Flugtaxis vor Skyline

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Flugzeuge der Zukunft

Autonome Flugtaxis, Panorama-Flugzeuge: Die Luftfahrt wird sich verändern – und damit wandeln sich auch die Anforderungen an die dort verwendeten Materialien. Kabinenfenster und Cockpitscheiben etwa könnten künftig zusätzliche Funktionen übernehmen.

Mit einem eigenen Flugzeug in den Himmel abzuheben, war vor 100 Jahren noch eine Pionierleistung, heute ist es ein Privileg der Superreichen. Doch in Zukunft könnten autonome Flugtaxis die verstopften Straßen der Großstädte entlasten und den Individualverkehr vom Auto teilweise in die Luft verlagern. Nur ein Beispiel, wie sich die Luftfahrt in den kommenden Jahren verändern könnte.

Größere Fenster in der Kabine

Während es noch einige Zeit dauern dürfte, bis Flugtaxis im Massenbetrieb unterwegs sein werdensind Flugzeugfenster, die den Passagieren einen besseren Ausblick aus der Kabine bieten, schon jetzt Realität. Beispielsweise hat der Flugzeughersteller Boeing die Fenster des aktuellen Dreamliners um zwei Drittel vergrößert„Der Trend geht ganz klar zu größeren Kabinenfenstern in Verkehrsmaschinen“, sagt Roland MickalLeiter des Marktsegments Transportation im Geschäftsgebiet Acrylic Products von EvonikDer Flugzeughersteller Airbus geht in seiner Vision für das Jahr 2050 sogar von einer fast vollständig verglasten oberen Flugzeughälfte aus.

The Future by Airbus – Concept plane cabin / Quelle: YouTube/Airbus Aircraft

Mit diesen Veränderungen im Design der Flugzeuge ändern sich auch die Anforderungen an die in der Luftfahrt verwendeten Materialien. Deshalb stellt PLEXIGLAS® als einer der weltweit führenden Hersteller von Fliegwerkstoffen seit diesem Jahr gereckte Platten aus Polymethylmethacrylat (PMMA) mit einer Länge von bis zu 5,40 Metern und einer Breite von bis zu 3,70 Metern herDieses unter der Marke PLEXIGLAS® vertriebene Acrylglas weist im Vergleich zu gegossenem PMMA eine verbesserte Schlagzähigkeit und eine erhöhte chemische Beständigkeit auf. Damit eignet es sich besonders gutum den sehr hohen Anforderungen der Luftfahrtindustrie gerecht zu werden. „Die größeren Plattenformate ermöglichen ganz neue Gestaltungsspielräume bei der Größe und Form von Cockpitscheiben und Kabinenfenstern“, erläutert Mickal.

Ressourcen schonen beim Fliegen

Wenn die Kabinenfenster von Flugzeugen in Zukunft aber immer größer werden, wird das Gewicht der verwendeten Materialien zu einem noch entscheidenderen Faktor. „Leichtbaumaterialien sind in der Luftfahrt seit jeher wichtig, denn jedes gesparte Gramm hilft, weniger Kerosin zu verbrauchen“, sagt MickalFrüher bestand das vordere Fenster in einem Cockpit, in der Fachsprache A-Fenster genannt, eigentlich immer aus dickem Glas, heute besteht diese Scheibe bei einigen Herstellern aus vielen gereckten Acrylglasscheiben, die dann zu einem Block laminiert werden. Der Vorteil: Acrylglas ist gerade einmal halb so schwer wie Mineralglas. Das Gewicht spielt aber nicht nur bei Flugzeugen, sondern auch bei den großen Cockpitscheiben von Helikoptern eine Rolle, die den Piloten heutzutage nahezu einen Rundumblick bieten.

