Druckabfall im Flugzeug

Der plötzliche Druckabfall in einem Flugzeug mit Druckkabine ist das schnelle Abfallen des Luftdrucks in der Flugzeugkabine mit Angleichung an den außerhalb des Flugzeugs herrschenden, von der aktuellen Flughöhe bestimmten Druck. Er stellt eine Luftnotlage dar, da je nach Flughöhe akute Erstickungs- und Unterkühlungsgefahr für die Flugzeugbesatzung und die Passagiere besteht.^[1]

Ursachen

Durch die technische Vorrichtung der Druckkabine wird in Flughöhen, in denen wegen des geringen Luftdrucks kein menschliches Überleben mehr möglich ist, der Kabineninnenraum gegenüber der Umgebung unter Überdruck gehalten. Der im Flugzeug herrschende Druck ist, da die Kabine z. B. aus Gewichtsgründen nicht für beliebig hohe Druckdifferenzen ausgelegt wird, allerdings geringer als der Luftdruck auf Meereshöhe und entspricht typischerweise in einem Verkehrsflugzeug dem Luftdruck, der in einer Höhe von etwa 2.500 m bzw. 8.200 ft. herrscht.^[2]

Ein unerwünschter Abfall des Kabinendruckes kann mit unterschiedlicher Geschwindigkeit erfolgen. Die amerikanische Bundesluftfahrtbehörde FAA teilt diesbezüglich nach drei möglichen Typen ein: Explosive Dekompression in weniger als einer halben Sekunde, schnelle und langsame Dekompression.^[3] Als Ursachen kommen menschliches Versagen, ein technischer Defekt der Regelung des Druckes oder aber eine Beschädigung des Flugzeugrumpfes durch Materialermüdung, Explosion, Beschuss, Versagen von Fenstern, Türen oder Druckschotts in Frage.

Folgen

Durch einen plötzlichen Druckabfall in der Flugzeugkabine kommt es gemäß den Gasgesetzen zur starken Abkühlung des Innenraums mit der Folge der Kondensation der Luftfeuchtigkeit und einer Bildung von Nebel in der Kabine. Ist der Flugzeugrumpf offen, ist zu berücksichtigen, dass die Temperatur in einer typischen Reisehöhe von 10.700 m bzw.(gerundet) 35.100 Fuß nur noch -54° C beträgt.^[4]

Die Folgen für den Menschen betreffen Crew und Passagiere gleichermaßen. Es kommt zum einen durch die Ausdehnung von Luft oder Gasen in Körperhöhlen zur Ausbildung von Barotraumata. Schmerzen im Mittelohr, den Nasennebenhöhlen, kariösen Zähnen können die Folge sein. Auch gasgefüllte Darmschlingen vergrößern natürlich ihr Volumen. Zweitens kann der schnelle Druckabfall eine Dekompressionskrankheit auslösen. Im Blut gelöster Stickstoff kann ausperlen und die Gasbläschen können zu Embolien führen. Drittens wird der akute Sauerstoffmangel gefährlich, weil der Sauerstoffpartialdruck in der Atemluft nicht mehr ausreicht, den Sauerstoffbedarf des Körpers zu decken. Der menschliche Körper hat keine Reserven für Sauerstoff; die Sauerstoffsättigung des Blutes fällt daher schnell, in Abhängigkeit von der Höhe, in der es zu dem Ereignis kam, auf lebensbedrohliche Werte. Das Gehirn als besonders für Sauerstoffmangel empfindliches Organ reagiert schnell mit einer Einschränkung des Bewusstseins bis hin zur Bewusstlosigkeit.

Im Gegensatz zum Höhenbergsteigen tritt die Änderung der Sauerstoffsättigung schlagartig ein und eine Akklimatisation fand nicht statt. Aus der Tatsache, dass gesunde, trainierte Bergsteiger in Höhen von 8.000 m noch handlungsfähig sind, kann daher nicht auf Crewmitglieder und Passagiere geschlossen werden, die im Falle eines derartigen Ereignisses, den Luftdruck betreffend, quasi schlagartig mehrere tausend Meter nach oben katapultiert werden, und bezüglich ihres Alters und Gesundheitszustandes im Einzelfall bereits eingeschränkt sein können.

