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Welche Rolle spielte der CFK-Anteil beim Brand?

Airbus A350-900
Airbus A350-900, © Airbus

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TOKIO - Von der in Tokio verunglückten A350 von Japan Airlines ist nicht mehr viel übrig. Erstmals wurde ein Composite-Airliner komplett bei einem Feuer zerstört - Besatzung und Passagieren blieb trotzdem noch genug Zeit zur Evakuierung. Das liegt auch an den speziellen Struktureigenschaften des Materials im Brandfall.

Bei Tageslicht zeigt sich das ganze Ausmaß der Zerstörung: Der Rumpf des zwei Jahre alten Airbus A350-900 von Japan Airlines ist nur noch ein Haufen Asche, lediglich der linke Flügel, das linke Triebwerk und Reste des Cockpits sind zu erkennen.

Kaum zu glauben, dass alle 367 Passagiere und zwölf Crew-Mitglieder das Flugzeug lebend verlassen konnten. Die A350 (MSN538) war am 2. Januar kurz nach der Landung in Tokio mit einer DHC-8 der japanischen Küstenwache kollidiert und in einem Feuerball aufgegangen. Fünf der sechs Besatzungsmitglieder der Dash 8 starben bei dem Unglück.

Es ist der erste Totalverlust einer A350 seit der Indienststellung des modernen Airbus-Zweistrahlers am 15. Januar 2015 bei Qatar Airways. Und es ist zugleich das erste Composite-Passagierflugzeug, das Raub der Flammen wurde. Die Struktur der A350 besteht zu 53 Prozent aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK), das ist mehr als bei jedem anderen Verkehrsjet.

Der komplette Rumpf, ein Großteil der Flügel, der Triebwerksgondeln und des Leitwerks der A350 werden aus CFK hergestellt, um das Flugzeug so leicht wie möglich zu machen. Nur die Nasensektion besteht aus einer Mischung aus Aluminium und CFK.

Flug JL516, © XSL
 
CFK besteht aus Kohlenstofffasern, die in eine Matrix aus Kunstharz eingebettet werden. Airbus musste für die Zulassung nachweisen, dass der CFK-Rumpf für Passagiere gleich sicher wie ein Rumpf aus Aluminium ist. Die Struktur-Integrität muss bei einem äußeren Feuer fünf Minuten lang gegeben sein - genug Zeit für die Evakuierung der Passagiere.

Vorteile von CFK, aber auch Risiken

Gemäß einer Untersuchung der US-Luftfahrtbehörde FAA aus dem Jahr 2007, die sich mit den Entflammbarkeitseigenschaften von Flugzeugstrukturen aus kohlenstofffaserverbundwerkstoffen beschäftigte, kann CFK gerade bei großen Bränden vorteilhaft gegenüber Aluminium sein: Aluminium schmilzt bei Temperaturen von 660 Grad Celsius, Composite-Materialien behalten während eines Feuers ihre strukturelle Integrität – zumindest eine Zeit lang.

Verbundwerkstoffe würden in erster Linie durch die Verdampfung des Harzes brennen, so die FAA. "Wenn es brennt, wird der Harzdampf aus den Faserporen herausgedrückt, und der Druck lässt das Material auf mehr als das Doppelte seines Volumens anschwellen. [...] Die Fasern bilden eine isolierende, verkohlungsähnliche Struktur, die zu einer Verringerung der inneren Erwärmung führt und folglich sinkt die Abbrennrate mit der Zeit", heißt es in dem Bericht, der drei Jahre nach dem Programmstart der Boeing 787 veröffentlicht wurde. Der Dreamliner war das erste Verkehrsflugzeug, das in großem Stil CFK nutzte.

Airbus-Hinweise für Feuerwehren

Airbus weist in einem 2019 veröffentlichten Guide für Feuerwehrleute darauf hin, dass Composite-Materialien ihre mechanische Festigkeit verlieren, wenn sie längere Zeit starker Hitze ausgesetzt sind. Es bestehe das Risiko eines Kollapses, auch wenn die CFK-Haut noch intakt aussehe. Zudem können Pyrolyse-Gase entstehen und plötzlich aus dem Material herausgeschleudert werden.

Besonders gefährlich ist für Feuerwehrleute auch der Umstand, dass bei längeren Bränden bei Temperaturen von mehr als 650 Grad Celsius lungengängige Fasern freigesetzt werden. Deshalb ist Schutzkleidung unerlässlich. Zum Löschen empfiehlt Airbus dieselben Techniken wie bei Flugzeugen aus Aluminium und den Einsatz von Wasser und/oder Schaum.
© FLUG REVUE - UE | Abb.: Airbus | 03.01.2024 16:45

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Beitrag vom 04.01.2024 - 15:26 Uhr
Dass der A350 ausgebrannt ist, lag wohl daran, dass sich die Flughafenfeuerwehr auf die auf der Piste brennende Dash-8 konzentriert hat.

Und ich dachte schon, es hätte am Feuer gelegen.
;-) ...und das obwohl die Feuerwehr bereits Schaum gespüht hat, als erst wenige Passagiere ausgestiegen waren und noch keine größeren Flammen zu sehen waren (siehe Bilder in dem anderen Thread) Die haben sich durchaus auch schnell auf die A350 konzentriert.
Beitrag vom 04.01.2024 - 13:50 Uhr
Dass der A350 ausgebrannt ist, lag wohl daran, dass sich die Flughafenfeuerwehr auf die auf der Piste brennende Dash-8 konzentriert hat.

Und ich dachte schon, es hätte am Feuer gelegen.

Dieser Beitrag wurde am 04.01.2024 13:53 Uhr bearbeitet.
Beitrag vom 04.01.2024 - 11:00 Uhr
Letzter Update von AVH:
The last person got off the A359 at 18:05L, 18 minutes after the collision.
Und das mit einem brennenden Center-Tank. Ich weiß nicht, ob eine Aluminium-Struktur das auch so lange geschafft hätte ...

Was viele Leute bei Alu oder Stahl übersehen, dass das Material nicht schmelzen muss um zu versagen. Die Stabilität geht bei Stahl ab 400 °C verloren und bei Alu ab ca. 500 °C.

Ich weiß nicht, ob bei einem Kurzstreckenhüpfer überhaupt Treibstoff im Center-Tank wäre. So wie es im Video aussah, hat sich da eher ein Flügel der Dash-8 mit Treibstoff am Fahrwerk und Rumpf des A350 verfangen. Warten wir mal den Untersuchungsbericht ab.

Dass der A350 ausgebrannt ist, lag wohl daran, dass sich die Flughafenfeuerwehr auf die auf der Piste brennende Dash-8 konzentriert hat. Mal sehen, was die Untersuchung dazu sagt.


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