Schlepp-Roboter bringen Flugzeuge zur Startbahn – und sparen CO2
Der Verbrauch zwischen Rollbahn und Gate ist unglaublich: Bis zu einer Tonne Kerosin verbrauchen die Düsen, wenn ein Flugzeug zur Startbahn rollt. Am Frankfurter Flughafen ist Schluss damit: Dort werden die Maschinen jetzt von diesel-elektrisch angetriebenen Schleppern gezogen. Die Piloten steuern zwar, aber die Düsen schweigen.
Lufthansa-Maschinen auf dem Frankfurter Flughafen: Wenn ein Airbus A380 nicht selbst zur Startbahn fährt, sondern vom neuartigen Schlepper TaxiBot gezogen wird, spart das 1 t Kerosin. Pro Fahrt.
Foto: Ingrid Friedl/Lufthansa
Es ist eine spektakuläre Technik, wenn ein A380 derzeit auf dem Frankfurter Flughafen zur Startbahn rollt. Das Bugrad der fast 500 t schweren Maschine steht auf einem Drehgestell, das zu einem sogenannten Taxi Roboter gehört, kurz einem TaxiBot. Der Schlepper ist so stark, dass er den Riesen-Airbus ziehen kann, während die Düsen ausgeschaltet sind. Eine Tonne Kerosin spart das ungewöhnliche Gespann bis zur Rollbahn. Und eine Menge Krach.
Normale Schlepper könnten Flugzeuge nicht abbremsen
Bisher waren die TaxiBots nur testweise auf dem Frankfurter Flughafen unterwegs. Jetzt hat die Lufthansa entschieden, die von bärenstarken Elektromotoren angetriebenen Schlepper auf Dauer einzusetzen, um Flugzeuge von ihrer Parkposition zur Startbahn zu ziehen.
TaxiBot mit einem Jumbo: Der elektrisch angetriebene Schlepper zieht zwar die Maschine, aber gesteuert wird der TaxiBot durch den Piloten im Jumbo.
Quelle: Ingrid Friedl/Lufthansa
Derzeit bewältigen Flugzeuge ihren Weg zur Startbahn aus eigener Kraft, angetrieben von den Turbinen und gestoppt von den eigenen Bremsen. Die Schlepper, die auf allen Airports der Welt im Dienst sind, können ein Flugzeug allenfalls aus einer Parkposition rangieren, bis das Flugzeug selbst rollen kann. Für lange Schleppvorgänge sind sie völlig ungeeignet. So könnten Sie einen 500 t schweren Airbus, einmal in Fahrt gekommen, auch nicht annähernd stoppen.
Auch die neuen TaxiBots wären überfordert, die schweren Verkehrsmaschinen im Zaum zu halten. Deshalb haben sich die Ingenieure ein neue Technik einfallen lassen: Sie kombinieren die Antriebskraft der Elektromotoren der Schlepper mit der vorhandenen Bremskraft der Maschinen. Beide – der Taxi Roboter und das Flugzeug – werden zu einer Einheit verbunden, mechanisch und steuerungstechnisch.
Der Pilot steuert das TaxiBot-Gespann
Für den Schleppvorgang wird das Bugrad des Flugzeugs in den speziellen Aufbau des TaxiBot integriert. Dabei sitzt das Bugrad auf dem Drehgestell, um auch Kurvenfahrten zu ermöglichen. Obwohl im TaxiBot auch ein Fahrer am Steuer sitzt, hat das Kommando auch weiterhin der Pilot des Flugzeuges.
Das Bugrad eines Flugzeuges nimmt der Schlepper TaxiBot auf einem Drehgestell auf.
Quelle: Lufthansa LEOS
Dafür muss der Pilot nichts anderes tun, als sein Flugzeug wie gewohnt über den Asphalt zu navigieren. Alle Lenk- und Bremsbefehle des Piloten werden vom TaxiBot in wenigen Millisekunden registriert und sofort von dem Schleppfahrzeug umgesetzt – vollautomatisch. Der Fahrer des TaxiBot übernimmt erst dann die Kontrolle, wenn das Flugzeug auf der Startbahn steht. So ist sichergestellt, dass der Schlepper auch wieder zurück fahren kann.
TaxiBot wurde von internationalem Konsortium entwickelt
Die TaxiBots, die nach einer mehrmonatigen Testphase nun regulär in Frankfurt eingesetzt werden, sind ein Gemeinschaftsprojekt von Siemens, Lufthansa, der Israel Aerospace Industries (IAI) und der französischen TLD-Gruppe. Die Technik hat das israelische Rüstungsunternehmen IAI entwickelt, die Schlepper stammen von TLD, Marktführer in Frankreich. Die zwei Dieselmotoren pro Fahrzeug, die den Strom erzeugen, stammen von Scania.
Die von zwei Generatoren erzeugte Energie wird durch Umrichter gewandelt, damit der Strom von den Siemens-Elektromotoren in den vier bis sechs Radpaaren der Zugmaschine genutzt werden kann. Je nach TaxiBot-Variante gibt es sechs oder 16 Umrichter in jedem Schlepper.
Wenn der elektrisch angetriebene Schlepper TaxiBot einen Airbus A380 zur Rollbahn zieht, spart er bis zu einer Tonne Kerosin.
Quelle: Lufthansa LEOS
Die Elektromotoren arbeiten mit Permanentmagneten, die noch effizienter arbeiten als herkömmliche Asynchronmaschinen, so Siemens. Außerdem sind die Motoren komplett in das Radmodulgehäuse integriert.
Stärkster TaxiBot hat 1350 PS
Um die enormen Zugkräfte entfalten zu können, die gebraucht werden, um ein Flugzeug zu bewegen, können die Elektromotoren für jedes Rad separat gesteuert werden. Das ist etwa beim Lenken im Stand oder bei langsamer Fahrt von Vorteil, denn unter der tonnenschweren Last des Flugzeugs müssen die Räder mit viel Kraft gedreht werden. Dafür können beim TaxiBot die Räder unterschiedlich stark oder sogar entgegengesetzt angetrieben werden.
Für unterschiedliche Flugzeugtypen kommen unterschiedliche TaxiBots zum Einsatz. Für Flugzeuge mit nur einer Gangreihe wird der Typ TaxiBot Narrow bevorzugt. Schwerere Maschinen mit zwei Gangreihen wie der Airbus A380 werden vom leistungsstärkeren TaxiBot Wide gezogen. Gerade diese großen Langstreckenflugzeuge verbrauchen eigenständig angetrieben auf dem Weg zur Startbahn sehr viel Kerosin – bis zu einer Tonne . Die kleineren TaxiBots verfügen über eine Motorleistung von 850 PS, die großen Schlepper ziehen mit 1350 PS.
DLR arbeitet an elektrisch angetriebenen Bugrad
Noch Zukunftsmusik sind die Pläne des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, das am elektrisch angetriebenen Bugrad arbeitet. Der Strom soll von einer Brennstoffzelle an Bord kommen.
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