Die Kollision auf der Landebahn in Japan am Dienstag markiert das erste Mal, dass ein modernes Leichtbau-Flugzeug verbrannt ist und wird als Testfall dafür angesehen, wie gut eine neue Generation von Flugzeugen aus Kohlefaserverbundwerkstoffen mit einem katastrophalen Feuer fertig wird.

Der Airbus A350 der Japan Airlines (JAL) kollidierte kurz nach der Landung auf dem Flughafen Haneda in Tokio mit einer Turboprop-Maschine der Küstenwache vom Typ De Havilland Dash-8 und ging in Flammen auf. Alle 379 Menschen an Bord des A350 konnten aus dem brennenden Flugzeug evakuiert werden, aber fünf der sechs Besatzungsmitglieder der Küstenwache kamen ums Leben.

Fotos des Wracks zeigten den A350-Rumpf in Schutt und Asche. Während die Ermittler nach der Ursache des Zusammenstoßes suchen, ist die Luftfahrtindustrie sehr daran interessiert, die Überlebensfähigkeit von High-Tech-Verbundflugzeugen zu bestätigen, die die Wirtschaftlichkeit von Langstreckenflügen und Fluggesellschaften im letzten Jahrzehnt verändert haben.

Der Absturz "ist wirklich die erste Fallstudie, die wir haben, nicht nur aus der Perspektive des Feuers, sondern auch aus der Perspektive der Überlebensfähigkeit bei einem Absturz", sagte Anthony Brickhouse, ein Experte für Flugsicherheit an der Embry-Riddle Aeronautical University.

Sowohl Boeing mit dem 787 Dreamliner als auch Airbus mit dem A350 setzten in den frühen 2000er Jahren darauf, dass leichte Kohlefaserverbundwerkstoffe zu erheblichen Treibstoffeinsparungen führen und weniger anfällig für Ermüdung sein würden, was den Wartungsaufwand verringern würde.

Kurz nach seiner Indienststellung hatte der Dreamliner mit Batterieproblemen zu kämpfen, die zu Bränden führten und Anfang 2013 zu einem kurzen Flugverbot führten. Ein späteres Feuer in einer 787 der Ethiopian Airlines im Juli 2013 wurde durch einen Kurzschluss im Notrufsender des Jets verursacht und führte zu Reparaturen am Rumpf.

Keiner dieser Vorfälle führte jedoch zu Verlusten am Rumpf.

Die A350 besteht zu 53 % ihres Gewichts aus Verbundwerkstoffen, die den größten Teil ihrer Außenstruktur ausmachen, einschließlich des Rumpfes, großer Teile des Leitwerks und der Tragflächen sowie eines Teils der Bugsektion.

Experten sagten, dass die Tatsache, dass alle Passagiere und die Besatzung sicher evakuiert werden konnten, während die Struktur intakt war, das Vertrauen in die Materialien, die unter besonderen Bedingungen zertifiziert wurden, wiederherstellen wird.

Sie warnten jedoch, dass es noch zu früh sei, um vollständige Schlussfolgerungen darüber zu ziehen, wie der Rumpf des A350 aus Verbundwerkstoffen dem Feuer standgehalten hat oder welche technischen Lehren daraus gezogen werden können.

Ein Vergleich des A350-Absturzes mit dem Absturz einer Boeing 777 der Asiana Airlines im Jahr 2013, die nach dem Aufprall auf eine Ufermauer Feuer fing und drei Passagiere tötete, könnte den Ingenieuren wertvolle Erkenntnisse über die Unterschiede zwischen Flugzeugen aus Verbundwerkstoffen und Aluminium im Brandfall liefern, so Brickhouse.

Der JAL A350 ist das erste Verkehrsflugzeug, das hauptsächlich aus Verbundwerkstoffen gebaut wurde und bei einem Brand zerstört wurde, aber nicht das erste Transportflugzeug. Es ist jedoch unklar, welche Lehren die japanischen Ermittler aus den Bränden von Verbundwerkstoffen ziehen können.

