Energieversorgung Flugzeug

Navigationsinstrumente, Klimaanlage, Unterhaltungselektronik oder all die weiteren essenziellen oder komfortablen Bauelemente eines Flugzeugs benötigen für ihre Funktion Strom. Da Flugzeuge jedoch weder den Platz noch die Gewichtskapazität für ausreichend große Batterien besitzen, muss die Energie auf anderem Wege erzeugt und in die Systeme eingespeist werden.

Dabei werden auch besondere Anforderungen an die Sicherheit und die Redundanz der einzelnen Systeme gestellt. Hier sollen die Stromversorgungssysteme vorgestellt werden.

Normale Stromversorgung

Auch wenn das Flugzeug noch nicht in der Luft ist, benötigt es für seine Systeme eine erhebliche Menge Elektrizität. Diese wird von der GPU, der „Ground Power Unit“, geliefert. Diese ist ein Transformator, der die örtliche Netzspannung in die von Flugzeugsystemen genutzte Spannung von 115 V Wechselstrom umwandelt. Bei Flugplätzen mit nicht ausreichender Infrastruktur kann der Transformator auch durch einen autarken Dieselgenerator ersetzt werden.

In der Luft kommt der Großteil der Stromversorgung im Flugzeug aus den Triebwerksgeneratoren. Ähnlich einer überdimensionierten Lichtmaschine, wie man sie aus dem Auto kennt, schaffen die Triebwerke nicht nur Antriebskraft, sondern erzeugen durch ihre Rotation auch Strom, der alle notwendigen Geräte versorgt.

In Zeiten erhöhten Energiebedarfs oder wenn etwa während des Startes die gesamte Kraft der Triebwerke für den Schub benötigt wird, kommt die APU, die „Auxillary Power Unit“ zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um ein kleines Triebwerk, das am Heck des Flugzeugs unter dem Seitenruder angebracht ist. Sie funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie die Haupttriebwerke, statt Schub produziert sie jedoch vor allem Energie, treibt die Pneumatik an und erzeugt Zapfluft für die Haupttriebwerke.

Stromerzeugung im Notfall

Während diese Systeme für den normalen Betrieb voll ausreichen, verfügen Flugzeuge über eine Reihe weiterer Sicherungssysteme, um die Stromversorgung auch im Notfall zu ermöglichen. Alle Stromerzeuger im Flugzeug sind untereinander kompatibel und können die Aufgaben anderer Erzeuger übernehmen. Zusätzlich können im Notfall nicht essenzielle Systeme abgeschaltet werden.

Um bei einem kompletten Ausfall der Stromerzeugung weiterhin Elektrizität für die Navigationssysteme, die Kommunikationssysteme und die Steuerung zu besitzen, verfügen Flugzeuge über eine bordinterne Batterie, die innerhalb weniger Mikrosekunden einen Stromverlust teilweise oder ganz ausgleichen kann. Sie ermöglicht das Einleiten von Gegenmaßnahmen und den Versuch des Neustarts der Triebwerke.

Sollten die Triebwerke nicht neu gestartet werden können und die Energiereserve der Batterie zur Neige gehen, verfügen Flugzeuge mit der R.A.T., der „Ram-Air-Turbine“, über einen letzten Trumpf. Rein mechanisch lässt sich diese durch den Piloten ausklappen und hängt dann unterhalb des Flugzeugs. Durch den Flugwind angetrieben liefert sie ähnlich einem miniaturisierten Windrades Strom.