In Gesprächen mit Piloten, Fluglehrern und dem einen oder anderen Verhaltensforscher kommt oft zur Sprache, dass eine der häufigsten Ängste mancher Menschen vor dem Fliegen Turbulenzen sind.
Die Definition von Turbulenzen ist einfach. Es handelt sich um eine Verwirbelung von Luft, die durch die Einwirkung bestimmter Kräfte in ihrer Umgebung entsteht. Man kann sie sich als chaotische, unberechenbare und kapriziöse Luftwirbel vorstellen. Die Folgen beim Fliegen sind Veränderungen von Fluglage und Flughöhe, die von geringfügigen, kaum wahrnehmbaren Erschütterungen bis hin zu intensiven Turbulenzen reichen, die alle Passagiere dazu zwingen, ihre Plätze einzunehmen, sich anzuschnallen und den Empfehlungen der Besatzungsmitglieder zu folgen.
Eines der bemerkenswertesten Phänomene auf Flügen ist das Auftreten von Turbulenzen, auch wenn sie nur selten eine Gefahr für das Flugzeug oder die Passagiere darstellen.
Obwohl diese Phänomene gewaltig sein können, stellen sie normalerweise keine Gefahr für die Sicherheit des Flugzeugs dar. Im Falle schwerer Turbulenzen reduziert die Besatzung in der Regel die Geschwindigkeit des Flugzeugs, ändert die Flughöhe oder fordert eine Umleitung auf eine alternative Route an.
Unter normalen Bedingungen strömt die Luft in jeder Schicht der Atmosphäre in sich überlappenden, subhorizontalen Bahnen. Luftbewegungen existieren auf allen Ebenen, vom Boden bis weit über die Reiseflughöhe, die normalerweise von Verkehrsflugzeugen genutzt wird.
Es gibt viele verschiedene Arten von Turbulenzen. Die im Flugzeug wahrgenommenen Turbulenzen haben jedoch in der Regel drei Ursachen: Berge, Jetstreams und Stürme.
Im Falle von Bergen verhält sich die Luft wie Wellen am Meer, wenn sie einen Strand erreichen. Es handelt sich um Strömungsschichten, die sich normalerweise übereinander bewegen. Eine Besonderheit ist, dass sie sich an das Gelände anpassen und sich unterschiedlich verhalten können.
Ein Teil dieser Luft strömt sanft über die Berge in die Ferne. Andere Luftmassen hingegen türmen sich an den Bergen auf und können nur noch aufsteigen. Dabei entstehen „Wellen“, die sich in der Atmosphäre in Form von breiten, sanften Schwingungen ausbreiten oder aber in zahlreiche stürmische Strömungen aufbrechen, die wir als Turbulenzen erleben.
Jetstreams hingegen sind enorme, rasante Luftströme, die im Allgemeinen in der Nähe der Tropopause, im oberen Bereich der Troposphäre (zwischen 8.000 und 15.000 Metern), zirkulieren. Sie befinden sich in polaren (60° in nördlichen und südlichen Breitengraden) und subtropischen Gebieten und entstehen, wenn große Massen kalter und warmer Luft aufeinander treffen. Ihre Winde wehen von West nach Ost mit Geschwindigkeiten zwischen 130 und 225 km/h, wobei sie manchmal bis zu 400 km/h erreichen können.
Luftwirbel (Turbulenzen) in Zusammenhang mit Jetstreams werden durch unterschiedliche Windgeschwindigkeiten verursacht, wenn sich ein Flugzeug von Regionen mit maximalen Windgeschwindigkeiten entfernt. Durch die Verlangsamung der Winde entstehen Scherungsbereiche, die für Turbulenzen anfällig sind.
Diese Art von Strömungen sind oft die Ursache für die so genannten „Klarluftturbulenzen“, die unsichtbar und unvorhersehbar sind, gehäuft bei Tagesanbruch auftreten und zu kleinen Erschütterungen im Flugzeug führen.
Gewitter sind der dritte Faktor, der häufig für die Entstehung von Turbulenzen auf Flügen verantwortlich ist. Vertikale Wolkenformationen (insbesondere Cumulonimbuswolken) und plötzliche Druckschwankungen zählen zu den Hauptursachen. Zudem wurde kürzlich festgestellt, dass Gewitter nicht nur in ihrer unmittelbaren Umgebung Turbulenzen erzeugen, sondern den Himmel auch in weiten Entfernungen aufwirbeln können. Dies ist auf die Entstehung von Wellen zurückzuführen, die durch eine schnelle Wolkenbildung oder sehr starke konvektive Erwärmung verursacht werden und selbst in Hunderten von Kilometern Entfernung Turbulenzen hervorrufen können.
