Warum fliegen Flugzeuge nicht höher?

Die durchschnittliche Reiseflughöhe eines Verkehrsflugzeugs liegt bei etwa 10.000 Metern, abhängig von den Eigenschaften der Maschine und anderen Bedingungen zwischen 9.500 und 13.000 Metern. Die Vorteile, in diesem Höhenbereich zu fliegen, sind enorm, besonders um widriges Wetter zu vermeiden und Treibstoff zu sparen. Warum also nicht höher fliegen? Was hindert ein herkömmliches Flugzeug daran, weiter aufzusteigen? Zunächst einmal nichts … bis es nicht mehr weiterfliegen kann.

Schon einmal Kerbal Space Program gespielt? Nein? Dann solltest du es unbedingt tun. Zum einen ist es einer der besten Weltraumsimulatoren, die je gebaut wurden, und zum anderen lernt man bei jedem Schritt etwas Neues. Ein gutes Beispiel sind Flugzeuge. Zuerst stellt man fest, dass man furchtbar darin ist, ein Flugzeug zu konstruieren. Dann, dass man furchtbar darin ist, dieses Flugzeug zu fliegen. Schließlich, dass man dieses Flugzeug nicht ins All bringen kann … es sei denn, man verwandelt es in einen mutierten Hybriden mit einer Rakete. Im Stil eines „Space Shuttles“, nur viel mehr DIY.

Warum? Ich vermute, diese Frage betrifft alle Flugzeuge, insbesondere Passagiermaschinen. Es ist selten, dass ein Verkehrsflugzeug die Schwelle von 13.000 Metern überschreitet. Eine Ausnahme von der Regel war die Concorde, die auf 18.000 Meter steigen musste, um die Schallmauer zu durchbrechen. Es gibt jedoch sehr gute Gründe, warum ein Flugzeug nicht höher fliegen kann (oder besser gesagt, nicht sollte).

Effizienz und Sicherheit

An erster Stelle steht die Effizienz. Die Idee ist, dass das Flugzeug gleichzeitig schneller fliegt und weniger Treibstoff verbraucht. Die Reiseflughöhe bietet das beste Gleichgewicht zwischen beiden Faktoren. Dann kommt die Sicherheit. In einer Höhe von durchschnittlich 10.000 Metern kann das Flugzeug Stürme, starke Winde und den übrigen Luftverkehr – von Vögeln bis zu Hubschraubern – vermeiden. Das bedeutet auch einen großen Handlungsspielraum für die Piloten im Notfall.

In diesem Zusammenhang gilt: Wenn ein Flugzeug höher fliegt, würde es länger dauern, bis es wieder eine sichere Höhe erreicht. Im Falle eines Druckabfall-Notfalls kann eine Sekunde den Unterschied zwischen einem intakten Flugzeug und einem in mehrere Teile zerbrochenen ausmachen. Dazu kommen Kommunikationsprobleme. Die Verbindung zwischen Verkehrsflugzeugen in großer Höhe und den Bodenstationen wäre instabiler, komplexer und teurer.

Aerodynamik und Gewicht

Schließlich kommen wir zur Aerodynamik. Ein Flugzeug, das zu hoch fliegt, gerät in eine Zone, in der die Luft sehr dünn und unzureichend ist, um den Auftrieb aufrechtzuerhalten. Der Druckunterschied an den Tragflächen erzeugt Auftrieb, aber in extremer Höhe verschwindet dieser Unterschied. Ein weiteres schwerwiegendes Problem ist der Sauerstoffmangel für die Triebwerke. Trotz ihrer spektakulären Effizienz sind sie Verbrennungswesen, und Sauerstoff ist nicht optional.

Auch das Gewicht dürfen wir nicht vergessen. Je höher die Flughöhe, desto mehr Treibstoff ist erforderlich, um dorthin zu gelangen, und desto schwerer ist das Flugzeug beim Start. Eine Ausnahme von dieser Regel war der Helios-Prototyp der NASA, der im Jahr 2001 auf beeindruckende 29.000 Meter stieg – und ich sage „war“, weil er zwei Jahre später mitten im Flug auseinanderbrach. Zusammenfassend: Flugzeuge fliegen nicht höher, weil es nicht sicher ist, nicht effizient ist und die Luft knapp wird. Willst du höher hinauf? Du brauchst eine Rakete.