Flugzeugklimaanlagen

[uferlos]

Prima Klima an Bord - Sauberere Luft als auf der Erde

Temperaturen bis Minus 60 Grad und eine Luftdichte, die den Mensch wie ein Fisch an Land nach Sauerstoff schnappen ließe. Moderne Verkehrsflugzeuge bewegen sich in Höhen, die für den Menschen absolut lebensfeindlich sind. Extrem niedrige Temperaturen, reduzierter Luftdruck und niedriger Feuchtigkeitsgehalt der Luft sind dabei typische Faktoren. Dass man als Fluggast davon wenig zu spüren bekommt, dafür sorgt eine ausgeklügelte Klimaanlage. Sie pumpt Luft ins Flugzeug, erzeugt den richtigen Luftdruck, heizt und kühlt.

 

Luftdichte Kabinen

Durch ein Druckbelüftungssystem kann der lebensnotwendige, höhere Druck in der geschlossenen Kabine eines Flugzeugs erreicht werden. In heutigen Düsenverkehrsflugzeugen wird dadurch in etwa 12.700 Meter Höhe ein Druck erzeugt, der dem in einer Höhe von maximal 2.400 Metern (8.000 Fuß) entspricht. Um dies zu erreichen, müssen die Kabinen so luftdicht wie möglich konstruiert werden. Denn die Flugzeuge werden quasi aufgepumpt und zwar so stark, dass der von innen auf der Außenhaut lastende Druck etwa eine Tonne pro Quadratmeter beträgt. Der Rumpf dehnt sich in großen Höhen deutlich aus, beispielsweise wächst der Umfang eines Airbus A340 um 26 Zentimeter. Die Leistungsfähigkeit einer Druckkabine bestimmt auch die maximale Flughöhe eines Flugzeugs. "Environmental control system" (Umwelt-Steuerungs-System) nennt man diese Technik, die für angenehmes Klima an Bord sorgt.

 

Triebweke als Luftpumpen

Die Triebwerke sind nicht nur für den Vortrieb zuständig, sondern versorgen auch die Kabinen mit Luft. Mittels einer luftgelagerten Turbine, die mit über 50.000 Umdrehungen in der Minute läuft, wird die angesaugte Außenluft stark komprimiert; in diesem Stadium wird noch kein Kraftstoff hinzugefügt. Durch zwei Öffnungen im sogenannten Hoch- und Mitteldruckverdichter jeder Turbine, wird ein Teil der hochkomprimierten und dadurch über 220 °C heißen Luft abgezapft.

 

Danach strömt die Luft durch Leitungen in den Tragflächen in den Flugzeugrumpfbereich. Auf dem Weg zum "Herz der Klimaanlage", der so genannten Packs (Pakete), strömt die Außenluft durch "Ozone Converter", die das Ozon aus der heißen Luft herausfiltern. In jedem Verkehrsflugzeug sind zur Sicherheit immer mindestens zwei Packs - in einer großen Boeing 747-400 sind es sogar drei - eingebaut.

 

Gefilterte Luft nach OP-Standard

Nachdem das Pack passiert worden ist - die Luft hat nun eine Temperatur von zirka 0-15 Grad Celsius - wird diese Luft mit einen Teil Rezirkulationsluft vermischt. Diese Umluft wird von der Passagierkabine abgenommen und durch Luftfilter gefiltert. Der Airbus A340 ist beispielsweise mit acht dieser Fílter ausgestattet, die nicht von der Luft umgangen werden können; die gesamte Rezirkulationsluft (zirka 40 Prozent der Kabinenluft) wird gefiltert und von Verunreinigungen wie Staub, Tabakteilchen, Bakterien und Viren aus der Kabinenluft gesäubert. Der Abscheidegrad dieser Filter entspricht dem Standard der Filter eines Operationssaales. Je nach Flugzeugtyp und Vorgaben der Filterhersteller werden die Rezirkulationsfilter alle 6 bis18 Monate ausgetauscht. Durch die Verwendung von Rezirkulationsfiltern ist die Luft während des Fluges in einem Flugzeug sauberer, als die, die der Mensch auf der Erde einatmet.

 

Seit mehr als 25 Jahren wird das Gebiet der Flugzeugluftqualität wissenschaftlich untersucht: Messungen zu Feuchtigkeit, Temperatur, Kohlendioxid, Ozon und anderen Substanzen wurden regelmäßig durchgeführt.

