Wie die Flugdauer mit der Entwicklung der Flugzeuge zusammenhängt

Über das Wochenende eben schnell nach New York fliegen? Bei nur ca. 9 Stunden Flugdauer ist das heutzutage möglich – Freitagabend hin, Samstag und Sonntag in New York, und Sonntagabend zurück. Zu verdanken ist das einigen wichtigen technologischen Entwicklungen in der Flugindustrie.

  • Einführung der Druckkabine 1943: Flugzeuge fliegen höher und mit geringernem Luftwiderstand. Flugdauer Frankfurt – New York auf 12 Stunden reduziert
  • 1950er Jahre: Mit den besseren Jettriebwerken fliegen Flugzeuge bis zu 890 km/h – diese Geschwindigkeit gilt bis heute
  • Technologie der Zukunft: Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der Lärmbelästigung – weitere Senkung der Flugdauer eher unwahrscheinlich

Technologiesprünge und Wirtschaftsboom

Markante technologische Neuerungen, wie Druckkabine und Jettriebwerk, die einen wesentlichen Einfluss auf Geschwindigkeit und Reichweite bei der Entwicklung des Passagierluftverkehrs von den Gebrüdern Wright 1903 bis zum modernen Langstrecken-Jet hatten, fanden im Wesentlichen in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts statt. Sie sind klar definierbar und erfolgten Hand in Hand mit der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen globalen Entwicklung, die besonders ab den 1960er-Jahren eine anhaltend rasante Luftverkehr-Entwicklung auslöste. Der Bedarf an internationalen und interkontinentalen Langstreckenverbindungen bestand zunächst hauptsächlich im Businesssektor.

Die zunehmende Globalisierung der Wirtschaft während des Wirtschaftsbooms der 1960er-Jahre führte zu einer sprunghaften Zunahme der Reisetätigkeit. Parallel dazu entwickelte sich der Massentourismus, der von der wachsenden Kaufkraft und der höheren Anzahl an zur Verfügung stehenden Urlaubstagen profitierte. Der Tourismussektor ermöglichte die Etablierung spezialisierter Charter-Fluggesellschaften, die beliebte Urlaubsziele zunächst innerhalb Europas und später auch Ziele in anderen Kontinenten bedienten.

Charles Lindbergh überfliegt den Atlantik und löst einen Luftfahrtboom in den USA aus

Während Charles Lindbergh am 20./21. Mai 1927 mit seinem non-stop Soloflug mit der eigens für den Flug angefertigten einmotorigen „Spirit of St. Louis“ von New York nach Paris den mit 25.000 US-$ dotierten Orteig-Preis gewann, war die Entwicklung der Luftfahrtbranche in Europa trotz Unterbrechung im ersten Weltkrieg weiter fortgeschritten als in USA. Dies änderte sich erst mit dem Transatlantikflug von Charles Lindbergh und seinem anschließenden Werbefeldzug quer durch die USA.

Boeing, Lockheed, Douglas – die Fluggesellschaften expandieren

Das Ereignis löste einen regelrechten Luftfahrtboom in den USA aus. Davon profitierten die bereits existierenden Flugzeughersteller wie Boeing, Lockheed und Douglas wie auch bestehende und neu gegründete Fluggesellschaften. Die Entwicklung des Luftverkehrs innerhalb der USA überflügelte bald die Entwicklung innerhalb Europas und zwar auf dem Gebiet der Flugzeughersteller und auf dem der Flugzeugbetreiber.

Sprunghafte Verkürzungen der Flugdauer

Einige wenige technologische Entwicklungen der Luftfahrtindustrie ermöglichten revolutionäre Entwicklungen der Flugzeit.

Im Zeitalter des Kolbentriebwerks, das bei Passagiermaschinen noch bis weit in die 1960er reichte, bestanden die Technologiesprünge vor allem in der Einführung der Druckkabine und der Vorverdichtung der Ansaugluft für die Triebwerke (Turbolader), sodass auch in großen Höhen die notwendige Triebwerksleistung zur Verfügung stand.
Prinzipiell stand nach Einführung der Druckkabine nur noch die Einführung von Strahltriebwerken im zivilen Luftverkehr aus, um nochmals einen technologischen Sprung hinsichtlich Flugdauer und Reichweite zu erzielen.

Seit Einführung der Passagierjets ab Ende der 1950er-Jahre gibt es zwar laufend Detailverbesserungen, die sich meist auf Verbrauchs- und Emissionsminderung und damit auch auf die Reichweite auswirken. Eine wesentliche Geschwindigkeitserhöhung ist aufgrund aerodynamischer Gesetzmäßigkeiten aber auch zukünftig nicht zu erwarten.

Die Einführung der Druckkabine in den 1940ern

Die enorme Entwicklung der Luftfahrtbranche in den USA ab Ende der 1920er-Jahre ließ den Wunsch nach Nonstop-Verbindungen zwischen Ost- und der Westküste aufkommen, also nach transkontinentaler Reichweite. Die zurückzulegende Distanz zwischen New York und San Francisco beträgt 4.200 km. Die Entfernung zwischen Frankfurt und New York beträgt demgegenüber 6.200 km, ist also deutlich länger.