Hubschrauber-Verscheibungen aus PLEXIGLAS® sorgen in der H135 für eine gute Sicht. / Quelle: YouTube/Airbus Helicopters

Sicherere Scheiben

Glas wäre für die kugelförmigen HelikopterKanzeln neben dem Gewicht auch aus Sicherheitsgründen nicht geeignet. Bei einem Unfall – etwa einem Vogelschlag – würde Glas in viele kleine Teile zersplittern und den Piloten gefährden. PLEXIGLAS® hingegen würde in größere Teile zerbrechen und so die Verletzungsgefahr reduzieren. „Hubschrauber und kleine Sportflugzeuge werden aber immer schneller. Dadurch erhöht sich auch die Kraft, die beispielsweise bei einem Zusammenprall mit einem Vogel auf die Scheibe wirkt“, erläutert Mickal. „Deshalb entwickeln wir aktuell – über unser ohnehin schon robusteres gerecktes PLEXIGLAS® hinaus – ein neuartiges Verbundmaterial, das Einschläge besser abfangen kann.“

Die innovative Scheibe soll aus zwei Platten PLEXIGLAS® und einer eingefügten transparenten „Gummischicht bestehen, welche umformbar und patentiert istBei einem Aufprall fängt sie einen Teil der Kraft ab und verhindert, dass die innere Platte ebenfalls beschädigt wird. Solche Verbundmaterialien werden aktuell schon von einigen Verarbeitern hergestellt, jedoch laminieren diese zwei einzeln umgeformte Platten zusammen“, so Mickal. „Das ist sehr aufwendig und teuer. Unsere Lösung könnte in einem Arbeitsschritt gefertigt und anschließend direkt umgeformt werden.

Es wird künftig immer stärker darum gehen, qualitativ hochwertige Flugzeugverscheibungen mit weiteren Funktionen zu kombinieren.

Roland Mickal
Leiter des Marktsegments Transportation im Geschäftsgebiet Acrylic Products von Evonik

Mehr Schutz vor Hautkrebs

Hubschrauber fliegen jedoch nicht nur immer schneller, sondern auch immer höher. Dadurch steigt auch die Strahlungsbelastung in den Cockpits. Das führt dazu, dass sich die Cockpits stark aufheizen und das Hautkrebsrisiko von Piloten steigt“, sagt Mickal. Deshalb fügen Hersteller von Cockpitverscheibungen bei Bedarf Stoffe hinzu, die das Material undurchlässig für schädliche Strahlung machen  so wie PLEXIGLAS® IR, das, wie PMMA generell, über einen materialeigenen UV-Schutz verfügt und zusätzlich Infrarot-Strahlung deutlich reduziertDas hat auch den Vorteil, dass im Helikopter weniger Energie für die Klimaanlage verbraucht werden muss“, so MickalDarüber hinaus bleibt die hohe optische Qualität unseres Materials erhalten: PLEXIGLAS® bietet eine verzerrfreie Sicht und damit einen ungetrübten Ausblick für die Piloten.

Funktionen integrieren

Den ungetrübten Ausblick aus großen Panorama-Fenstern könnten künftig auch die Passagiere von Flugtaxis genießen – oder aber sie nutzen die im Vergleich zur Fahrt mit dem eigenen Auto frei gewordene Zeit, um auf einem in die Scheiben integrierten Display einen Film zu schauen. „Solch eine Funktionsintegration wird definitiv kommen“, sagt MickalDafür experimentieren Hersteller aktuell schon mit speziellen Folien, die auf Kabinenfenster laminiert werdenPassagiere von Verkehrsmaschinen könnten sich damit beispielsweise per Einblendung anzeigen lassen, was sie gerade durch das Fenster sehen  etwa wie eine Stadt heißt, die gerade überflogen wirdMöglich sind heute darüber hinaus schon Kabinenfenster, die sich auf Knopfdruck verdunkeln“, erzählt MickalWie diese Anwendungen zeigen, wird es künftig immer stärker darum gehen, qualitativ hochwertige Flugzeugverscheibungen mit weiteren Funktionen zu kombinieren.“