Die Preise für Luftfahrt-Treibstoffe steigen und steigen, insbesondere das sowieso schon teuere AvGas kostet bald schon um die 3 Euro pro Liter.

Um so wichtiger ist es nun alle Möglichkeiten zur Steigerung der Effizienz auszunutzen. Dabei steht das richtige "Engine Management" an oberster Stelle: Bedienung und Gemisch-Einstellung ("Leanen") des Triebwerks schlagen sich unmittelbar in den Kosten pro Flugstunde nieder. Im Folgenden geht es dabei speziell um einmotorige Flugzeuge der allgemeinen Luftfahrt, insbesondere mit den weit verbreiteten Lycoming- und Continental-Triebwerken. (...)

Das Flughandbuch des jeweiligen Luftfahrzeugs gibt Auskunft über die möglichen bzw. zulässigen Optionen: während man bislang oft mit der Gemisch-Einstellung für "best performance" flog gewinnt inzwischen die Gemisch-Einstellung für "best economy" zunehmend an Bedeutung. Hierbei geht es insbesondere darum das Gemisch so einzustellen, dass die Verbrennung optimal abläuft. Das lässt sich indirekt z.B. über die Abgas-Temperatur messen. Doch was lässt sich mit einer optimierten Gemisch-Einstellung wirklich erreichen? Und welche Geschwindigkeits-Einbuße muss man dabei hinnehmen? Dies wurde 1980 vom amerikanischen Aerodynamik-Spezialisten Bernhard H. Carson systematisch untersucht und in einer Studie mit dem Titel “Fuel Efficiency of Small Aircraft” veröffentlicht. (Quelle: https://www.nar-associates.com/technical-flying/efficiency/AIAA_1980_1847_BHCarson.pdf)

Der optimale Punkt

Ausgangsbasis war dabei die "Geschwindigkeit des besten Gleitens" (Vbg), die ja im Falle eines Motorausfalls die weitest-mögliche Gleitstrecke ergibt. Bei dieser Geschwindigkeit ist das Verhältnis von Auftrieb und Widerstand am günstigsten. Wenn der Motor aber noch läuft spielen auch andere Effekte (insbesondere die Kräfte am Propeller) eine Rolle, so dass die Geschwindigkeit für die maximale Reichweite des Flugzeugs dann typischerweise 10% über der Vbg liegt. Dies ist allerdings eine sehr niedrige Fluggeschwindigkeit, mit der die wenigsten Piloten längere Strecken zurücklegen möchten. Welche Geschwindigkeit liefert aber einen brauchbaren Kompromiss?

Dies hat Bernhard H. Carson in seiner Studie ermittelt: die Erhöhung des Kraftstoff-Verbrauchs in Relation zur Erhöhung der Fluggeschwindigkeit ist dann am geringsten, wenn man mit Vbg x 1,32 fliegt, also 32% schneller als Vbg (oder, als Faustregel: ca. 1/3 schneller als Vbg). Der Kraftstoffverbrauch gängiger Kolbenmotoren steigt dabei "nur" um 16% an.

Beispiel: bei einer Cirrus SR22 liegt die Vbg bei 92 KIAS. Die beste Reichweite erzeilt man bei 101 KIAS, aber die "Carson Speed" beträgt immerhin 121 KIAS. Wer nun noch eine günstige Reiseflug-Höhe wählen kann spart noch mehr: in 10.000' entspricht dies ca. 140 KTAS. Wer die Kosten-Ersparnis höher bewerten will/muss als die Reise-Geschwindigkeit erhält mit der "Carson Speed" eine optimierte Variante, mit der sich vielleicht sogar der eine oder andere Zwischenstopp zum Nachtanken vermeiden lässt. ;-)