Ein Passagierjet landet, angetrieben von zwei Strahltriebwerken. Für kürzere Strecken aber wie den Trip von Hamburg nach Kopenhagen kommen auch Propellerflugzeuge zum Einsatz. Genauer gesagt sind es sogenannte Turboprop-Maschinen, deren Propeller von einer Turbine angetrieben wird. Ihr Vorteil: Sie sind relativ effizient und haben einen geringeren Kraftstoffverbrauch als Maschinen mit Strahltriebwerken. Allerdings mit einer Einschränkung:
"Das Problem beim Turboprop ist, dass er nur bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten effizient arbeitet, nicht aber bei Geschwindigkeiten von mehr als 700 Stundenkilometern, mit denen die heutigen Passagierjets ja unterwegs sind",
sagt Andrew Bradley, einer der Chefingenieure des britischen Triebwerkherstellers Rolls-Royce. Um nun die Effizienz des Turboprops mit der Geschwindigkeit des Strahltriebwerks zu verbinden, arbeitet er an einem alternativen Ansatz – quasi einem Zwitter aus Propeller und Düse, Propfan genannt. Vorn sitzt wie gehabt das Strahltriebwerk. Doch dahinter, quasi am Auslass der Düse, sind gleich zwei Propeller angebracht, mit bis zu acht dünnen, sichelförmigen Rotorblättern.
"Das Entscheidende ist: Die beiden Propeller drehen sich gegenläufig. Der vordere Propeller dreht sich also in die eine, der hintere in die andere Richtung. Dadurch nimmt der zweite Propeller die Rotation aus der Luft, die der erste Propeller erzeugt. Der Luftstrom wird damit begradigt, und dadurch ist das Flugzeug sehr effizient unterwegs, und zwar auch bei hohen Geschwindigkeiten."
Die beiden nachgeschalteten Propeller können deutlich mehr Luft nach hinten schaufeln als das Strahltriebwerk alleine. Damit kann die Turbine langsamer laufen und damit effizienter. Die Fachleute versprechen sich eine Treibstoffersparnis von bis zu 30 Prozent. Neu ist das Konzept zwar nicht. Schon in den 70er- und 80er-Jahren gab es ein paar Testflugzeuge mit Propfan an Bord. Aber:
"Diese Testflugzeuge entwickelten einen Geräuschpegel, der kaum akzeptabel war. Aber inzwischen haben wir Mittel und Wege gefunden, wie man den Propfan so leise machen kann, dass er sogar leiser ist als die heutigen Strahltriebwerke."
Zum Beispiel haben die Ingenieure die Form der Rotorblätter immer weiter optimiert und damit den Propfan-Antrieb immer leiser gemacht. Aber:
"Wir werden den Propfan niemals so leise bekommen, wie wir es in Zukunft mit Strahltriebwerken schaffen werden. Am Ende werden wir also entscheiden müssen, was wir lieber wollen: sehr leise Strahltriebwerke oder Propfan-Triebwerke mit sehr geringerem Kraftstoffverbrauch."
Vielleicht aber setzen sich sogar beide Konzepte durch: So könnten Propfan-Maschinen dort fliegen, wo das Thema Lärmbelästigung keine so große Rolle spielt, etwa auf abgelegenen Flughäfen. Klar ist: Nachdem das Konzept in den 80er-Jahren in den Schubläden verschwunden war, haben es die Triebwerkhersteller nun wieder entdeckt. Sie haben diverse Forschungsprogramme aufgelegt und führen systematisch Versuchsreihen in Windtunneln durch. Doch das, sagt Andrew Bradley, sei nur der erste Schritt.
"Als nächstes wollen wir das Konzept auf Flugzeuge übertragen, das sollte bis 2016 geschehen. In einem Serienflieger könnte sich so ein neuartiges Triebwerk dann in zehn bis 15 Jahren finden."
"Das Problem beim Turboprop ist, dass er nur bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten effizient arbeitet, nicht aber bei Geschwindigkeiten von mehr als 700 Stundenkilometern, mit denen die heutigen Passagierjets ja unterwegs sind",
sagt Andrew Bradley, einer der Chefingenieure des britischen Triebwerkherstellers Rolls-Royce. Um nun die Effizienz des Turboprops mit der Geschwindigkeit des Strahltriebwerks zu verbinden, arbeitet er an einem alternativen Ansatz – quasi einem Zwitter aus Propeller und Düse, Propfan genannt. Vorn sitzt wie gehabt das Strahltriebwerk. Doch dahinter, quasi am Auslass der Düse, sind gleich zwei Propeller angebracht, mit bis zu acht dünnen, sichelförmigen Rotorblättern.
"Das Entscheidende ist: Die beiden Propeller drehen sich gegenläufig. Der vordere Propeller dreht sich also in die eine, der hintere in die andere Richtung. Dadurch nimmt der zweite Propeller die Rotation aus der Luft, die der erste Propeller erzeugt. Der Luftstrom wird damit begradigt, und dadurch ist das Flugzeug sehr effizient unterwegs, und zwar auch bei hohen Geschwindigkeiten."
Die beiden nachgeschalteten Propeller können deutlich mehr Luft nach hinten schaufeln als das Strahltriebwerk alleine. Damit kann die Turbine langsamer laufen und damit effizienter. Die Fachleute versprechen sich eine Treibstoffersparnis von bis zu 30 Prozent. Neu ist das Konzept zwar nicht. Schon in den 70er- und 80er-Jahren gab es ein paar Testflugzeuge mit Propfan an Bord. Aber:
"Diese Testflugzeuge entwickelten einen Geräuschpegel, der kaum akzeptabel war. Aber inzwischen haben wir Mittel und Wege gefunden, wie man den Propfan so leise machen kann, dass er sogar leiser ist als die heutigen Strahltriebwerke."
Zum Beispiel haben die Ingenieure die Form der Rotorblätter immer weiter optimiert und damit den Propfan-Antrieb immer leiser gemacht. Aber:
"Wir werden den Propfan niemals so leise bekommen, wie wir es in Zukunft mit Strahltriebwerken schaffen werden. Am Ende werden wir also entscheiden müssen, was wir lieber wollen: sehr leise Strahltriebwerke oder Propfan-Triebwerke mit sehr geringerem Kraftstoffverbrauch."
Vielleicht aber setzen sich sogar beide Konzepte durch: So könnten Propfan-Maschinen dort fliegen, wo das Thema Lärmbelästigung keine so große Rolle spielt, etwa auf abgelegenen Flughäfen. Klar ist: Nachdem das Konzept in den 80er-Jahren in den Schubläden verschwunden war, haben es die Triebwerkhersteller nun wieder entdeckt. Sie haben diverse Forschungsprogramme aufgelegt und führen systematisch Versuchsreihen in Windtunneln durch. Doch das, sagt Andrew Bradley, sei nur der erste Schritt.
"Als nächstes wollen wir das Konzept auf Flugzeuge übertragen, das sollte bis 2016 geschehen. In einem Serienflieger könnte sich so ein neuartiges Triebwerk dann in zehn bis 15 Jahren finden."