Boeing 777 oder: Wenn sich Triebwerke zerlegen
22. Februar 2021
Die langen Schaufeln sind aus Titan, dem härtesten verfügbaren Metall. Sie haben die Form von Schwertern, um möglichst effizient möglichst viel Luft in die Turbinen hineinzuleiten, die dann erhitzt wird und Vortrieb erzeugt. Innen sind bei einigen Typen die Titanschaufeln hohl, um Gewicht zu sparen. Die Spitzen der Triebwerksschaufeln, je nach Triebwerkstyp und Flugzeugklasse sind es etwa 22 bis 38 an einem Motor, rotieren am Einlass mit mehr als Überschallgeschwindigkeit.
Besonders beim Start laufen die riesigen High-Tech-Aggregate moderner Großraumflugzeuge am Anschlag, um mit Höchstleistung ein Startgewicht von 250 Tonnen und mehr in die Luft zu bekommen. In dieser kritischsten Phase des Fluges kam es am Samstag zu zwei erheblichen Zwischenfällen, einem in Europa, dem anderen in den USA. Zunächst hob eine 30 Jahre alte Boeing 747-400 in der Frachtversion im niederländischen Maastricht zu einem Flug nach New York ab.
Vielgenutzte Triebswerksfamilie von Pratt & Whitney
Kaum war sie in der Luft, kam es am äußeren linken der vier Triebwerke zu einer Explosion, hinten flogen zerbrochene Turbinenschaufeln aus der Turbine heraus und verletzten eine ältere Frau sowie ein Kind am Boden leicht. Das war Glück im Unglück, denn die scharfkantigen Metallteile bohrten sich wie Messer senkrecht in einige im Vorort Meerssen abgestellte Autos. Die Besatzung erklärte den Luftnotfall, drehte Warteschleifen und ließ Treibstoff ab, bevor sie den beschädigten Jumbo nach etwa einer Stunde sicher im benachbarten belgischen Lüttich notlanden konnte. Die niederländische Flugunfalluntersuchungsbehörde DSB ermittelt derzeit Ursache und genaue Umstände des Zwischenfalls.
Das betroffene Triebwerk des Typs PW4056 stammt vom Hersteller Pratt & Whitney in den USA, einem der Weltmarktführer für Flugzeugantriebe, und wurde Mitte der 1980er Jahre entwickelt. Die PW4000-Familie ist eine der wichtigsten Basistypen für den Antrieb von Verkehrsflugzeugen, bis heute wurden weit über 2500 produziert. An den Tragflächen so unterschiedlicher Typen wie dem Airbus A330 (nicht jedoch den bei Lufthansa fliegenden Exemplaren) oder den Boeing-Varianten 777, 767 und 747-400 hängen bei bestimmten Fluggesellschaften PW4000-Triebwerke.
Vordergründig kein Boeing-Problem
Für die Entwicklung und vor allem für die umfangreichen Tests bis zur Verkehrszulassung sind die Triebwerks- und nicht die Flugzeughersteller verantwortlich. Aus den aktuellen Vorfällen ein Problem für Boeing zu machen greift daher zu kurz, auch wenn solche Ereignisse immer einen Imageschaden auch für den Flugzeughersteller bedeuten.
Zumal dann, wenn gleich zwei normalerweise seltene Vorfälle an einem Tag bei Boeing-Flugzeugen auftreten - und sich dramatische Videos und Fotos über soziale Medien weltweit verbreiten. Am Samstagnachmittag Ortszeit startete United Airlines-Flug UA328 mit 229 Passagieren und zehn Besatzungsmitgliedern an Bord zum Flug von Denver nach Honolulu auf Hawaii. Kurz nach dem Abheben kam es zu einem explosiven Motorversagen des rechten von beiden Triebwerken ebenfalls des Typs PW4077 von Pratt & Whitney. Zunächst fiel der riesige, ringförmige Lufteinlass der Triebwerksverkleidung mit gut drei Metern Durchmesser in einen Vorgarten, dabei wurde glücklicherweise niemand verletzt. Videos zeigen auch bedrohlich vom Himmel taumelnde weitere Metallteile der Triebwerksverkleidung, die auf einem Fußballplatz einschlugen, auch hier ohne Schaden anzurichten.
