Fume Events, Triebwerke und Wartung - ein Zusammenhang

Eine etwas ausführlichere Darstellung und Ergänzung zur Erklärung, was alles beim Fliegen in 10 Km Höhe anders ist:

Stichwort Triebwerke und deren Wartung:

Früher wurden Triebwerke alle 3 bis 4 Jahre überholt, d.h. die Triebwerke wurden vom Flugzeug abgebaut, zum Überholbetrieb gebracht, dort in ihre Einzelteile zerlegt, jedes Teil wurde befundet und beim dem nachfolgenden Zusammenbau wurden immer neue Lagergehäusedichtungen eingebaut. Dieses Verfahren gewährleistete in der Regel einen sorgenfreien Betrieb hinsichtlich des zu erwarteten Verschleißes dieser Dichtungen bis zum nächsten fälligen Überholintervall. Diese damaligen Überholintervalle für die jeweiligen Triebwerke und deren zugeordnetem Einsatzprofil (Kurzstrecke, viele Starts, Langstrecke wenig Starts), sind heutzutage nicht mehr offiziell zu recherchieren.

Mitte der 90er Jahre befassten sich Experten im Auftrag der amerikanischen Luftfahrtbehörde FAA damit, Triebwerke anstatt weiter in regelmäßigen Abständen zu „überholen“, dem schon damals längst bei der Flugzelle und deren Systeme verwendeten Wartungsverfahren, der sog. „fortlaufenden Nachprüfung“ oder im Englischen: „Continous Airworthiness Procedure“ zu überführen: siehe dazu www.faa.gov/documentLibrary/media/Advisory_Circular/AC_33_4-1.pdf 

Die Triebwerke wurden schließlich immer verlässlicher und eigentlich wurden bei diesen Überholungen kaum noch Beschädigungen festgestellt. Nun forderte die Behörde eine Etablierung von Maßnahmen, die die Betriebssicherheit dieser Triebwerke gewährleistet. 

Also haben sie an jeder Kompressor- und Turbinenstufe, sowie auch in der Brennkammer sog. Boroskop-Öffnungen angebracht. Auf diese Weise konnte man nun innere Bereiche des Triebwerkes mit Hilfe eines Boroskop von außen befunden, ohne dass es gleich zerlegt werden musste.

Ferner sollten alle relevanten, am Triebwerk abgenommen, technischen Parameter gespeichert und kontinuierlich ausgewertet werden, um frühzeitig gewarnt zu werden, wenn sich abnormale Werte einstellen. Heutzutage werden diese Werte sogar schon telemetrisch zu den zuständigen Wartungsabteilungen in Echtzeit übermittelt. Dann wurden regelmäßige Ölkontrollen eingeführt, um frühzeitig einen übermäßigen Verschleiß zu bemerken. Aufgrund der verschieden verwendeten Legierungen der Bauteile lassen sich Abriebe direkt einem gewissen Bauteil zuordnen.

So hat z.B. der Triebwerkshersteller General Electric im Jahre 2009 der Fluggesellschaft TUI-Fly gratuliert, dass eines ihrer CFM 56 Triebwerke mittlerweile schon 40.000 Flugstunden an der Tragfläche verblieb, ohne jemals eine Triebwerkswerkstatt gesehen zu haben. 

Das gleiche passierte dann noch einmal im Jahre 2012 mit bisher absolvierten 50.000 Flugstunden.

Kurz man kann sagen, dass Triebwerke heutzutage oft das vier- bis fünfache der Laufleistung absolviert haben, das als TBO, „Time between Overhaul“ vom Triebwerkshersteller bei der Verkehrszulassung für dieses Triebwerk als Überholintervall festgelegt wurde.

Leider hat man den Verschleiß dieser Lagergehäusedichtungen unberücksichtigt gelassen. Wenn diese Dichtungen undicht werden, wird sich zunächst nur ein geringer Ölgeruch bemerkbar machen, der sich nach und nach immer mehr verstärkt. Es gibt kein präventives Wartungsverfahren, das ausschließt, das im Falle einer Undichtigkeit, toxische Pyrolyseprodukte die Insassen vor einmaligem Inhalieren dieser Stoffe zu schützen.

Für diesen Fall hat der Hersteller ganz klare Wartungsmaßnahmen festgelegt: Zuerst muss die Undichtigkeit identifiziert werden, also welches Hauptriebwerk ist betroffen, manchmal kann es auch das Hilfstriebwerk (APU) sein. Dann muss diese Undichtigkeit eliminiert werden, sprich es muss die betreffende Dichtung ausgetauscht werden, was sich manchmal im eingebauten Zustand als schwer bis unmöglich erweist. Dann wird das ganze Triebwerk zur Überholung geschickt. Und danach soll die vorhandene Kontamination im Lüftungssystem restlos entfernt werden, gegebenenfalls mit Lappen und wenn als notwendig erachtet, unter Einsatz Lösemitteln.

So sieht das Innere in einer Modellzeichnung aus. Die Einteilung in "Cold Section" und "Hot Section" bedeutet, dass in der Hot-Section, also ab dem Bereich der Brennkammer ("Combustion Chamber"), die eigentliche Verbrennung des Luft- Kraftstoffgemisches beginnt, jedoch schon im Bereich des Kompressors, der sog. „Cold Section“, die Luft alleine durch Kompression bis zu 450 Grad Celsius erreicht. 

Damit ist sie bereits so heiß, dass sie später wieder heruntergekühlt werden muss. Die Grafik ist einer Broschüre der Global Cabin Air Quality Executive entnommen Contaminated Air Overview: