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Je höher man hinaufkommt, desto dünner wird die Luft. Das ist nicht nur in der Berufskarriere so, sondern vor allem auch in der Natur. Der Luftdruck über einer Fläche entspricht dem Gewicht der darüber stehenden Luftsäule. Je höher man steigt, umso kürzer wird diese Luftsäule über einer Fläche, desto geringer wird demzufolge der Luftdruck. In Bodennähe sinkt er beim Aufstieg alle acht Meter um ein Hektopascal (hPa, deckungsgleich mit dem früher gebräuchlichen Millibar, mb).
In etwa 5500 m Höhe (18000 Fuss) beträgt er nur noch die Hälfte, in rund 10000 m (33000 Fuss) nur noch ein Drittel des Bodendrucks von durchschnittlich 1013,25 Hektopascal. Genau diesen Effekt macht man sich zunutze, um im Flug die Höhe zu bestimmen. Der Höhenmesser an Bord ist also im Prinzip nichts anderes als ein modifiziertes Barometer.
Der genaue Zusammenhang zwischen Höhe und Druck wurde von der Weltorganisation für Zivilluftfahrt (ICAO), einer Unterorganisation der UNO, als eine Art Eichkurve festgelegt.
Doch die Natur ist niemals ideal; der Luftdruck unterliegt am Boden Schwankungen von etwa 5%. nach beiden Seiten. Die Hoch und Tiefs in der Wetterkarte beeinflussen natürlich auch den barometrischen Höhenmesser. Da die Dichte von Gasen auch von der Temperatur abhängt, spielt aber auch die Lufttemperatur eine wichtige Rolle.
Ein Beispiel: Im Sommer ist die Lufthülle über der Nordhalbkugel wärmer als im Winter. Die Dichte der Luft ist daher im Sommer niedriger, damit auch das Gewicht der Luftsäule, also der Luftdruck. In langen Messreihen hat man festgestellt, dass man deshalb bei einer Höhenmesseranzeige von 30000 Fuss (9144 m) im Sommer um 1200 bis 1600 Fuss (365 bis 488 m) höher fliegt als im Winter, denn der barometrische Höhenmesser misst ja nicht wirklich die Höhe, sondern den Luftdruck und errechnet daraus auf der Basis der festgelegten Eichkurve die Höhe.
In Reiseflughöhe ist diese Abweichung zwischen Höhenmesseranzeige und tatsächlicher Flughöhe ohne Bedeutung, den alle Flugzeuge weisen denselben “Messfehler“ auf. Anders ist es beim Anflug auf einen Flughafen. Hier kommt es ja darauf an, die Höhe über dem Flughafen und über Hindernissen (Hügel, Häuser) in seiner Umgebung möglichst genau zu kennen. Deshalb wird an jedem Flughafen ständig der Luftdruck gemessen und auf einen Luftdruck in Meereshöhe zurückgerechnet. Dieser Wert, das so genannte QNH, wird dem Piloten vor dem Start und beim Anflug mitgeteilt. Er kann ihn an seinem Höhenmesser einstellen. Dieser zeigt ihm dann die jeweilige Höhe über dem Meeresspiegel an.
Technisch ist die Messung des Luftdrucks am Boden problemlos. Doch wie sieht es im Fluge aus? Im Innenraum des Flugzeuges herrscht bei den heutigen modernen Flugzeugen ein Überdruck. Man muss also auf jeden Fall aussen messen. Allerdings gibt es nur ganz wenige Punkte am Flugzeug, wo man den statischen Druck wirklich zuverlässig ermitteln kann. An den meisten Stellen würde die Luftströmung das Ergebnis verfälschen, üblicherweise hat ein Flugzeug zwei, im Regelfall sogar drei Messfühler, die voneinander unabhängig arbeiten. Ihre Daten gelangen bei modernen Verkehrsflugzeugen nicht direkt auf die Instrumentenanzeige. Sie werden vielmehr zum Air-Data-Computer geleitet, der sie dann elektronisch ins Cockpit meldet. Dort gibt es auf der linken (Captain) und auf der rechten (Copilot) Seite jeweils ein Anzeigeinstrument für die Höhe. Aus Sicherheitsgründen werden sie unabhängig voneinander von verschiedenen Messfühlern versorgt. Sollte die Elektrik an Board einmal ausfallen und damit der Air-Data-Computer, gibt es noch zur Reserve einen einfachen, mechanischen Höhenmesser, wie man ihn auch in kleinen Flugzeugen findet.
Der statische Druck ist übrigens nicht nur für die Bestimmung der Flughöhe wichtig, man braucht ihn auch, um die Fluggeschwindigkeit sowie Steigen und Sinken anzuzeigen. |