 

Die vielen Untersuchungen zeigten immer wieder, dass die Luft an Bord besser ist, als in Gebäuden in denen sich Menschen aufhalten. Dies liegt an der guten Filterung der Luft, an der großen Luftwechselrate und der Reinheit der Luft, die während des Reisefluges angesaugt wird. Das Rauchverbot war ein wichtiger Schritt zur Verbesserung der Luftqualität.

 

Das in den oberen Luftschichten zeitweise auftretende Ozon wird durch die "Ozonkonverter" abgebaut. Flüchtige organische Verbindungen sind nur in Spuren nachweisbar. Die höchste Konzentration pro Bereich ist übrigens Ethanol, diese Substanz gast aus den alkoholischen Getränken an Bord aus. Die HEPA-Filter filtern Bakterien, wobei eine Krankheitsübertragung von Mensch zu Mensch wie auch auf der Straße oder in Räumen nicht 100-prozentig ausgeschlossen werden kann.

 

Kompfortable Temperatur

Durch die kontrollierte Zugabe von heißer Luft der Triebwerke zu dem Gemisch von Außen- und Rezirkulationsluft wird eine Endtemperatur erreicht, die den Wünschen der Passagiere im Bereich der Kabine entspricht. Diese wohltemperierte Luft wird über ein großes, vielverzweigtes Rohrsystem geleitet und gelangt über Lüftungsschlitze in die Kabine. Um Zugerscheinungen und ein übermäßiges Rauschen zu verhindern, wird die Geschwindigkeit an den Luftauslassschlitzen auf knapp einen Meter pro Sekunde reduziert. Unterhalb der Fenstersitze wird die Luft wieder abgesaugt, so dass eine gleichmäßige Zirkulation in der Kabine erreicht wird. Damit in der Kabine eine Temperatur von etwa 24 Grad Celsius gehalten werden kann, genügt eine Temperatur von nur 18 Grad der zugeführten Luft. Denn die Insassen produzieren einen erheblichen Anteil an Wärme selbst; jeder Mensch strahlt in Ruhestellung rund 100 Watt ab. Alle drei Minuten wird die gesamte Luftmenge in der Kabine einer A340 ausgetauscht.

 

Trockenere Luft als in der Wüste

Durch das Verfahren der "Recirculation" in modernen Verkehrsflugzeugen von Boeing und Airbus wird viel Treibstoff gespart: Der Treibstoffverbrauch bei Düsentriebwerken ist auch von der jeweiligen Luftzufuhr abhängig. Je mehr Luft für die Klimaanlage abgezapft wird, desto höher steigt der Treibstoffverbrauch. Durch die teilweise Wiederverwendung der Luft aus dem Kabineninnenraum verringert sich die Menge der von den Triebwerken abgeleiteten Luft. Durch das Verfahren der "Recirculation" entsteht für den Passagier und die Flugzeugbesatzungen ein weiterer großer Vorteil: In großen Höhen enthält die Außenluft aufgrund ihrer niedrigen Temperatur nur sehr wenig Feuchtigkeit. Jeder Mensch gibt permanent Feuchtigkeit ab, die in der Luft gelöst wird. Während in einer leeren Kabine eine relative Luftfeuchtigkeit von nur zwei Prozent herrscht, steigt sie in einer gefüllten auf 15 Prozent während eines Langstreckenfluges.

 

Die Verwendung von Rezirkulationsluft erhöht also - ganz nebenbei - die Luftfeuchtigkeit in der Kabine und damit die Luftqualität an Bord. Dennoch ist die Luftfeuchtigkeit in einem Flugzeug immer noch niedriger, als z.B. in der Wüste Sahara. Zum Vergleich: In gemäßigten Klimazonen wie in Europa beträgt die durchschnittliche Luftfeuchtigkeit dagegen mehr als 60 Prozent.

