ETOPS: Warum zwei Triebwerke heute über den Atlantik reichen

ETOPS ist keine Erlaubnis für besonders starke Triebwerke, sondern eine Uhr: Die Zahl dahinter sagt, wie viele Minuten ein zweimotoriges Flugzeug höchstens vom nächsten geeigneten Ausweichflughafen entfernt sein darf – gerechnet mit der Geschwindigkeit, die es mit nur einem laufenden Triebwerk erreicht. ETOPS-180 heißt also nicht „darf 180 Minuten mit einem Triebwerk fliegen“, sondern „darf sich nie weiter als 180 Minuten von einer Landebahn entfernen“. Und die Uhr, die heute am schnellsten abläuft, gehört nicht mehr dem Triebwerk, sondern der Feuerlöschanlage im Frachtraum.

Die kurze Antwort: eine Zeit, keine Strecke

Wer im Radar verfolgt, wie eine zweimotorige Boeing 787 mitten über den Nordatlantik zieht, sieht die Auflösung einer Regel, die siebzig Jahre lang genau das verboten hat. Die Abkürzung steht für Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards, und die Zahl dahinter ist immer ein Zeitmaß.

Weil sie eine Zeit ist, wird aus ihr erst über die Geschwindigkeit eine Entfernung – und die hängt vom Muster ab. Für Langstreckenzweistrahler der Klasse A330 oder Boeing 777 liegt die Ein-Triebwerk-Reisegeschwindigkeit bei rund 434 Knoten, also etwa 800 km/h. Daraus ergeben sich die Radien, die in der Praxis genannt werden:

Die Radien für 330 und 370 Minuten sind aus derselben Geschwindigkeit hochgerechnet und deshalb als Größenordnung zu lesen – jedes Muster bringt seine eigene, im Flughandbuch festgelegte Ein-Triebwerk-Geschwindigkeit mit.

Woher die 60 Minuten kommen: eine Regel aus der Kolbenmotor-Zeit

Die US-Luftfahrtbehörde führte 1953 die sogenannte 60-Minuten-Regel ein: Ein zweimotoriges Verkehrsflugzeug durfte sich nie weiter als eine Flugstunde – bei Ein-Triebwerk-Geschwindigkeit – von einem geeigneten Flugplatz entfernen. Die ICAO empfahl 90 Minuten, und viele Behörden außerhalb der USA übernahmen diesen Wert.

Diese Regel war keine Schikane, sondern eine nüchterne Beschreibung der damaligen Technik. Sternmotoren fielen regelmäßig aus; ein Triebwerksausfall war ein Ereignis, mit dem eine Besatzung im Laufe eines Berufslebens mehrfach rechnen musste. Die Konsequenz war eine Arbeitsteilung, die über Jahrzehnte selbstverständlich wirkte: Ozeane flogen Maschinen mit drei oder vier Triebwerken – die Boeing 707, die 747, die DC-10, die L-1011, später die MD-11 und der A340. Zweistrahler blieben über Land.

In Europa gilt diese Grundregel bis heute unverändert weiter, nur eben als Ausgangspunkt: Nach der EASA-Vorschrift CAT.OP.MPA.140 darf ein zweimotoriges Verkehrsflugzeug mit 20 oder mehr Passagiersitzen ohne besondere Genehmigung keinen Punkt anfliegen, der weiter als 60 Minuten Ein-Triebwerk-Flugzeit von einem geeigneten Flugplatz entfernt liegt. Alles darüber ist eine zusätzliche Genehmigung – und genau die heißt ETOPS.

Der 1. Februar 1985: der Tag, an dem sich die Landkarte änderte

Den Anfang machte nicht ein Großraumflugzeug für die Weltumrundung, sondern ein vergleichsweise kleines: Am 1. Februar 1985 flog eine Boeing 767-200 der Trans World Airlines von Boston nach Paris – der erste ETOPS-120-Linienflug der Geschichte. TWA investierte dafür rund 2,6 Millionen Dollar je Flugzeug an Nachrüstung, und der Grund war schlicht Wirtschaftlichkeit: Die 767 verbrauchte auf dieser Strecke deutlich weniger Kerosin als die dreistrahlige Konkurrenz.

