„Ohne Strom geht in Flugzeugen nichts“
Ob Bordcomputer, Klimatisierung oder Entertainment für Passagiere – für einen sicheren und angenehmen Flug benötigen Jets viel Energie. Über den Wolken sorgen Generatoren im Triebwerk für Power. Am Boden werden Boeing, Airbus und Co. ans Ladekabel gestöpselt.
Wenn die Crew im Cockpit den Bordcomputer mit Daten für die nächste Reise füttert, stehen die Triebwerke noch still. Zur gleichen Zeit kommen Passagiere in die wohltemperierte, beleuchtete Kabine. „Ohne Strom geht in Luftfahrzeugen einfach nichts“, sagt Stefan Preisinger, Wartungsleiter bei Lufthansa Technik in Stuttgart. „Von der Leselampe bis zum Autopiloten-Display sind sämtliche Systeme auf Elektrizität angewiesen.“ Selbst die Toiletten sind computergesteuert.
Wer schon einmal vergessen hat, Licht oder Radio in einem für längere Zeit geparkten Fahrzeug auszumachen, weiß, wie dringend der Motor beim Anlassen eine geladene Batterie braucht. Ähnlich ist es bei Flugzeugen: Damit die Systeme überhaupt hochfahren können, ist volle Ladung nötig. Im Airbus A320 oder der Boeing 737 sind die Batterien ungefähr doppelt so groß wie die der Pkws. Und: Ihr Ersatz ist direkt eingebaut. „Alles, was für den Flug essenziell ist, gibt es mindestens doppelt“, erklärt Preisinger. „Die Batterien würden auch in dem unwahrscheinlichen Fall zum Einsatz kommen, wenn alle Generatoren ausfallen.“
Die Generatoren an den Triebwerken sorgen während des Fluges für die nötige Energie. In Maschinen des Typs A320, die in Stuttgart am häufigsten landen, sind beispielsweise drei Stück verbaut: in den zwei Turbinen an den Tragflächen und im Hilfstriebwerk, der sogenannten Auxiliary Power Unit, im Heck der Maschine.
Die Ram-Air-Turbine
Für den äußerst unwahrscheinlichen Fall, dass bei einem Strahlflugzeug sämtliche Triebwerke inklusive der APU ausfallen, haben Jets noch ein verstecktes Notfallsystem: Die sogenannte Ram-Air-Turbine (RAT) sorgt dafür, dass die wichtigsten Steuermodule Saft haben. Wie ein Windrad produziert sie hydraulische und elektrische Energie, damit der nötige Druck für die zum Steuern nötigen Hydraulikpumpen beziehungsweise der Strom für die sogenannten Fly-by-wire-Systeme zur Verfügung steht. Piloten können so im Gleitflug einen Airport ansteuern und notlanden.
Parkpositionen mit Hertz
Zurück am Boden werden Flugzeuge an die Steckdose gestöpselt und mit Strom versorgt. Dieser kann über einen mobilen Generator erzeugt werden, die sogenannte Ground Power Unit (GPU). Am Flughafen Stuttgart werden die GPUs mit synthetischen Kraftstoffen betrieben – Treibstoffen, die aus regenerativ erzeugter Energie, CO2 und Wasser gewonnen werden.
An den Brückenpositionen, die die Flugzeuge mit den Terminals verbinden, kommt die Energie direkt aus dem Netz. Weil der STR auf Ökostrom setzt, ist das umweltfreundlicher als die Versorgung über die GPUs. Damit noch mehr Jets auf diese Weise aufgeladen werden können, baut der Stuttgarter Airport seine Lade-Infrastruktur kontinuierlich auch auf den Außenpositionen aus.
Seit September 2019 gibt es am STR daher sieben neue Bodenstromanlagen. Unter den Betonplatten des Vorfelds wurden hierfür Kabel verlegt, Bodenstrom-Anschlüsse installiert und zusätzlich eine Trafostation errichtet. Rund 3,5 Millionen Euro investierte die Flughafengesellschaft in dieses Upgrade. Zukünftig werden somit etwa 125.000 Liter Diesel pro Jahr weniger verbraucht als bisher. Das Projekt ist Teil der fairport-Strategie des Landesflughafens. „Wir wollen den Flughafen bis spätestens 2050 klimaneutral betreiben. Überall dort, wo es keine elektrischen Lösungen gibt, setzen wir bereits auf synthetische Kraftstoffe“, sagt Walter Schoefer, Sprecher der Geschäftsführung. „Diese sind emissionsärmer und damit eine gute Übergangstechnologie auf dem Weg zur einer konsequenten Elektrifizierung der Prozesse am Boden. Das ist gut für die Umwelt und unsere Mitarbeiter auf dem Vorfeld.“
Auxiliary Power Unit (APU)
Im Heck der meisten Flugzeuge ein Hilfstriebwerk – die sogenannte Auxiliary Power Unit. Sie ist nicht für den Antrieb des Fluggeräts konzipiert – ihr Job ist es, elektrische Energie und Druckluft zum autarken Betrieb der Flugzeugausrüstung am Boden zu erzeugen, ohne dass die Haupttriebwerke dafür laufen müssen. Wenn sich das Flugzeug weit von einem Notlandeplatz oder Ausweichflughafen befindet, muss die APU uneingeschränkt verfügbar sein. Deshalb werden die APUs regelmäßig gewartet.
Die besondere Flugzeug-Frequenz
Aus der Steckdose zu Hause kommt Strom mit einer Frequenz von 50 Hertz, Flugzeuge dagegen benötigen 400 Hertz. Diese besondere Schwingungszahl hat einen historischen Grund: Die Kreiselkompasse, mit denen Piloten früher navigierten, benötigten 400 Hertz. Deshalb sind alle elektronischen Komponenten in Flugzeugen auf diese Frequenz ausgerichtet.
