Es gibt Ultraleichtflugzeuge, die mit einem Gewicht von nur wenigen Hundert Kilogramm scheinbar schwerelos durch die Lüfte gleiten. Ein durchschnittliches Passagierflugzeug bringt hingegen teilweise weit über 100 Tonnen auf die Waage – und kann dennoch fliegen. Dabei spielt keineswegs nur das Leergewicht eine Rolle, sondern vor allem auch die Zuladung. Wie lässt sich dabei ermitteln, wie viel ein Flugzeug wiegt?
- Ein Flugzeug wiegt beim Start und bei der Landung keineswegs gleich viel. Es verliert bis zu 40 Prozent seines Startgewichtes. Daher gibt es auch unterschiedliche Angaben, um das Gewicht zu benennen.
- Neben dem Gesamtgewicht ist der Schwerpunkt des Flugzeugs entscheidend für die Stabilität in der Luft. Dieser wird vor jedem Flug daher akribisch berechnet.
- Um den Spritverbrauch und das Gewicht von Flugzeugen zu verringern, nutzen Hersteller verschiedene innovative Technologien, aber auch klassische Optimierungsansätze.
Das Gewicht des Flugzeugs
Neben dem Leergewicht eines Flugzeugs tragen die Betriebsstoffe – Kraftstoff, Hydrauliköle, Wasser für Toilette und Kaffee – sowie die eigentliche Nutzlast – Passagiere, Gepäck, Catering und Fracht – zum Gesamtgewicht bei. Abgesehen von den Passagieren sind dabei alle Komponenten vor dem Abflug bekannt. Die Passagiere hingegen werden mit einem Pauschalgewicht von 80 kg angenommen.
Wer genau hinschaut, kann eventuell feststellen, dass einige Airlines mit sehr dünnen Rückenlehnen arbeiten oder das Catering in einfachen Plastikschalen servieren. Das mag sparsam oder billig wirken – ist letztlich aber der Tatsache geschuldet, dass es auf jedes Gramm ankommt.
Verschiedene Gewichtsarten des Flugzeugs
Durch die Betriebsstoffe und die eigentliche Nutzlast, die sich während des Flugs auch verändern können, unterscheidet man drei verschiedene Arten des Gewichts:
- Eigengewicht
- Abfluggewicht
- Landegewicht
Das Eigengewicht bezeichnet dabei das Gewicht des Flugzeugs selbst, während das Abfluggewicht auch die Nutzlast berücksichtigt, die auch als Payload bezeichnet wird.
Das Gewicht nimmt während der Flugzeit ab
Da das Flugzeugs während des Flugs Treibstoff verbraucht, ist das Landegewicht geringer als beim Abflug. Dabei steigt der Anteil des Treibstoffes am Gesamtgewicht mit der Flugdauer an. Und je mehr Treibstoff für den Flug selbst benötigt wird, desto höher ist wiederum das Gewicht, sodass auch Treibstoff für den Transport des Treibstoffes mitgeführt werden muss.
Der geringere Treibstoffverbrauch bei abnehmendem Gewicht wird während des Flugs sehr deutlich. So verbraucht das Flugzeug anfangs deutlich mehr Treibstoff als zum Ende hin. Parallel dazu sinkt der Verbrauch, da ein leichteres Flugzeug höher steigen kann, wo der Luftwiderstand geringer ist.
Wenn es dann nach einem Langstreckenflug an seinem Zielort ankommt, kann es durchaus vorkommen, dass das Flugzeug um bis zu 40 Prozent leichter ist als beim Start.
Der Schwerpunkt ist entscheidend
Neben der maximalen Gewichtsbeschränkung ist vor allem der Schwerpunkt dafür entscheidend, dass ein Flugzeug sicher unterwegs ist. Dieser lässt sich anhand der Ladepositionen berechnen und muss immer die Vorgaben des Herstellers erfüllen. Andernfalls ist es unter bestimmten Voraussetzungen nicht möglich, das Flugzeug im Randbereich seiner aerodynamischen Zulassungslimits vollständig unter Kontrolle zu halten.
Der Schwerpunkt wird also vor jedem Start extrem genau berechnet – und kann auch mal dazu führen, dass Passagiere ihren Sitzplatz wechseln müssen.
Herausforderung Leichtbau
Je schwerer das Flugzeug letztlich ist, desto größer muss auch der Auftrieb sein. Das wiederum bedarf größerer Tragflächen, die wiederum zusätzliches Gewicht mitbringen. So steigt auch der Kraftstoffverbrauch durch den erhöhten Schubbedarf an. Jedes Kilo wirkt sich damit potenziell auch in anderen Dimensionen wie den Betriebskosten aus.
Leichtbauflugzeuge bringen nur ein sehr geringes Gewicht auf die Waage. Allerdings ist die zentrale Herausforderung hier die Stabilität. Vor allem bei Passagierflugzeugen gilt es, eine ganze Reihe von Sicherheitsanforderungen zu berücksichtigen, sodass jedes Einzelteil genauestens geplant werden muss. So sind in den vergangenen Jahren immer wieder neue Werkstoffe wie kohlefaserverstärkter Kunststoff (Carbon) und Fertigungsverfahren genutzt worden, die teilweise mit erheblichen Kosten verbunden sind – sich im Lauf der Zeit jedoch rechnen.
Doch nicht nur die Materialien selbst werden genutzt, um das Gewicht von Flugzeugen zu verringern. Die sogenannte Bionik überträgt Phänomene aus der Natur auf die Technik – um beispielsweise den Luftwiderstand von Flugzeugen zu verringern. Hinzu kommt die Nutzung innovativer Techniken wie des 3D-Druckers, die Optimierung von Kabelstrecken oder auch die Digitalisierung von Materialien, die jeweils einiges an Gewicht einsparen.
Was wiegen Passagierflugzeuge?
Die Größe und auch die Anzahl der Passagiere unterscheidet sich bei kommerziellen Flugzeugen deutlich. Entsprechend bringen sie auch ein sehr unterschiedliches Leergewicht und zulässiges Startgewicht auf die Waage. Selbst innerhalb eines Flugzeugtyps gibt es teilweise erhebliche Unterschiede.
| Flugzeugtyp | Leergewicht | zulässiges Startgewicht |
|---|---|---|
| Airbus A380 | zwischen 267 Tonnen (A380-700) und 298 Tonnen (A380-900) | zwischen 560 und 590 Tonnen |
| Boeing 747 | zwischen 162 und 186 Tonnen | zwischen 333 Tonnen (747-100) und 440 Tonnen (747-81) |
| Boeing 767 | zwischen 80 und 103 Tonnen | zwischen 143 Tonnen (767-200) und 204 Tonnen (767-400ER) |
| Boeing 737 | zwischen 28 und 45 Tonnen | zwischen 49 Tonnen (737-100) und 85 Tonnen (737-900R) |
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