Kohlenstofffasern wurden in Tausenden von Flugzeugen am Himmel über uns verwendet, darunter auch in dem Flugzeug, das diese Woche in Tokio abgestürzt ist. Ist das Material sicher?
Betroffen ist der Rumpf des Verkehrsflugzeugs bei einer Kollision auf einer Landebahn in Tokio wurde aus Kohlenstoff-Verbundfasern hergestellt, und der Vorfall schürt erneut die Besorgnis über die Herausforderungen bei der Löschung von Bränden, bei denen das Material beteiligt ist.
Der Brand entwickelt sich zu einem entscheidenden Test für die Sicherheit von Verbundwerkstoffen im Vergleich zu herkömmlichen Flugzeugrümpfen aus Aluminium.
Die Ermittler scheinen sich sofort auf die Kommunikation zwischen den Piloten beider Flugzeuge und den Fluglotsen am Flughafen Haneda zu konzentrieren.
Aus einem am Mittwoch veröffentlichten Protokoll ging hervor, dass die landende A350 der Japan Airlines (JAL) die Erlaubnis hatte, die Landebahn zu benutzen, das Flugzeug der japanischen Küstenwache jedoch nicht.
Sicherheitsexperten loben die Besatzung der Fluggesellschaft, nachdem alle aus dem brennenden Flugzeug entkommen konnten. Fünf Menschen im Flugzeug der Küstenwache kamen ums Leben.
Verbundwerkstoffe werden seit vielen Jahren im Inneren von Verkehrsflugzeugen verwendet, beispielsweise für die Fußbodenbretter und andere Strukturen.
Boeing baute mit der 787 das erste Verkehrsflugzeug mit Rumpf und Flügeln aus kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstoffen. Das Flugzeug wurde 2011 in den Flugdienst aufgenommen und es wurden etwa 1.100 Exemplare produziert.
Airbus folgte 2018 mit dem A350 – wie dem zwei Jahre alten Flugzeug, das in die Kollision am Dienstag verwickelt war – und hat davon rund 570 verkauft.
Welches Material wird verwendet?
In Flugzeugen enthalten Verbundwerkstoffe Kohlefasern, um Kunststoffen und anderen Materialien mehr Festigkeit zu verleihen.
Laut Boeing führen sie im Vergleich zu Aluminium zu einer Gewichtseinsparung von etwa 20 Prozent – eine beträchtliche Menge, wenn man bedenkt, wie viel weniger Treibstoff ein leichteres Flugzeug verbraucht.
Gibt es Bedenken hinsichtlich der Verwendung von Kohlenstofffasern?
Die Festigkeit von Verbundwerkstoffen wurde während der Zertifizierung von Aufsichtsbehörden wie der US-amerikanischen Federal Aviation Administration (FAA) getestet, und Boeing gab an, infolgedessen Änderungen an der 787 vorgenommen zu haben. Experten sagen jedoch, dass unserem Verständnis der Leistung des Materials Grenzen gesetzt sind.
„Es gab schon immer Bedenken hinsichtlich Verbundwerkstoffen, wenn sie Feuer fangen, weil die Dämpfe giftig sind“, sagte John Goglia, ein ehemaliges Mitglied des US-amerikanischen National Transportation Safety Board (NTSB), das Unfälle in den Vereinigten Staaten untersucht.
„Diese Gefahr besteht so lange, wie das Flugzeug brennt – eigentlich auch danach, denn diese kleinen Fasern könnten im Rauch herumschweben.“
Hat es beim Absturz in Tokio einen Unterschied gemacht?
Während das JAL-Flugzeug Feuer fing und die Kabine mit Rauch füllte, konnten alle 379 Passagiere und Besatzungsmitglieder fliehen.
„Dieser Rumpf schützte sie vor einem wirklich schrecklichen Feuer – er brannte eine Zeit lang nicht durch und ließ alle herauskommen“, sagte Sicherheitsberater John Cox. „Das ist ein positives Zeichen.“
Goglia sagte, es gebe keine realen Beweise dafür, ob Verbundhäute besser oder schlechter als Aluminium sind, wenn es darum geht, Feuer und Hitze lange genug zu widerstehen, um den Passagieren eine Chance zur Flucht zu geben.