Währenddessen bot sich den Passagieren auf Flug UA328 ein dramatischer Anblick: Die arg gerupfte Turbine ohne Verkleidung, der vorn erkennbar zwei Schaufeln fehlten, drehte sich im Wind, während hinten Flammen am Auslass züngelten, gleichzeitig vibrierte das ganze Flugzeug. Auch hier erklärte die Besatzung Mayday, eine Notlage. Allerdings schien die in allen Flugzeugsystemen eingebaute Redundanz und extreme Abschirmung von Triebwerken in diesem Fall perfekt funktioniert zu haben. Ebenso wie die Besatzung den oft im Simulator geübten Notfall lehrbuchmäßig abhandelte.
Solche Triebwerksexplosionen können zu einem gefährlichen Trümmeraustritt führen, wenn abgebrochene Schaufeln und Trümmer wie Geschosse in Rumpf und Tragflächen einschlagen und im schlimmsten Fall vitale Flugzeugfunktionen lahmlegen. So wie bei Qantas-Flug QF32 im November 2010, als eine Triebwerksexplosion einen Airbus A380 so schwer beschädigte, dass die spätere glückliche Notlandung zeitweise auf Messers Schneide stand.
Glück im Unglück
Bei UA328 am Samstag schien es, dass die aus hochfestem Kevlar bestehende Schutzhülle um das Triebwerk gehalten und den gefürchteten Austritt von Trümmern verhindert hatte. Das Flugzeug war weiter voll manövrierfähig und konnte 23 Minuten nach dem Start in Denver notlanden, niemand an Bord oder am Boden war zu Schaden gekommen.
Allerdings stellte sich bei einer Untersuchung des Rumpfes heraus, dass die Insassen wohl doch mehr Glück hatten als anfangs vermutet: Ein Trümmerteil aus dem Triebwerk hatte unterhalb der Flügelwurzel ein großes Loch gerissen. Und das nur wenige Zentimeter neben den vollen Haupttanks in der Tragfläche. Die amerikanische Transport-Sicherheitsbehörde NTSB teilte unterdessen ihre ersten Ermittlungsergebnisse mit.
Demnach ist, offenbar durch bereits auch in früheren Fällen aufgetretene Materialermüdung bei innen hohlen Titanschaufeln, eine der Schaufeln an der Aufhängung abgebrochen. Die benachbarte brach in der Mitte, und ein Schaufelteil fanden die Ermittler in die äußere Kevlar-Hülle eingebettet. Der Triebwerkstyp PW4077 findet sich an frühen Flugzeugen der 777-Baureihe aus der Mitte der 1990er Jahre, die jetzt betroffene 777 fliegt seit 1995. Erst im Dezember 2020 hatte es einen ähnlichen Vorfall an einer 777-200 der Japan Airlines gegeben, vor beinahe genau drei Jahren auch schon bei einer Schwestermaschine der jetzt beschädigten 777 von United Airlines.
Die US-Luftfahrtbehörde FAA hat jetzt ein faktisches Grounding für den Typ verfügt, indem sie am Sonntag verschärfte Inspektionen anordnete: "Diese sollten verstärkt werden für die hohlen Triebwerksschaufeln, die einzig in dieser Triebwerksvariante und nur in der Boeing 777 fliegen", erklärte FAA-Chef Steve Dickson. Neben United in den USA betreiben nur Japan Airlines (JAL) und ANA in Japan sowie Korean Air in Südkorea den betroffenen 777-Typ. Insgesamt waren zuletzt 69 noch im aktiven Betrieb, weitere 59 wegen der Pandemie ohnehin abgestellt. Alle dürfen derzeit nicht mehr fliegen, und es ist zu erwarten, dass wegen des Corona-bedingten Verkehrseinbruchs viele davon nun gar nicht mehr in den Liniendienst zurückkehren werden.