Die Zeit, die den Betroffenen noch zum sinnvollen Handeln verbleibt, wird als time of useful consciousness (TUC) oder auch Effective Performance Time (EPT) bezeichnet. Diese Zeit verkürzt sich abhängig von der Flughöhe. Bei einer Flugfläche von 250, also 25.000 Fuß, wird die TUC noch mit drei bis fünf Minuten angegeben, bei einer Flugfläche von 350 (35.000 Fuß) hingegen nur noch mit 30 bis 60 Sekunden.^[5] Von einem Überraschungsmoment oder der Handlungsblockierung durch Panik ist hier noch nicht die Rede. Flugflächen von über 300 und bis 510 (15.545m) können z. B. mit Learjets erreicht werden.^[6] Bei einer Flugfläche von 500 verbleiben nur noch neun bis zwölf Sekunden zum sinnvollen Handeln. Je schneller die Dekompression eintritt, desto kürzer wird die zur Verfügung stehende Zeit und reduziert sich bei schneller Dekompression und Flugflächen über 400 auf weniger als zehn Sekunden.^[3]

Maßnahmen im Notfall

geöffnetes Fach mit den Sauerstoffmasken in der Passagierkabine

Verkehrsflugzeuge sind über jedem Sitz und auch in den Toiletten mit Sauerstoffmasken ausgerüstet, die sich in der Kabinendecke befinden und bei einem Druckabfall automatisiert durch Öffnen der Klappen ins Gesichtsfeld der Passagiere fallen. Erst durch den Zug der Maske zum Passagier hin wird die Sauerstoffzufuhr aktiviert. Dieser Mechanismus verhindert das unkontrollierte Ausströmen von Sauerstoff, reduziert damit die Brandgefahr und hilft, die begrenzten Sauerstoffreserven zu schützen. In Anbetracht der Kürze der zur Verfügung stehenden Zeit sollte sich jeder Passagier, der das Herunterfallen der Masken bemerkt, sofort eine Maske aufsetzen und erst danach benachbarten Passagieren helfen. Eine umgekehrte Handlungsreihenfolge würde das Risiko beinhalten, dass der Helfer selbst bewusstlos und damit zur Hilfeleistung anderen Personen gegenüber unfähig würde. In Erwartung des bevorstehenden Sinkfluges hat sich der Passagier, sofern noch nicht geschehen, anzuschnallen. Das Einnehmen der Brace position ist vorteilhaft. Das Einklappen des Tisches im Flugzeugsitz vor ihm und Senkrechtstellen der eigenen Lehne sind die üblichen Maßnahmen bei der Erwartung einer Notlandung. Die Vorgehensweise bei einem Druckabfall im Flugzeug wird, da gesetzlich vorgeschrieben, vor Beginn eines Fluges durch die Flugbegleiter erläutert, wobei auch Videovorführungen zu Hilfe genommen werden. Die in der Tasche des Flugzeugsitzes befindliche Sicherheitsinformation enthält diese Hinweise auch.

Die Piloten müssen als erste Maßnahmen ihre eigenen Sauerstoffmasken aufsetzen, einen Notabstieg (engl. emergency descent) im steilen Sinkflug durchführen, um auf eine Flughöhe von 10.000 Fuß zu sinken, und gegenüber der Flugsicherung den Notfall deklarieren. Ein derartiger Notabstieg kann auf die Passagiere wie ein „Abstürzen“ wirken, ist jedoch ein kontrollierter Flug. In dieser Höhe ist die Luft dank des höheren Luftdrucks wieder atembar. Dabei darf die maximal zulässige Fluggeschwindigkeit nicht überschritten werden. Zur Unterstützung werden die Luftbremsen (falls vorhanden) ausgefahren. Die Flugsicherung wird über den plötzlichen Höhenwechsel informiert. In Absprache mit der Flugsicherung kann dann eine Notlandung durchgeführt werden.