Im Jahr 2015 stürzte ein militärisches Transportflugzeug vom Typ Airbus A400M - das ebenfalls hauptsächlich aus Verbundwerkstoffen besteht - in ein Feld außerhalb von Sevilla, Spanien, nachdem eine falsch installierte Software die Triebwerke blockiert hatte. Eine Untersuchung des Absturzes durch spanische Militärermittler wurde jedoch vertraulich behandelt.

Bei dem Unfall, der zu einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit und einem Feuer führte, kamen alle vier Besatzungsmitglieder des Flugtests ums Leben und hinterließen in der geschwärzten Erde kaum sichtbare Spuren des Flugzeugs.

WIE VERBUNDWERKSTOFFE FUNKTIONIEREN

Flugzeugzellen aus Verbundwerkstoffen haben mehrere Vorteile gegenüber Aluminiumflugzeugen, sagte Bjorn Fehrm, ein Experte für Verbundwerkstoffe bei der Fachzeitschrift Leeham News.

Während Aluminium einen Schmelzpunkt von etwa 600 Grad Celsius (1.100 Grad Fahrenheit) hat und Wärme leitet, kann Kohlefaser Temperaturen widerstehen, die etwa sechsmal so hoch sind, wobei die Struktur schwelt und verbrennt, anstatt zu schmelzen, sagte er.

Airbus erklärte in einem Leitfaden für Feuerwehrleute aus dem Jahr 2019, dass die A350 im Vergleich zu herkömmlichen Aluminiumflugzeugen ein "gleichwertiges Sicherheitsniveau" aufweise und Tests eine "erhöhte Widerstandsfähigkeit" gegen das Eindringen von Feuer gezeigt hätten.

Airbus wies jedoch darauf hin, dass Flugzeugzellen aus Verbundwerkstoffen ihre strukturelle Integrität verlieren können, wenn sie über längere Zeit intensiver Hitze ausgesetzt sind, selbst wenn die Verbundstoffhaut intakt zu sein scheint.

Laut einem Dokument der US-Luftfahrtbehörde Federal Aviation Administration brennt das Harz zuerst ab und die Flammen breiten sich langsamer aus, während das Feuer noch anhält.

Der JAL A350 brannte mehr als sechs Stunden lang, bevor die Feuerwehr die Flammen vollständig löschen konnte, berichtete der Fernsehsender TBS unter Berufung auf die Feuerwehr.

Das wirft die Frage auf, ob die Feuerwehrleute eine zusätzliche Ausbildung für den Umgang mit Bränden in Verbundwerkstoff-Flugzeugen benötigen.

Fotos des Unfalls zeigen Feuerwehrleute, die chirurgische Masken und Helme, aber keine andere Schutzkleidung tragen.

"Die Feuerwehren der Flughäfen müssen sich tatsächlich fragen, warum sie das Feuer nicht stoppen konnten", sagte Fehrm.

Airbus wies darauf hin, dass frühere Tests gezeigt haben, dass Verbundwerkstoffe ähnlich feuerbeständig sind wie Aluminium. Ein Sprecher fügte hinzu, dass das Unternehmen 2018 einen vollständigen Evakuierungstest eines Airbus A350-1000 im Beisein der Behörden durchgeführt hat.

Verschiedene Faktoren können sich auf die Entflammbarkeit von Verbundwerkstoffen auswirken, darunter die Struktur, die Fasermaterialien und die verwendeten Feuerschutzschichten, sagte Nabil Al Kabir, Vertriebsleiter beim deutschen Unternehmen für Brandschutzlösungen svt Products GmbH.

"Eines ist sicher: Wenn die Hitze, die durch brennendes Kerosin entsteht, so stark ist, würde auch Aluminium versagen." (Weitere Berichte von Lisa Barrington in Seoul, Allison Lampert in Montreal, Tim Hepher in Paris, Bearbeitung durch Mark Potter)