Winglets senken Treibstoffverbrauch

Paul Bishop faltet seinen Papierflieger und knickt die Flügelenden nach oben. Während der Flieger durch das Büro gleitet, erläutert der Geschäftsführer von DHL Air seine Begeisterung für Winglets - eine Technologie, die vor Kurzem für den Einsatz bei der Boeing 767 zugelassen wurde.

Auf einem Hin- und Rückflug zwischen Leipzig und New York verbrauche eine entsprechend ausgerüstete Boeing 767 rund 4000 Liter Treibstoff weniger als das gleiche Flugzeug ohne Winglets, so Bishop. Solche Einsparungen summieren sich sehr schnell. Im Laufe eines Jahres werde DHL pro Flugzeug voraussichtlich über eine Million Liter Treibstoff einsparen.

Kaum zu glauben, dass ein von Ferne recht klein aussehender Anbau an der Tragfläche einen derart großen Unterschied bewirken kann. Aber: "Jedes Winglet ist 3,4 Meter hoch und macht das Flugzeug um gut 3 Meter breiter", führt Bishop aus. "Winglets wirken vielleicht klein, wenn man das Flugzeug auf dem Rollfeld sieht, das liegt jedoch daran, dass die Maschinen selbst so groß sind. Aus der Nähe betrachtet, bieten die Winglets der Boeing B767 einen sehr imposanten Anblick."

Verminderung des Strömungswiderstands

Bishop, ehemaliger Pilot bei DHL, ist nicht allein von der Größe der Winglets beeindruckt, sondern auch von der wissenschaftlichen Erklärung für ihre aerodynamischen Wirkung.

Tragflächen erzeugen bekanntlich Auftrieb: Wird ein Flugzeug von seinen Motoren vorwärts getrieben, durchschneidet die Tragfläche die Luft und verdrängt diese. Dabei strömt die Luft schnell über die gewölbte Oberseite des Tragflügels, wodurch eine Luftdruckdifferenz zwischen der Ober- und der Unterseite entsteht. Diese Differenz sorgt für den Auftrieb, der notwendig ist, um das Gewicht des Flugzeugs zu tragen.

Dieser Druckunterschied verursacht jedoch Luftwirbel an den Flügelspitzen. Die Wirbel, die wie horizontale Tornado-Trichter aussehen, erhöhen den Strömungswiderstand und verringern den Auftrieb. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Winglets diese Wirbel reduzieren und den Wirkungsgrad der Tragfläche deutlich verbessern.

Weniger Treibstoff - weniger CO2

Angesichts eines Listenpreises von 2,2 Millionen US-Dollar wurden die bei der Boeing 767 eingesetzten "Blended Winglets" von vielen Auftraggebern als teurer Luxus betrachtet. Vor dem Hintergrund immer weiter steigender Treibstoffpreise findet inzwischen ein Umdenken statt. Laut Aviation Partners Boeing, dem Hersteller der Winglets für Boeing-Flugzeuge, werden die "Flügelohren" die Treibstoff-Effizienz bei einer Boeing 767 um 4,6 Prozent verbessern. DHL schätzt, dass sich seine Investition in Winglets knapp drei Jahren amortisieren wird.

Weniger Treibstoff bedeutet nicht nur Kostensenkung, sondern auch weniger schädliche Treibhausgas-Emissionen. Jedes DHL-Flugzeug mit Winglets werde voraussichtlich pro Jahr 3150 Tonnen weniger CO2 ausstoßen als die gleiche Maschine ohne die Aerodynamik-Verbesserer.

Die Luftfahrtindustrie ist sich ihrer Verantwortung für die Umwelt sehr wohl bewusst. Flugzeuge verursachen schätzungsweise 2-3 Prozent der zivilisationsbedingten CO2-Emissionen, verbrauchen aber 13 Prozent der im Verkehr insgesamt eingesetzten Menge an fossilen Kraftstoffen.

Die ersten beiden Maschinen in Betrieb genommen

DHL Express hat nun seine ersten beiden Maschinen mit Winglets in Betrieb genommen. Bis Ende 2012 will DHL alle sechs seiner neuen Boeing 767-300F-Modelle mit den Flügelanbauten ausrüsten.

Die Winglets sind nur ein kleiner Teil des ambitionierten GoGreen-Klimaschutzprogramms von Deutsche Post DHL. Der Konzern hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2020 eine 30-prozentige Verbesserung der Kohlendioxid-Effizienz zu erreichen.

Während Paul Bishop den Papierflieger aufhebt, der in der Ecke seines Büros gelandet ist, weist er darauf hin, dass heutige Frachtflugzeuge nicht mit ihren schwerfälligen Vorgängern aus den 1970er und 1980er Jahren zu vergleichen seien. Moderne Flugzeuge werden mit leichteren und festeren Materialien gebaut. Kevlar, Carbonfaser, Titan und Keramik treten an die Stelle von Stahl. Leichtere Werkstoffe senken den Treibstoffverbrauch. Außerdem werde fieberhaft nach saubereren und effizienteren Treibstoffgemischen geforscht, wobei vielversprechende Fortschritte in der Produktion von Biotreibstoffen eine wichtige Rolle spielen.