Es war klar, dass derartige Distanzen sinnvollerweise nur mit Flugzeugen mit Druckkabine zu bewältigen waren. Die Einführung der Druckkabine ab Mitte der 1940er-Jahre ließ Reiseflughöhen zwischen 7.000 und 8.000 Metern zu. Das hatte den enormen Vorteil, dass bei gleicher Triebwerksleistung wesentlich schneller geflogen werden konnte, weil Luftdichte und Luftwiderstand mit zunehmender Höhe abnehmen. In 6.000 Metern Höhe beträgt die Luftdichte nur noch 50 % und in 10.000 Metern Höhe nur noch 30 % des Luftdrucks auf Meereshöhe.

Die erste Maschine mit Druckkabine 1943: Constellation von Lockheed

Abgesehen von wenigen exotischen Flugzeugen, die sich am Markt nicht durchsetzen konnten, begann das Zeitalter der Langstrecken-Airliner mit Druckkabine 1943 mit der 4-motorigen Constellation von Lockheed, die in weiterentwickelten Versionen bis 1958 gebaut wurde. Das Flugzeug, in der ersten Version für bis zu 80 Passagiere ausgelegt, ermöglichte einen Quantensprung in der Entwicklung von Fluggeschwindigkeit und Reichweite. Die Reisegeschwindigkeit schnellte von vorher üblichen 250 bis 300 km/h auf 520 km/h hoch und die Reichweite lag bei einer transatlantischen Distanz von 6.400 km. Die Flugzeit Frankfurt – New York schrumpfte auf ca. 12 Stunden zusammen. In der untenstehenden Tabelle sind weitere Beispiele für die Entwicklung der Flugdauer weltweit aufgeführt.

Jettriebwerke bei Airlinern ermöglichen weitere Flugzeitverkürzung

Erst mit Einführung der Jettriebwerke bei zivilen Passagierflugzeugen ließ sich nochmals ein Entwicklungssprung in der Reisegeschwindigkeit erzielen.

Bereits die ersten für den Linienverkehr zugelassenen strahlgetriebenen Airliner wie die Comet IVB von DeHavilland, die Caravelle von Sud Aviation (Kurzstrecke) und die B-707 aus dem Hause Boeing (Langstrecke), die in den 1950er-Jahren ihre Verkehrszulassung erhielten und den Beginn der Passagierjet-Ära begründeten, erreichten bereits die auch heute noch für Jets typischen Reisegeschwindigkeiten von 830 bis 890 km/h in einer Reiseflughöhe von 9.000 bis 11.000 m.

Die parallele Entwicklung der Turboprop-Technologie, bei der die Schubenergie des Jettriebwerks über eine Turbine und ein Untersetzungsgetriebe einen Propeller antreibt, bedeutet hinsichtlich Reisegeschwindigkeit einen Rückschritt, weil Turboprops üblicherweise aus physikalisch-aerodynamischen Gründen im Geschwindigkeitsbereich um 500 km/h operieren. Die Hauptvorteile der Turboprops liegen im gegenüber Jets um 30 bis 40 % niedrigeren Kraftstoffverbrauch und in ihrer kürzeren Start- und Landestrecke, die auch den Betrieb auf Regionalflughäfen mit kurzen Landebahnen zulässt.

Tabelle

Ausblick auf die Zukunft

In Sachen Reisegeschwindigkeit ist mit den bisher erfundenen und erprobten Technologien kaum noch mehr herauszuholen. Die Hauptziele der Luftfahrtindustrie liegen in der Verbesserung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs und der Verminderung von Lärmemissionen. Es erscheint eher unwahrscheinlich, dass das Konzept eines Überschall- oder gar Hyperschallfluges nach Beendigung der Concorde-Ära nochmals aufgegriffen wird. Gleichzeitig wird die Flugautomatisierung weiter ausgebaut, die auch ein Eingreifen in die Steuerung vom Boden aus zukünftig möglich machen wird.

Es lässt sich auch ein Trend nach besserer Vernetzung während des Fluges erkennen, so dass zukünftig an Bord selbst bei Langstreckenflügen die Internetnutzung denkbar sein wird. Fest steht, dass Länder und Kontinente gefühlt näher zusammengerückt sind. Kürzere Reisezeiten und größere Maschinen ermöglichen günstigere Angebote und die Bewältigung von immer höheren Passagierzahlen. Auch einen Kurztrip zu einem weit entfernten Ziel erscheint durch die im Vergleich zu den Anfängen erheblich verkürzte Flugdauer noch lohnenswert. Das Flugzeug kann somit als das wichtigste Verkehrsmittel für den Massentourismus gelten.

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Kategorie des Beitrags: Flugtourismus, Veröffentlicht von: Redaktion Fluggastberatung