Triebwerke hochfahren vor dem Start – das steckt dahinter

So funktionieren Düsentriebwerke und ihre Verzögerung

Anders als ein Automotor können Düsentriebwerke ihre Leistung nicht schlagartig bereitstellen. Im Inneren moderner Mantelstromtriebwerke, wie sie bei Verkehrsflugzeugen üblich sind, rotieren massive Bauteile wie Fans, Kompressoren und Turbinen. Aufgrund ihrer enormen Masse und der damit verbundenen Trägheit benötigen diese Komponenten eine gewisse Zeit, um auf die gewünschte Drehzahl zu beschleunigen.

Dieser Vorgang wird als „Spool-up“ oder Hochlaufzeit bezeichnet. Wenn die Piloten den Schubhebel nach vorne bewegen, regeln elektronische Steuerungssysteme die Treibstoffzufuhr und den Luftstrom präzise, um die Triebwerke schonend und effizient auf Touren zu bringen. Bei großen Langstreckenflugzeugen kann es daher mehrere Sekunden dauern, bis die Triebwerke vom Leerlauf den vollen Startschub erreichen.

Würde das Flugzeug bereits rollen, während die Triebwerke noch hochfahren, wäre die Beschleunigung unvorhersehbar. Außerdem könnte ein Triebwerk etwas schneller hochfahren als das andere, was zu einem asymmetrischen Schub führen würde. Dieses Ungleichgewicht könnte das Flugzeug von der Mittellinie der Startbahn abbringen, gerade in einer Phase, in der die aerodynamische Steuerung durch das Seitenruder noch kaum wirksam ist.

Warum Piloten die Triebwerke vor dem Start stabilisieren

Einer der wichtigsten Gründe für das Hochfahren der Triebwerke im Stillstand ist die Überprüfung der Systemgesundheit. Während dieser kurzen Pause überwachen die Piloten aktiv alle wichtigen Triebwerksparameter auf ihren Anzeigen. Sie kontrollieren, ob beide Triebwerke gleichmäßig beschleunigen und die erwarteten Schubwerte, Temperaturen und Drehzahlen erreichen.

Diese Phase dient als letzter Praxistest vor dem Start. Sollte ein Triebwerk nicht die vorgesehene Leistung erbringen oder eine anormale Anzeige auftreten, kann der Start sofort und ohne Risiko abgebrochen werden. Ein solches Problem erst zu entdecken, wenn das Flugzeug bereits Geschwindigkeit aufnimmt, würde die Situation weitaus komplexer machen und die Sicherheitsreserven erheblich verringern.

Darüber hinaus verbessert der stabilisierte Schub die Richtungskontrolle von Beginn an. Bei niedriger Geschwindigkeit wird das Flugzeug hauptsächlich über das lenkbare Bugrad gesteuert. Durch das Sicherstellen, dass beide Triebwerke vor dem Lösen der Bremsen den exakt gleichen Schub erzeugen, wird ein seitliches Ausbrechen verhindert und die Arbeitsbelastung für die Piloten reduziert.

Der Normalfall: Starts mit reduziertem Schub

Obwohl es sich für Passagiere oft anders anfühlt, finden die meisten Starts von Verkehrsflugzeugen nicht mit voller Triebwerksleistung statt. Stattdessen nutzen Fluggesellschaften standardmäßig Verfahren für Starts mit reduziertem Schub. Dabei wird die Motorleistung absichtlich auf ein Niveau begrenzt, das unter Berücksichtigung von Faktoren wie Startgewicht, Startbahnlänge und Wetterbedingungen immer noch mehr als ausreichend ist.

Der Hauptzweck dieser Methode ist die Schonung der Triebwerke. Weniger Schub bedeutet geringere thermische und mechanische Belastung für die hochkomplexen Bauteile. Dadurch wird der Verschleiß minimiert, die Lebensdauer der Triebwerke verlängert und die Wartungskosten für die Airline sinken deutlich.

Gerade weil bei einem Start mit reduziertem Schub die Leistungsreserven geringer sind, ist Präzision umso wichtiger. Das vorherige Stabilisieren des Schubs stellt sicher, dass die exakt berechnete Leistung von der ersten Sekunde an zur Verfügung steht. Piloten schieben den Schubhebel daher oft auf eine mittlere Einstellung vor, überprüfen die Symmetrie und erhöhen dann auf den geplanten Startschub, sobald die Bremsen gelöst sind.

Sonderfall: Starts auf kurzen Startbahnen

Bei Starts auf kurzen Pisten gewinnt das Triebwerke hochfahren vor dem Start nochmals an Bedeutung. Hier können es sich die Piloten nicht leisten, wertvolle Startbahnstrecke zu verlieren, während die Triebwerke erst noch ihre volle Leistung aufbauen. In solchen Fällen wird der Schub meist auf die maximal verfügbare Startleistung eingestellt und vollständig stabilisiert, bevor die Bremsen gelöst werden.

Dies garantiert die größtmögliche Beschleunigung vom ersten Meter an. Jeder Sekundenbruchteil Verzögerung beim Schubaufbau würde die nutzbare Startstrecke verkürzen und die Sicherheitsmargen verkleinern. Die oft etwas längere Pause vor einem solchen Start ist also ein direktes Resultat der Notwendigkeit, die Leistung vor dem Rollen zu maximieren und zu verifizieren.

Gilt die Logik auch für Propellerflugzeuge?

Auch bei Turboprop-Flugzeugen, also Maschinen mit Propellerturbinen, folgen die Piloten derselben grundlegenden Logik. Zwar sprechen Propeller in der Regel schneller auf Leistungsänderungen an als die großen Fans von Düsentriebwerken, allerdings erzeugen sie bei ungleicher Leistungsabgabe ebenfalls starke asymmetrische Kräfte.

Daher ist eine gleichmäßige und kontrollierte Leistungssteigerung auch hier entscheidend. Die Piloten überwachen beim Hochfahren Parameter wie das Drehmoment, die Propellerdrehzahl und die Motortemperaturen. Ein Leistungsunterschied zwischen den Triebwerken würde sofort zu einem Gieren des Flugzeugs führen, was insbesondere bei leistungsstarken Turboprops mit großen Propellern ein hohes Risiko darstellt.

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