Flugzeughersteller sollen nachweisen, dass ihre Flugzeuge in 90 Sekunden evakuiert werden können, wenn die Hälfte der Ausgänge blockiert ist, obwohl Skeptiker die Genauigkeit der von der US-Regierung durchgeführten Tests in Frage stellen.
Am Dienstagabend wurde auf Video ein Feuerball auf dem JAL-Flugzeug festgehalten, als es nach dem Absturz über die Landebahn flog.
„Sie müssen sich mit der Frage der Entflammbarkeit befassen, aber offensichtlich ist niemand (im Flugzeug) verbrannt“, sagte der Luftfahrtanwalt Justin Green.
„Es scheint, dass der Rumpf und die Sitze (aus feuerhemmendem Material) und alles andere die Flugbesatzung und die Passagiere schützten.“
Ist der austretende Rauch besonders gefährlich?
Passagiere im JAL-Flugzeug sagten, die Kabine habe sich innerhalb von Minuten mit dichtem Rauch gefüllt.
Von Passagieren gepostete Videos zeigten Menschen, die sich mit Taschentüchern den Mund bedeckten und sich tief duckten, während sie sich auf die Ausgänge zubewegten.
Es besteht seit langem Besorgnis darüber, dass beim Verbrennen von kohlenstoffverstärkten Verbundwerkstoffen giftiger Rauch freigesetzt wird.
Bereits in den 1990er Jahren erklärte die FAA, dass die größten Gesundheitsgefahren durch Verbundwerkstoffe bei Flugzeugabstürzen und Bränden scharfe Splitter von freiliegendem Material, Faserstaub und giftige Gase seien, die beim Verbrennen von Harzen entstehen.
„Aus ersten Berichten geht hervor, dass in der Kabine eine beträchtliche Menge Rauch vorhanden war, und es ist noch nicht klar, ob der Rauch von brennenden Verbundwerkstoffen stammte“, sagte Todd Curtis, ein ehemaliger Boeing-Ingenieur und jetzt Sicherheitsberater .
Curtis sagte, eine wichtige Folgemaßnahme für Ermittler und Aufsichtsbehörden werde die Überwachung sein, ob Passagiere oder Feuerwehrleute durch die Einwirkung von giftigem Rauch aus dem brennenden Verbundwerkstoff verletzt wurden.
Es könnte lange dauern, bis diese Verletzungen sichtbar werden, sagte Steven Marks, ein Luftfahrtanwalt. Er sagte, dass Passagiere, die an Unfällen beteiligt sind, normalerweise unter Schock stehen und die Schwere ihrer Verletzungen oft nicht sofort erkennen.
War das Feuer schwieriger zu löschen?
Ein weiteres Problem sei laut Experten die Zeit, die die Feuerwehrleute in Haneda brauchten, um das Feuer zu löschen, und das Risiko für die Ersthelfer.
Curtis, der ehemalige Boeing-Ingenieur, sagte, sowohl beim Haneda-Absturz als auch bei einem Brand einer Boeing 787 der Ethiopian Airlines, die am Londoner Flughafen Heathrow geparkt war, im Jahr 2013 sei „das Löschen des Feuers viel aufwändiger gewesen als bei einem typischen Flugzeugbrand“.
In dem offiziellen Bericht heißt es, dass der Brand in Heathrow mit vertauschten Drähten im Notsender des Flugzeugs begann, fügte aber hinzu: „Das Harz im Verbundmaterial lieferte Treibstoff für das Feuer und ermöglichte die Entstehung eines langsam brennenden Feuers in der Rumpfkrone.“
Curtis sagte, dieser Vorfall habe ihm im Jahr 2013 Sorgen über Rumpfbrände am Boden und in der Luft gemacht, „und diese Bedenken seien nicht verschwunden“.