Danach ging es in Stufen weiter. 1988 erlaubte die FAA 180 Minuten, der erste solche Flug fand 1989 statt. Die Boeing 777 kam 1995 als erstes Muster überhaupt mit ETOPS-180 direkt ab Werk auf den Markt. Um das Jahr 2000 kam eine 15-Prozent-Marge dazu, die sich auf die jeweilige Grundgenehmigung bezieht – aus 120 werden so 138, aus 180 werden 207 Minuten. Sie ist dafür gedacht, dass ein eingeplanter Ausweichflughafen kurzfristig wegen Wetter ausfällt.

Die heutigen Spitzenwerte stammen aus den 2010er Jahren: ETOPS-240 für den A330 ab November 2009, ETOPS-330 für die Boeing 777 im Jahr 2011 und für die 787 im Jahr 2014. Im selben Jahr erhielt die A350-900 von der EASA die Zulassung für Diversionszeiten jenseits von 180 Minuten mit einer Option bis 370 Minuten – als erstes Verkehrsflugzeug überhaupt noch vor der Indienststellung.

Warum eine Zulassung so schwer zu bekommen ist

ETOPS hängt an zwei getrennten Genehmigungen, die oft verwechselt werden:

• Die Musterzulassung gilt der Kombination aus Zelle und Triebwerk. Eine 787 mit Rolls-Royce-Triebwerken und eine 787 mit GE-Triebwerken sind dafür zwei verschiedene Fälle.
• Die Betriebsgenehmigung gilt der einzelnen Fluggesellschaft. Sie muss Wartungsverfahren, Ersatzteilvorhaltung, Besatzungsschulung und Flugvorbereitung nachweisen – und erhält höhere Stufen in der Regel erst nach längerer beanstandungsfreier Erfahrung auf der niedrigeren.

Die härteste Zahl in diesem Verfahren ist die Rate der Triebwerksabschaltungen im Flug (In-Flight Shutdown Rate). Sie wird über die gesamte Weltflotte einer Zelle-Triebwerk- Kombination beobachtet:

Die rechte Spalte ist eine eigene Umrechnung: 100.000 Stunden entsprechen gut elf Jahren ununterbrochenen Laufens. Ein einzelnes Triebwerk erreicht das nie – die Zahl ist ein Flottenwert, und genau das ist ihr Sinn.

Der Punkt, an dem die Erklärung kippt: es geht längst nicht mehr ums Triebwerk

Wer ETOPS nur über Triebwerkszuverlässigkeit erklärt, erzählt die Geschichte von 1985. Heute ist der Triebwerksausfall nicht mehr der Fall, der die Regeln bestimmt – aus dem einfachen Grund, dass die allermeisten Umkehrentscheidungen über dem Ozean gar nichts mit dem Antrieb zu tun haben. Sie haben medizinische Gründe, es riecht nach Rauch, oder die Kabine verliert Druck.

Deshalb dreht sich bei den hohen Stufen fast alles um die sogenannten zeitbegrenzten Systeme – Anlagen, die nur eine bestimmte Zeit lang arbeiten können. Das wichtigste ist die Feuerlöschanlage der Frachträume: Sie flutet den Raum mit Löschmittel, und dieser Vorrat ist endlich. Die US-Vorschrift 14 CFR 121.633 formuliert daraus eine Rechenregel, die den ganzen Gedanken auf den Punkt bringt: Bei Diversionszeiten über 180 Minuten darf ein Flugplatz nur dann als ETOPS-Ausweichflughafen eingeplant werden, wenn die Flugzeit dorthin – mit allen Triebwerken laufend, nicht mit einem – kürzer ist als die Löschmitteldauer des am stärksten begrenzten Frachtraums, abzüglich 15 Minuten.