 

Um die geringe Luftfeuchtigkeit der Luft weiter zu erhöhen, müssten auf einem Langstreckenflug mehrere hunderte Kilogramm Wasser mitgeführt werden, was den Treibstoffverbrauch erheblich anheben würde. Zudem liefe das bei hohen Temperaturunteschieden zwischen Flugzeug und Umgebung entstehende Kondenswasser in die Isolierschicht, die sich hinter der Innenraumverkleidung verbirgt. Sie würde sich vollsaugen, was an schwer zugänglichen Stellen zu Korrosion von Metall führen könnte. Die Entwicklung so genannter Befeuchtungssysteme ist durchaus in Planung, aber noch nicht verfügbar. Bis dahin können die Passagiere den geringen Feuchtigkeitsgehalt in der Flugzeugkabine einfach ausgleichen, indem sie während des Fluges viel Wasser oder Fruchtsäfte trinken und möglichst wenig Alkohol.

 

 

diesen Bericht habe ich auf http://www.flughafen.de gefunden.

 

 

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uferlos

 

 

[ Diese Nachricht wurde geändert von: uferlos am 2002-07-23 18:57 ]

[nabla]

...dem läßt sich gar nicht so viel hinzufügen. Vielleicht sollte man nur nochmal betonen, daß weder eine Luftfeuchtigkeit von 5% noch von 15% in einem für Menschen angenehmen Rahmen liegt. Es ist beides viel zu niedrig, was aber in Kauf genommen wird, da man dieser Atmosphäre in der Regel nur begrenzte Zeit ausgesetzt ist.

[Gast]

Und deswegen sollte man an Bord möglichst viel trinken. Wasser ist ideal, Kaffe und Tee bringen nix. Ein Anhaltswert ist ca. ein Liter pro Stunde, aber schon die Hälfte ist recht gut. Als Besatzungsmitglied muss man sich zeitweise richtig dazu zwingen viel zu trinken, aber dehydration wird nicht bemerkt und ist nicht unkritisch.

 

Denti

[nabla]

...wobei rein rechnerisch - wenn jeder Pax wirklich die Mengen trinken sollte - der Getränkevorrat an Bord garnicht ausreicht...

[A330-300]

... und man wahrscheinlich darum "betteln" müsste. Denn bei dem standardmäßigem Getränkeservice bekommt man im Leben keinen Liter pro Stunde zusammen.

[ILS]

Stellen wir uns mal vor:

 

LH 747-400 mit ca. 400 Paxen an Bord tritt zu einem 7 Stundenflug an. In 1 Stunde trinkt ein Paxe einen Liter. Dann trinkt er in 7 Stunden 7 Liter (ist ja ganz logisch). Dann trinken alle Paxe zusammen in dem ganzen Flug ca. 2800 Liter. Und 2800 Liter kosten eine menge Geld. Das wäre doch ein wahnsinniger verlust für die Airline, oder? Dann würden automatisch die Tickets teurer werden und es würden weniger Leute fliegen. Das wiederum wäre ein riesen Verlust für die Airline. Also ist es so gut wie unmöglich in 1 stunde einen Liter zu trinken. Des weiteren kommt hinzu dass die ganzen Paxen dann auch mal auf's Klo müssen wenn sie so viel trinken (ganz logisch). Für die spülung gehen wieder einige Liter drauf. Jetzt mal im Ernst: ein FLugzeug kann doch unmöglich ca. 40000 Liter + Paxe + Gepäck transportieren, oder? OK möglich wäre es vielleicht schon...

 

Was meint ihr dazu? Ist mein Posting total sinnlos oder ist doch was wahres dahinter?

[Gast]

Richtig, und daher rechnet auch jede Airline mit der eh eintretenden Dehydration aller Passagiere. In den meisten westlichen Ländern wird einem eh fast eintrainiert relativ wenig zu trinken. Daher ist der Durstreiz eh wenig ausgeprägt und verschwindet bei eintretender Dehydration eh. Ist für Paxe vielleicht auch nicht so wichtig, was anderes ist es bei der Crew, dort kann dehydration zu deutlich eingeschränkter Aufmerksamkeit und verlangsamten Reaktionen führen.

 

Denti

[Gast]

He den Beitrag find ich cool, is mal gut soviel über das Ding zu wissen. Aber da is ncoh ne Sache. Ist die Luft im Mittelstufenverdichter, also zwischen Compressor und Highpressurturbine nicht um einiges heißer? Ich dachte immer dass sie bis zu über 900 Grad C° heiß wird

[nabla]

Nö, eigentlich nicht. Der Rest der Aufheizung erfolgt dann in der Brennkammer...