Es war ein tragisches Unglück am 1. Juni 2009: Ein Airbus der Air France stürzte auf seinem Flug von Rio de Janeiro nach Paris in den Atlantik und riss 228 Passagiere und Besatzungsmitglieder in den Tod. Der Grund dafür könnte eine Messsonde gewesen sein.

Eine ZEITUNGSMELDUNG

Am 15. 6. berichtete der SPIEGEL, der Computer des AIRBUS habe vor dem Absturz 24 Fehlermeldungen nach Paris gefunkt. Ihnen zufolge könnte das Unglück mit dem Pitotrohr zusammenhängen. Dieses Rohr - benannt nach seinem Erfinder Henri Pitot - ist eine Messeinrichtung, die über den Luftdruck Rückschlüsse auf die jeweilige Fluggeschwindigkeit zulässt. Bereits 1996 hätten Airbus-Ingenieure einen möglichen Defekt an diesem Rohr beschrieben: »In Gewitterwolken mit hoher Eiskristalldichte können die druckabhängigen Daten beeinträchtigt werden.« Die Beeinträchtigung: Das Pitotrohr wird von den Eiskristallen verstopft und misst falsch.

Das Pitotrohr ist eine praktische Anwendung der Bernoulli-Gleichung. Als Staurohr liegt das Pitotrohr parallel zur Luftströmung, die frontal auf die Rohröffnung trifft. Der hintere Teil ist mit einer Druckmesseinrichtung verbunden. In diesem System unterscheidet man drei Drücke: den statischen (Umgebungs-) Druck, den Staudruck und den Gesamtdruck. Der Gesamtdruck, den das Pitotrohr misst, ist die Summe aus Staudruck und statischem Druck. 

Bild: Pitotrohre am Airbus (Bild WIKIPEDIA) 

Die Fließgeschwindigkeit der Luft wird aus der Größe des Staudruckes (auch dynamischer Druck) berechnet. Der Gesamtdruck ist der Druck, den die umgebende Luft auf den Flugkörper ausübt. Der Staudruck steigt mit zunehmender Fluggeschwindigkeit.
Der statische Druck dagegen entspricht dem Luftdruck der Umgebungsluft. Steht das Flugzeug am Boden, ist der statische Druck gleich dem Gesamtdruck, weil der Staudruck Null ist. Die Differenz zwischen Gesamtdruck und statischem Druck misst man mit einem Manometer. Sie ist nach dem Bernoulli-Gesetz die Ausgangsgröße für die Berechnung der Luftgeschwindigkeit, wenn die Luftdichte bekannt ist.

Wie funktioniert das PITOT-Rohr?

Das Pitotrohr, ein Metallrohr, besitzt außer dem zentralen Staurohr Kanäle, die mit der äußeren Umgebung verbunden sind. Die Kanäle führen zu einer Messdose. Das Pitotrohr selbst ist am Flugzeugrumpf dort angebracht, wo eine ungestörte Luftströmung wahrscheinlich ist. Beim Airbus ist dies unterhalb der Nasenspitze. Das Rohr kann beheizt werden, um die Gefahr der Vereisung und damit das Risiko eines Instrumentenausfalls zu verhindern.

Gelangen Eiskristalle in das Rohr, dann misst die Messdose einen zu kleinen Staudruck, was gleichbedeutend mit einer geringen Geschwindigkeit ist. Der Autopilot geht in diesem Fall von einem Strömungsabriss aus und schaltet die Triebwerke auf erhöhten Schub. Dieser wäre jedoch nicht erforderlich, denn die Fluggeschwindigkeit ist ja in Ordnung. War die Strömung bis dahin nicht abgerissen: Der erhöhte Schub könnte nun durch unkontrollierbare Luftwirbel an den Tragflächen zum Absturz führen.