Auf dem Fahrrad kannst du den Windschatten deines Vordermanns – oder deiner Vorderfrau – nutzen, um mit weniger Aufwand schnell vorwärts zu kommen. Bei Flugzeugen ist das ganz anders: Hier muss ein ganz bestimmter Sicherheitsabstand eingehalten werden. Denn hinter den Tragflächen wird die Luft sehr stark verwirbelt. Das kann dazu führen, dass die folgende Maschine weniger Auftrieb erhält, der ja für das Abheben nötig ist. Die Flugzeuge müssen deshalb bei Start und Landung auf dem Flughafen immer erst warten, bis sich die Luft wieder beruhigt hat.

Auf diesem Bild sieht man die sonst eigentlich unsichtbaren Wirbelschleppen sehr gut. Die beiden kreisförmigen Wirbel sind deutlich zu erkennen. Bild: S. Morris

Die Entstehung von Wirbelschleppen wird auch mit Computern untersucht. Bild: DLR

Die Kraft der sogenannten „Wirbelschleppen“ – so nennen Fachleute diese Luftverwirbelungen – ist enorm und hängt von der Größe und dem Gewicht des Flugzeugs ab. Schon bei kleineren Flugzeugen müssen Abstände von über fünf Kilometern eingehalten werden, bevor das nächste Flugzeug starten kann. Bei großen Verkehrsmaschinen kann es auch schon mal die doppelte Entfernung sein. Denn bis sich eine große Wirbelschleppe aufgelöst hat, können sogar drei Minuten und mehr vergehen.

Wirbel werden vermessen

Doch woher weiß man, ob die Verwirbelung noch da ist? Die Luftströmung ist doch nahezu unsichtbar. Die Lösung: Bei vielen Flugzeug-Typen wird genau vermessen, wie groß die Wirbelschleppen sind, die sie erzeugen. Die Werte sind in Listen eingetragen, die den Fluglotsinnen und -lotsen vorliegen. Wenn nun zum Beispiel ein großer Airbus startet, weiß man genau, wie lange die Luft im Bereich der Startbahn noch zu „unruhig“ ist. Das nächste Flugzeug bekommt dann erst die Startfreigabe, wenn der Airbus oder eben ein anderes Flugzeug die für diesen Typ vorgeschriebene Strecke zurückgelegt hat.

Um die lästigen Wirbel zu erforschen, wurde hier ein DLR-Forschungsflugzeug eingesetzt. Farbpartikel machen die sonst unsichtbare Wirbelschleppe hier sichtbar. Bild: DLR

Und was ist, wenn ein ganz neuer Flugzeug-Typ wie der Airbus A380 gebaut wird? Wissen die Konstrukteurinnen und Konstrukteure dann schon vorher, wie stark die Verwirbelung sein wird? Im Prinzip schon – man kann das berechnen. Aber um wirklich sicher zu gehen, muss die Kraft der Verwirbelung im Test ganz präzise gemessen werden. Diese spezielle Laser-Messtechnik wird „Lidar“ genannt und kann sowohl am Boden als auch an Bord von Forschungsflugzeugen eingesetzt werden. Das Ziel der Forscherinnen und Forscher ist es, die gefährlichen Wirbelschleppen besser zu verstehen und gemeinsam mit anderen Fachleuten zu überlegen, wie man die Wirkung dieses Phänomens weiter verringern kann.