Werden die Piloten bewusstlos, kann die Folge sein, dass der Autopilot Höhe und Kurs beibehält und das Flugzeug bis zum Versagen der Triebwerke durch Treibstoffmangel weiterfliegt. Der Tod von Payne Stewart wird auf ein solches Ereignis zurückgeführt.^[7]

Häufigkeit und Beispiele

Aus der Perspektive des einzelnen Fluggastes gesehen, ist ein gefährlicher Abfall des Kabinendruckes eine eher unwahrscheinliche Situation. Allerdings kommt es in der Gesamtheit der Luftfahrt immer wieder zu derartigen Zwischenfällen. Piloten und Flugbegleiter werden darauf trainiert, ihnen zu begegnen. Die flugmedizinische Gesellschaft Neuseelands ging im Jahre 2000 von jährlich 40 bis 50 derartigen Ereignissen weltweit aus.^[8]

Als tragische Beispiele für einen Absturz aufgrund eines Druckabfalls gelten unter anderem der Helios-Airways-Flug 522 und der Turkish-Airlines-Flug 981. Der British-Airways-Flug 5390, Aloha-Airlines-Flug 243 und die Notlandung einer Boeing 737 in Limoges am 25. August 2008 hingegen sind Beispiele einer erfolgreich bewältigten derartigen Situation. Was in der Presse, die Notlandung in Limoges betreffend, als „Absacken“ des Flugzeugs um 8.000 Meter beschrieben wurde,^[9] war tatsächlich der lebensrettende Notabstieg. Die Passagiere beschrieben später einen starken Temperaturabfall in der Maschine und klagten über Nasen- und Ohrenschmerzen.^{[10] [11]}

Siehe auch

• Druckkabine
• Höhenkrankheit

Einzelnachweise

1. ↑ Jochen Hinkelbein, Michael Dambier: Flugmedizin und Flugpsychologie für die Privatpilotenausbildung. aeromedConsult Hinkelbein Dambier GbR, Hördt 2007, S.78, ISBN 9783000200977.
2. ↑ Peter Bachmann: Flugmedizin für Piloten und Passagiere. Motorbuch Verlag, Stuttgart 1999, S.175, ISBN 3-613-01970-1.
3. ↑ ^{a b} AC 61-107A - Operations of aircraft at altitudes above 25,000 feet msl and/or mach numbers (MMO) greater than .75 (engl.) S.13, 20 (PDF). Federal Aviation Administration (15. Juli 2007). Abgerufen am 13. November 2010.
4. ↑ Peter Bachmann: Flugmedizin für Piloten und Passagiere. Motorbuch Verlag, Stuttgart 1999, S.22, ISBN 3-613-01970-1.
5. ↑ Jochen Hinkelbein, Michael Dambier: Flugmedizin und Flugpsychologie für die Privatpilotenausbildung. aeromedConsult Hinkelbein Dambier GbR, Hördt 2007, S.78, ISBN 9783000200977.
6. ↑ Aerokurier. Abgerufen am 12. November 2010. 
7. ↑ Günter Schönweiß: Menschliches Leistungsvermögen. Human Factors in Aviation. Prüfungsfragen und Antworten für PPL. Abgerufen am 14. November 2010. 
8. ↑ RAPID DECOMPRESSION IN AIR TRANSPORT AIRCRAFT (engl.). Abgerufen am 19. Dezember 2010. 
9. ↑ Welt online: Verletzte bei Notlandung einer Ryanair-Maschine. Abgerufen am 13. November 2010. 
10. ↑ Aerosecure: Ryanair Notlandung in Limoges. Abgerufen am 13. November 2010. 
11. ↑ Spiegel online: Druckabfall zwingt Ryanair-Maschine zum Sturzflug - viele Verletzte. Abgerufen am 13. November 2010.