Was ist Bleed Air?

Zapfluft ist Druckluft, die aus Flugzeugturbinentriebwerken für die Kabinenklimatisierung und Systeme wie Enteisungsanlagen entnommen wird. Passagiere, die in Höhen über ca. 12,000 Metern reisen, benötigen möglicherweise zusätzliche Atemluft, um Hypoxie oder Sauerstoffmangel zu vermeiden. Verkehrsflugzeuge verwenden Entlüftungssysteme, um die gesamte Kabine unter Druck zu setzen, anstatt einzelne Passagiere zu versorgen.

Eine Flugzeugkabine ist in großen Höhen eine geschlossene Umgebung, weil die Atmosphäre draußen zu wenig Sauerstoff enthält, um Leben zu erhalten. Druckventile steuern den Kabinendruck auf ein Niveau, das ungefähr das Vierfache des Außendrucks beträgt, sodass ein Flugzeug, das in einer Höhe von 36,000 Metern fliegt, einen Kabinendruck von ungefähr 11,000 Metern hat. Zapfluft wird benötigt, um die Kabinentemperatur zu regeln und die Kabine zur Lebenserhaltung unter Druck zu setzen.

Turbinenmotoren nehmen dünne Luft aus großer Höhe auf und verdichten sie durch eine Reihe von Drehflügeln. Die komprimierte Luft wird mit Treibstoff vermischt und gezündet, wodurch Schub erzeugt wird, der das Flugzeug vorwärts bewegt. Zapfluft wird vor dem Mischen des Kraftstoffs aus der Druckluftversorgung entnommen und zu einer Reihe von Kühlern und Filtern geleitet, bevor sie in den Fahrgastraum geleitet wird. Es kann auch für einige Systeme verwendet werden, die eine Druckluftquelle anstelle von elektrischem Strom benötigen.

Auch wenn das Flugzeug in großen Höhen bei sehr kalten Temperaturen fliegt, kann die Druckluft sehr heiß sein. Die Kühler reduzieren die Temperatur der Zapfluft, indem sie entweder durch Wärmetauscher geleitet werden, die der kalten Luft ausgesetzt sind, oder indem sie ihren Druck reduzieren oder durch ein Regelventil verdampfen. Normalerweise werden Kombinationen von Kühlmethoden verwendet, um die richtigen Temperaturen und Drücke bereitzustellen.

Die Druckbeaufschlagung in der Kabine verbraucht einen Teil der Motorleistung, so dass pro Flug mehr Kraftstoff für Entlüftungssysteme verbrannt wird. Beginnend im 21. Jahrhundert entwickelten Luftfahrtdesigner No-Bleed-Systeme, die elektrische Energie für Systeme nutzten und Kompressoren anstelle von Triebwerksluft einbauten. Ein Verkehrsflugzeughersteller schätzte, dass diese Änderungen den Treibstoffverbrauch um drei Prozent reduzieren könnten. Zusätzliche Einsparungen ergeben sich, weil ein Großteil der zur Kühlung und Druckregelung der Kabinenluft und anderer Systeme erforderlichen Ausrüstung entfallen kann.

Ein Anliegen geschlossener Flugzeugkabinen besteht darin, Schadstoffe zu entfernen, bevor sie gefährliche Werte erreichen können. Ein Problem, das im späten 20. Jahrhundert immer sichtbarer wurde, waren Gesundheitsgefahren durch Schadstoffe, die durch die Zapfluftsysteme eingeführt wurden. Dies wurde als aerotoxisches Syndrom bekannt, und Flugbesatzungen und Vielflieger klagten über Atemwegs- und andere Probleme. Die hohen Motortemperaturen können Hydraulikflüssigkeiten, Kraftstoffe und Schmiermittel in den Motorräumen zersetzen, wobei die resultierenden Gase über das Luftsystem in die Kabine gelangen. Dieses Thema war eine weitere treibende Kraft für die Entwicklung von Kabinenluftsystemen ohne Bleed.