Das dreht die volkstümliche Erklärung um. Nicht das Flugzeug muss beweisen, dass es drei Stunden mit einem Triebwerk durchhält; die Löschanlage muss beweisen, dass sie länger brennt, als das Flugzeug zum Ausweichflughafen braucht. Aus demselben Grund war die Zulassung der 787 auf 330 Minuten in erster Linie eine Frage der Löschmittelkapazität – und nicht der Triebwerke.

Warum vier Triebwerke kein Freifahrtschein sind

Die naheliegende Folgerung – „mit vier Triebwerken gelten die Regeln nicht“ – stimmt seit 2007 nicht mehr. Die FAA erweiterte damals ihre Vorschriften ausdrücklich auf mehrmotorige Flugzeuge: Die Grenzen, die aus zeitbegrenzten Systemen folgen, gelten auch für Muster mit mehr als zwei Triebwerken. Ein A380 hat genauso endlich viel Löschmittel an Bord wie eine 787.

Auch der Name ist deshalb inzwischen überholt. Die ICAO hat den Begriff ETOPS durch EDTO ersetzt – Extended Diversion Time Operations –, weil das „Twin-engine“ in der alten Abkürzung sachlich nicht mehr passt. Im Sprachgebrauch von Piloten, Herstellern und Behörden hat sich ETOPS trotzdem gehalten.

Was sich für Vierstrahler nicht geändert hat: Sie brauchen keine ETOPS-Genehmigung, um sich weit vom Land zu entfernen. Die 60-Minuten-Schwelle gilt nur für Zweistrahler. Ein A380 darf den Pazifik überqueren, ohne dass seine Betreiberin jemals eine Zulassungsstufe durchlaufen hätte – er unterliegt lediglich denselben Systemgrenzen wie alle anderen.

Eigene Rechnung: Der Nordatlantik ist ein 120-Minuten-Ozean

Dass ausgerechnet der Nordatlantik die erste Strecke war, die Zweistrahler eroberten, ist keine Marketingentscheidung, sondern Geografie. Zwischen Europa und Nordamerika liegen mehrere geeignete Flugplätze, die auf keiner Urlaubsliste stehen, aber jeden Tag in Flugplänen auftauchen: Shannon in Irland, Keflavík auf Island, Narsarsuaq in Grönland, Goose Bay und Gander in Kanada, Santa Maria auf den Azoren.

Wie gut das passt, kann man selbst überschlagen. Die Großkreisentfernung Shannon–Gander beträgt rund 1.700 Seemeilen. Der Punkt in der Mitte – der sogenannte Gleichzeitpunkt, an dem es gleich weit zurück wie voraus ist – liegt damit rund 850 Seemeilen von beiden entfernt. Und das ist, auf ein paar Meilen genau, exakt der ETOPS-120-Radius aus der Tabelle oben.

Das ist der eigentliche Grund, warum 1985 die 120 Minuten reichten, um eine 767 nach Paris zu schicken: Auf der klassischen Achse ist der Nordatlantik genau ein 120-Minuten-Ozean. Die weiter nördlich verlaufenden Routen sind mit Keflavík und Narsarsuaq sogar noch besser abgedeckt. Die 330- und 370-Minuten-Genehmigungen wurden nicht für den Atlantik gebraucht, sondern für den Südpazifik, den Südatlantik und die Polarrouten – dort liegen zwischen zwei Landebahnen tatsächlich Tausende Kilometer.

Übrigens folgt daraus auch, dass ETOPS ein zweiter Grund dafür ist, warum transatlantische Flüge oft nicht die kürzeste Linie nehmen: Neben dem Jetstream und den Nordatlantik-Tracks zieht die Ausweichflughafen-Geometrie an derselben Route. Mehr dazu in Warum Flugzeuge nicht die kürzeste Strecke fliegen.

