Vereisung im Flug: Eine unterschätzte Gefahr?

Die winterliche Wetterlage stellt die zivile Luftfahrt jedes Jahr vor besondere Herausforderungen. Eine der größten, oft unterschätzten Gefahren ist die Vereisung im Flug. Eisbildung an Tragflächen, Propellern oder Sensoren kann die Aerodynamik eines Flugzeugs massiv beeinträchtigen – mit potenziell schwerwiegenden Folgen für die Flugsicherheit. Doch wie entsteht Vereisung, wann tritt sie auf und welche Schutzsysteme gibt es?

Wann bildet sich Eis im Flug?

Vereisung kann grundsätzlich im Temperaturbereich zwischen 0 und −40 Grad Celsius auftreten. Entscheidend ist dabei nicht allein die Temperatur, sondern vor allem das Vorhandensein von unterkühltem flüssigem Wasser in der Atmosphäre. Dieses kommt hauptsächlich in Wolken vor, kann aber auch bei Regen, Niesel oder Nebel auftreten.

Besonders kritisch sind Flüge in Instrument Meteorological Conditions (IMC), also bei geringer Sicht innerhalb von Wolken. Ein zentraler Parameter in der Flugplanung ist das Freezing Level, die Höhe der Nullgradgrenze. Liegt diese unterhalb der Reiseflughöhe oder gar am Boden, steigt das Vereisungsrisiko erheblich – insbesondere für Flugzeuge ohne zugelassene Eisschutzsysteme.

Vereisung am Boden: Gefahr vor dem Start

Nicht nur im Flug, auch am Boden kann Eis zum Sicherheitsproblem werden. Schnee, Reif oder gefrierender Regen auf Tragflächen verändern bereits vor dem Start das aerodynamische Profil. Deshalb ist im Winter eine gründliche Vorflugkontrolle Pflicht. An Verkehrsflughäfen kommen Enteisungsfahrzeuge zum Einsatz, die Flugzeuge mit erhitzten Enteisungs- und Anti-Ice-Flüssigkeiten behandeln, bevor sie starten dürfen.

Wie entsteht Vereisung am Flugzeug?

Wasser gefriert nicht immer sofort bei 0 Grad. Viele Wolkentröpfchen bleiben selbst bei deutlich tieferen Temperaturen flüssig – man spricht von unterkühlten Wassertropfen. Treffen diese auf ein kaltes Flugzeug, gefrieren sie schlagartig und haften an der Oberfläche.

Je nach Temperaturbereich und Tropfengröße entstehen unterschiedliche Eisarten. Zwischen 0 und −20 Grad können sowohl kleine als auch große Tropfen vorkommen, während unter −40 Grad praktisch keine flüssigen Tropfen mehr existieren. Besonders gefährlich sind Wetterlagen mit Warmfronten, bei denen Regen aus wärmeren Luftschichten in darunterliegende Kaltluft fällt und als gefrierender Regen auf das Flugzeug trifft.

Welche Arten von Eisansatz gibt es?

In der Luftfahrt unterscheidet man mehrere Formen der Vereisung:

• Raueis: Entsteht meist zwischen −2 und −10 Grad Celsius aus kleinen unterkühlten Tröpfchen. Es ist milchig-weiß, rau und gut sichtbar.

• Klareis: Bildet sich häufig nahe dem Gefrierpunkt aus größeren Tropfen. Es ist glatt, durchsichtig und schwer zu erkennen – dafür aber besonders gefährlich.

• Supercooled Large Droplet Icing (SLD): Vereisung durch sehr große unterkühlte Tropfen, etwa bei gefrierendem Regen oder gefrierendem Niesel. Diese Eisform kann auch geschützte Bereiche hinter den Vorderkanten erreichen.

Warum ist Vereisung im Flug so gefährlich?

Eisansatz verändert die Profilform der Tragflächen, erhöht den Luftwiderstand und reduziert den Auftrieb. Schon geringe Eisablagerungen können dazu führen, dass ein Flugzeug deutlich höhere Geschwindigkeiten benötigt, um sicher zu fliegen. Gleichzeitig verschlechtert sich die Steuerbarkeit.

Auch Propeller und Triebwerke sind betroffen: Eis reduziert den Wirkungsgrad, verursacht Unwuchten und kann zu Leistungsbegrenzungen führen. Besonders kritisch ist, dass sich Vereisung schleichend entwickeln kann und ihre Auswirkungen nicht immer sofort erkennbar sind.

Woher kommen die Wetterinformationen zur Vereisung?

In Deutschland ist der Deutsche Wetterdienst (DWD) der offizielle Flugwetterdienst. Er stellt Flugwettervorhersagen, Warnungen und spezielle Produkte zur Verfügung, die international standardisiert sind. Dazu zählen unter anderem METAR, TAF sowie Strecken- und Höhenwetterinformationen.

Ein zentrales Spezialprodukt ist ADWICE (Advanced Diagnosis and Warning system for aircraft ICing Environments). Es liefert farbcodierte Vorhersagen zur Vereisungsintensität für verschiedene Höhen – ein wichtiges Hilfsmittel für Flugplanung und Entscheidungsfindung im Cockpit.

Enteisungs- und Eisschutzsysteme an Flugzeugen

Moderne Flugzeuge sind je nach Zulassung mit unterschiedlichen Anti-Ice- und De-Ice-Systemen ausgestattet. Diese schützen vor allem die Vorderkanten von Tragflächen und Leitwerken, Propeller, Lufteinläufe sowie Sensoren.

Zu den gängigen Systemen gehören:

• Pneumatische Enteisung („Boots“): Gummimanschetten, die sich zyklisch aufblasen und Eis absprengen

• Elektrische Beheizung: Für Pitotrohre, Frontscheiben und Propeller

• TKS-Systeme („Weeping Wings“): Enteisungsflüssigkeit tritt durch mikroskopisch kleine Poren aus und verhindert Eisansatz

Wichtig ist: Viele Systeme wirken präventiv am besten und sollten vor dem ersten Eisansatz aktiviert werden.

Vereisung bleibt ein zentrales Sicherheitsthema

Trotz moderner Technik und verbesserter Wettervorhersagen bleibt Vereisung im Flug ein ernstzunehmendes Risiko – insbesondere in der kalten Jahreszeit. Eine sorgfältige Flugvorbereitung, das Verständnis meteorologischer Zusammenhänge und der korrekte Einsatz von Eisschutzsystemen sind entscheidend, um diese Gefahr zu beherrschen.