Fliegen ohne Fahrwerk

(c) AirbusSo ist es gedacht: Gestartet und gelandet wird auf einem Schlitten, der das Flugzeug auf der Startbahn beschleunigt beziehungsweise beim Landeanflug elektronisch gesteuert auf der Landebahn unterhalb des Flugzeuges fährt, um den Flieger aufzunehmen.

Zwei Ingenieure inspirieren den weltweiten Flugzeugbau

INTERVIEW GroLaS führte 2008 zur Gründung von mb+Partner in Harburg – Jan Hendrik Binnebesel über eine lange Reise und großes Interesse in der Branche.

Immer wieder sorgen die Visualisierungen für Aufsehen unter Fachleuten und Laien: Die beiden Ingenieure Jan Hendrik Binnebesel und Till Marquardt haben sich vor acht Jahren mit dem Unternehmen mb+Partner selbstständig gemacht. Sie entwickeln seitdem GroLaS (Ground-based Landing gear System) – ein System zum Fliegen ohne Fahrwerk, wobei die Herausforderung im sicheren Landen und Starten besteht. Beide haben an der Technischen Universität Hamburg (TUHH) Flugzeug-Systemtechnik studiert und arbeiten als Berater im Bereich Technologiebewertungen für den Flugzeugbau. Die spektakuläre Idee, Verkehrsflugzeuge ohne Fahrwerk starten und landen zu lassen, ist zugleich auch eine spannende Gründergeschichte, denn hier sind zwei Entwickler unterwegs, die auf das Einsteigen der großen Konzerne angewiesen sind. Nur wenn die Idee dort fruchtet, gibt es überhaupt eine Chance zur Realisierung. B&P-Redakteur Wolfgang Becker sprach darüber mit Jan Hendrik Binnebesel.


Jan Hendrik Binnebesel und Till Marquard

Die Ingenieure Jan Hendrik Binnebesel und Till Marquardt arbeiten seit 2008 gemeinsam an GroLaS. Ihr Büro ist im Tutech-Haus (demnächst Startup Dock) im Harburger Binnenhafen.

Die Idee heißt „fahrwerkloses Flugzeug“ – war sie auch der Ursprung, der zur Gründung von mb+Partner führte?

Genau, das kann man so sagen. Die Ursprungsidee kam tatsächlich aus einem Projekt im Flugzeugbau, wo wir sahen, wie hoch der Masseanteil des Fahrwerks an einem Flugzeug tatsächlich ist – typischerweise so zwischen sechs und zehn Prozent des Leergewichts. Aus dieser Feststellung resultierte irgendwann die Idee, die Funktion des Fahrwerks, das so schwer ist, vom Flugzeug auf den Boden zu verlegen.

Sinn und Zweck ist also die Gewichtsreduzierung beim Fliegen . . .

Gewicht ist beim Fliegen ein wesentlicher Faktor. Wenn man leichter fliegt, hat man weniger Widerstand, braucht also weniger Schub und hat geringeren Treibstoffverbrauch. Wenn wir an ein Flugzeug der Größe des A380 denken, wäre es auch sinnvoll, entsprechend der Einsparung durch das Fahrwerk mehr Nutzlast mitzunehmen. Oder mehr Container. So ein Thema entwickelt sich ja auch weiter. Bei Airbus gehört das Thema durchaus zur Zukunftsvision. Und auch Boeing hat vor Kurzem ein ähnliches Patent angemeldet.

Was ist die größte Herausforderung bei so einem Projekt?

Die besteht darin, dass die Flughäfen entsprechend ausgerüstet werden müssen. Wir haben es hier ja mit einer Kostenverlagerung vom Flugzeugbau auf den Boden zu tun.

Wie viel wiegt eigentlich das Fahrwerk eines Airbus A380?

23 Tonnen.

Und wie viel Gewicht lässt sich tatsächlich sparen?

Die Schnittstellen wiegen etwa ein Drittel. Man würde so etwa die Hälfte bis zwei Drittel des ursprünglichen Fahrwerkgewichts sparen. Aber wenn wir darüber nachdenken, wie das Fahrwerk den Flugzeugentwurf beeinflusst, gibt es einen Schneeballeffekt, verkettete Auswirkungen beispielsweise auf Hydraulik und Elektrik. Flügel und Rumpf sind ja speziell so konstruiert, dass sie das Fahrwerk aufnehmen können. Dann könnte man über noch größere Masseeinsparungen reden.

Wie kam die Ur-Idee zustande? Wann kam die Frage auf: Brauchen wir eigentlich ein Fahrwerk?

Bei einem Projekt beim Kunden, als wir Einblick in die Massestruktur bekamen. Da entstand die Frage, ob es nicht möglich wäre, ein fahrwerkloses System für Flugzeuge zu entwickeln, die ohnehin nur bestimmte Flughäfen anfliegen. Zuerst begann ich als Werksstudent, mich damit zu befassen. Dann wurde es eine Diplomarbeit. Und schließlich ein Auftrag. 2008 wurde in Hamburg das Luftfahrt-Spitzencluster aufgebaut, aus dem Hamburg Aviation hervorging. Schon vor dem wissenschaftlichen Hintergrund war es interessant, unser Thema zu integrieren. Bis 2014 konnten wir uns mit einigen Partnern sehr detailliert damit beschäftigen.

Überraschend ist ja durchaus, dass Boeing jetzt mit einem Gegenentwurf kommt. Haben die Ihre Idee einfach übernommen?

Darüber kann ich nur mutmaßen. Unsere geförderte Arbeit war ja öffentlich zugänglich und wurde auf der Internationalen Luftfahrt-Ausstellung 2012 und noch einmal 2014 präsentiert. Das konnte sich jeder anschauen. Boeing arbeitet mit einem bodengebundenen System, bei dem das Fahrwerk bleibt, das also ermöglicht, dass das Flugzeug auf einem anderen Flughafen konventionell landen kann. Dafür sind aber die flugzeugseitigen Potenziale geringer. Die Idee haben wir 2016 zur Kenntnis genommen. Die gute Nachricht daran: Wenn sich die beiden größten Flugzeughersteller mit dem Thema befassen, muss an der Idee etwas dran sein. Die Integration in das Hamburger Luftfahrtspitzenclusterprojekt „Airport2030“ und in die Airbus Vision für zukünftiges Fliegen, „smarter skies“, sowie in die EU-Forschungsagenda zeigen die Aktualität und Relevanz des Ansatzes. Auch die IATA als weltgrößter  Airline-Verband hat das fahrwerklose Fliegen auf ihrer Technology-Roadmap als eines der Themen gesetzt, die eines der höchsten CO2-Einsparungspotenziele versprechen.

Nochmal die Schleife zurück zum Gründer: Die Idee ist das Eine, aber davon kann man ja noch nicht leben . . .

Wir haben immer gesagt, dass wir zwei Standbeine brauchen. Deshalb ist mb+Partner als Beratungsunternehmen im Flugzeugbau aktiv.  Das Projekt Fahrwerkloses Fliegen ist ganz sicher technisch herausfordernd und braucht einen langen Atem. Da sind wir abhängig von Kofinanzierungen oder Fördermitteln. Die technologischen Zweifel konnten wir teilweise schon mit Hardware-Tests ausräumen. Im Fokus stand immer die zivile Verkehrsluftfahrt, aber es gibt  Anwendungen, die deutlich näher für uns liegen, also realistischer umsetzbar sind. Das war schon Teil der Gründerstrategie. Dazu haben wir kontinuierlich Konzepte verfolgt, über die wir aber nicht öffentlich sprechen – um niemanden auf die Spur zu setzen, der das möglicherweise schneller umsetzen kann.

Wann rechnen sie damit, dass das erste fahrwerklose Fluggerät unterwegs ist?

Wenn Sie das so allgemein formulieren, könnte man sagen: Das ist schon geschehen. Es gab erste Hardware-Tests mit kleineren Flugobjekten. Die erste kommerzielle Anwendung sehe ich so ab 2020/2025. Das hängt ein bisschen von der Kofinanzierung ab.

Wäre so eine Entwicklung Nobel-Preis verdächtig?

Nein, ich denke das ist eher ein Forschungs- und Engineering-lastiges Thema, weniger ein naturwissenschaftliches. Und so neu ist die Idee ja auch gar nicht. Im Zweiten Weltkrieg gab es schon fahrwerklosen Flugbetrieb, weil man wusste, dass sich die Flugleistung so erhöhen ließ. Das Raketenflugzeug ME 163 „Komet“ von Messerschmitt startete vom Startwagen und landete mit einer Kufe. Das war abenteuerlich. Der Sprit reichte so für fünf bis zehn Minuten, bis der Raketentreibstoff oben auf dem Flugzeug ausging. Dann musste der Angriff geflogen werden. Sprit für den Rückflug gab es nicht, also landeten die Piloten irgendwo auf einem Acker. Es gab natürlich hohe Verluste. Also keine Sache, mit der man einen modernen Verkehrsflugzeugbetrieb machen könnte.

Das Projekt ist immer im Zusammenhang mit einem Verkehrsflugzeug genannt worden. Als ich davon erstmals hörte, dachte ich spontan: Fliegen ohne Räder? Nicht mit mir, da würde ich niemals einsteigen. Der Flieger könnte ja nicht mal notlanden. Haben Sie bei all den Plänen eigentlich auch die Psychologie im Blick?

Eine tolle Frage. Ja, mehr oder weniger ungewollt. Man kommt nicht drum herum. Wir haben mal mit dem Pressesprecher von Lufthansa Technik telefoniert: Der hat gesagt, dass jedes Mal nach einer Veröffentlichung die Telefone dort klingeln . . .

Besorgte Passagiere?

Nein, nicht nur. Das Thema polarisiert. Es gibt Leute, die sagen, wenn das kommt, wollen sie nicht mehr fliegen. Aber es gibt genauso viele, die fragen, ob man damit schon fliegen kann. Und wo sie buchen können. Das war für uns sehr interessant. Der Passagier würde von den Abläufen ehrlich gesagt nichts mitbekommen. Es ändert sich ja nicht viel. Die Landung wird sogar noch weicher, der Start wird leiser. Und was mal klar ist: Verkehrsflugsysteme unterliegen extremen Sicherheitsanforderungen. Das gilt auch für ein solches System. Und was die Notlandungen im Freien angeht, die macht man heute ohnehin mit eingezogenem Fahrwerk . . .

Web: www.mbptech.de