Der NRW-Fall: dieselbe Strecke, mal mit zwei, mal mit vier Triebwerken

Für den Himmel über Nordrhein-Westfalen gibt es dazu ein ungewöhnlich sauberes Anschauungsobjekt, weil hier dieselbe Verbindung im Jahresverlauf zwischen beiden Welten hin- und herwechselt: die tägliche Emirates-Rotation EK55/EK56 zwischen Dubai und Düsseldorf.

Die 135 Sitzplätze Unterschied – rund 28 Prozent Kapazität – sind der Grund, warum über den Wechsel überhaupt berichtet wird. Regulatorisch interessant ist etwas anderes: Die 777-300ER fliegt dieselbe Strecke nach Dubai mit der Hälfte der Triebwerke, und das ist genau der Übergang, den ETOPS möglich gemacht hat. Das Muster gehört zu denen, die bis 330 Minuten zugelassen sind – für die Route über Südosteuropa und den Nahen Osten, die nie weit von einer Landebahn wegführt, braucht es davon nur einen Bruchteil. Die Geschichte dieser Verbindung steht in Emirates EK55 nach Düsseldorf, der direkte Größenvergleich der Vierstrahler in A380 gegen Boeing 747.

Ehrlicherweise sieht man den eigentlichen ETOPS-Verkehr über NRW meist nicht am Boden starten: Von Düsseldorf aus gibt es derzeit keine Nonstop-Verbindung nach Nordamerika. Was im Radar über dem Rheinland und dem Ruhrgebiet durchzieht, sind zum großen Teil Überflüge in Reiseflughöhe – Maschinen aus Frankfurt, München, Wien oder Zürich auf dem Weg zum Atlantik beziehungsweise auf dem Rückweg. Welche Punkte sie dabei überfliegen, steht in Wegpunkte über NRW.

Selbst nachprüfen: Was im Radar steht – und was nicht

ETOPS ist eine Genehmigung, und Genehmigungen werden nicht gefunkt. Trotzdem lässt sich am Radarbild einiges ableiten:

1. Triebwerke zählen geht indirekt. Das Typenkürzel verrät die Bauart: A388 und B744 sind Vierstrahler, B77W, B789, A359 und A333 Zweistrahler. Wer über dem Rheinland einen Zweistrahler mit Ziel Nordamerika sieht, sieht einen ETOPS-Flug.
2. Reiseflughöhe als Filter. Transatlantikverkehr zieht meist zwischen FL340 und FL400 über NRW hinweg und steigt dabei oft noch. Alles darunter ist Kurz- oder Mittelstrecke – siehe Wie hoch Flugzeuge im Reiseflug fliegen.
3. Die Route erzählt die Geografie. Verläuft der Flugweg auffällig weit nördlich über Schottland und Island statt auf direkter Linie, steckt dahinter fast immer eine Mischung aus Windoptimierung und Ausweichflughafen-Abdeckung.
4. Die Ausweichflughäfen erkennen. Wenn ein Zweistrahler mitten über dem Ozean abdreht und Richtung Keflavík, Gander oder Shannon sinkt, ist das eine Diversion – und statistisch ist der Anlass dafür meist kein Triebwerk, sondern Medizin oder Rauch. Was bei einer solchen Umleitung im Anflug passiert, steht in Ausweichlandung zwischen Düsseldorf und Köln.
5. Grenzen kennen. Die ETOPS-Stufe eines Flugzeugs, die Genehmigung der Airline und die eingeplanten Ausweichflughäfen stehen in keinem ADS-B-Datensatz. Alles, was man dazu sagen kann, ist aus Muster, Route und Flughöhe erschlossen – nicht abgelesen.

Häufige Fragen

Mehr im Tower Log: Warum Flugzeuge Umwege fliegen · Wie viel Kerosin ein Flug verbraucht · Wo der Jumbo noch fliegt · Ausweichlandungen in NRW · A380 in Düsseldorf