Unabhängig von ihrer Herkunft ist die häufigste Frage von Passagieren in Bezug auf Turbulenzen oft, welches Risiko sie für die Flugsicherheit darstellen.
Zunächst einmal sei darauf hingewiesen, dass Turbulenzen allein ein Flugzeug nicht zum Absturz bringen können, sofern sie nicht von menschlichem Versagen, einem vorbestehenden strukturellen Problem des Flugzeugs oder anderer atmosphärischer Phänomene begleitet werden.
Das Flugzeug hält Turbulenzen stand, vor allem dank der biegsamen Flügel, die zusammen mit dem Rumpf wie ein Torsionskasten wirken. Je nach Modell kann die Flügelspitze um mehr als einen Meter auf und ab schwingen. Der Flügel ist darüber hinaus eine der Komponenten, die sich seit den Anfängen der Luftfahrt technisch am meisten weiterentwickelt haben, und einer der wichtigsten Aspekte dieses Verbesserungsprozesses ist gerade seine Flexibilität. Die Flügel gleichen nicht nur das Gewicht des Flugzeugs aus und stabilisieren die Fluglage. Eine ihrer wichtigsten Aufgaben besteht darin, die Reaktionsfähigkeit auf solche unvorhergesehenen Phänomene zu gewährleisten.
Vorhersagen sind einer der Schlüssel zur Minimierung der Auswirkungen von Turbulenzen auf Flüge. Obwohl Wettervorhersagen und Pilotenberichte nützlich sind, um die Gebiete mit Turbulenzen zu meiden, sind sie dennoch im Einzelfall relativ unzuverlässige Instrumente. Im Falle der Vorhersagen ist der Maßstab der Wettermodelle viel größer als der des Fluges, so dass mittlere und kleine Turbulenzen möglicherweise unbemerkt bleiben. Bei Pilotenberichten liegt das Problem oft in der mangelnden geografischen Präzision, obwohl sie zumindest die Existenz des Phänomens in einem bestimmten Gebiet feststellen.
Seit einem Jahrzehnt befinden sich Echtzeit-Vorhersagemodelle in Entwicklung, die auf der kontinuierlichen Erfassung von Daten durch die Bordsensoren der Flugzeuge basieren. Aus den Daten zu Bodengeschwindigkeit, Windgeschwindigkeit, Luftdruck, Rollwinkel und anderen Parametern erzeugt der Algorithmus eine Turbulenzwarnung, die alle paar Sekunden weitergegeben wird. Diese Informationen verbessern die Wettervorhersagen und -modelle erheblich und liefern den Piloten genauere Informationen, anhand derer sie proaktive Entscheidungen treffen können.
Die Turbulenzvorhersage ist für Fluggesellschaften wichtig, weil einerseits die Passagiere einen „ruhigeren“ Flug genießen können und anderseits durch Turbulenzen entstehende Kosten reduziert werden können. Schätzungen zufolge belaufen sich die Verluste durch Turbulenzen auf 600 Millionen Euro pro Jahr weltweit (zusätzliche Treibstoffkosten, Versicherungen, Personenschäden, Verspätungen usw.). Außerdem verursachen Änderungen der Flughöhe oder der Flugroute zusätzliche Umweltkosten durch den erhöhten Treibstoffverbrauch (und daraus resultierende Emissionen), was in jedem Fall unerwünscht ist.
Feststeht, dass niemand (Unternehmen, Piloten, Passagiere …) sich Turbulenzen während eines Fluges wünscht, aber selbst wenn sie auftreten, können wir beruhigt sein, denn die Technologie stärkt uns den Rücken, sowohl bei der Vorhersage als auch der Reaktion des Flugzeugs. Wenn Sie aus dem Fenster schauen und sehen, wie sich die Tragflächen biegen, liegt das an Turbulenzen und daran, dass sie ihre Funktion erfüllen. Genießen Sie also weiter Ihren Flug … allerdings mit angelegtem Sicherheitsgurt.
