst einmal untersuchen, wie Tresen und Designer-Sessel die Strömung beeinflussen. Schließlich möchte im Flugzeug der Zukunft keiner beim Cocktail-Schlürfen kalte Füße bekommen . . .

Fernsehtipp:

Das Wohlfühlflugzeug Kabinenforschung in Deutschland. Ausstrahlung am Montag, 29. Januar 2007 um 18 Uhr auf BR Alpha.

Internet:

www.dlr.de

www.bauphysik.de

www.diehl-aerospace.de

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