Warum starten Flugzeuge gegen den Wind? Auftrieb, Startstrecke und die 19-Prozent-Regel

Ein Flügel misst nicht, wie schnell das Flugzeug über den Boden rollt, sondern wie schnell die Luft ihn anströmt. Die Startbahn ist aber am Boden festgeschraubt – und genau daraus entsteht der Vorteil: Bei Gegenwind ist ein Teil der nötigen Anströmung schon geschenkt, die Maschine hebt bei geringerer Geschwindigkeit über Grund ab und braucht weniger Beton. Die Faustregel aus der Flugmechanik: Gegenwind in Höhe von zehn Prozent der Abhebegeschwindigkeit verkürzt die Startstrecke um rund 19 Prozent.

Der Flügel kennt den Boden nicht

Auftrieb entsteht aus der Anströmung. Für den Flügel ist völlig egal, ob die Luft steht und das Flugzeug sich bewegt, ob das Flugzeug steht und die Luft sich bewegt, oder ob sich beide bewegen – es zählt allein die Differenz. Genau die zeigt der Fahrtmesser im Cockpit an. Die Geschwindigkeit über Grund ist eine völlig andere Zahl, und sie interessiert die Aerodynamik kein bisschen.

Warum dann überhaupt gegen den Wind starten? Weil es beim Start und bei der Landung eine zweite Größe gibt, die sehr wohl am Boden hängt: die Bahn. Sie ist ein paar tausend Meter lang und liegt fest. Solange das Flugzeug den Beton berührt, muss es zwei Welten gleichzeitig bedienen – die Luft für den Auftrieb, den Boden für den Weg. Gegenwind verschiebt das Verhältnis zwischen beiden zum Guten.

Ein Zahlenbeispiel: Eine A320 hebt typischerweise bei etwa 145 Knoten Anzeigegeschwindigkeit ab, also rund 270 km/h Anströmung. Bei Windstille heißt das: 145 Knoten über Grund, und die muss die Bahn hergeben. Bei 20 Knoten Gegenwind reichen 125 Knoten über Grund für dieselbe Anströmung. Die Maschine bewegt sich zwanzig Knoten langsamer über den Beton – und ist trotzdem flugfähig.

Diese Unterscheidung ist übrigens auch der Grund, warum die Frage „Wie schnell fliegt das gerade?" im Radar zwei Antworten hat. Der Radarwert ist die Geschwindigkeit über Grund; im Cockpit steht eine andere Zahl. Mehr dazu in Wie schnell fliegt ein Flugzeug im Landeanflug?

Die 19-Prozent-Regel – und warum Rückenwind mehr schadet als Gegenwind nützt

Die Beschleunigung auf der Bahn folgt keiner linearen Rechnung, weil der zurückgelegte Weg mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wächst. Aus der klassischen Flugmechanik – bekannt geworden über H. H. Hurts Standardwerk „Aerodynamics for Naval Aviators" – stammt deshalb eine bis heute zitierte Faustregel:

Für unsere A320 mit 145 Knoten Abhebegeschwindigkeit sind zehn Prozent knapp 15 Knoten, also gut 27 km/h – eine Windstärke, die in NRW an vielen Herbst- und Wintertagen einfach da ist. Aus rund 2.000 Metern benötigter Startstrecke werden damit etwa 1.620 Meter – oder eben rund 2.420 Meter, wenn dieselben 15 Knoten von hinten kommen.

Interessant ist die Asymmetrie. 19 gegen 21 Prozent sieht nach einem Rundungsfehler aus, ist aber systematisch: Rückenwind kostet immer etwas mehr, als Gegenwind einbringt. In der Praxis heißt das, dass sich ein Betriebsrichtungswechsel nicht erst bei null Wind lohnt, sondern schon deutlich früher – das Risiko liegt asymmetrisch auf der Rückenwindseite. Dieselbe Regel gilt übrigens unverändert für die Landung.

Der zweite Gewinn: ein steilerer Steigflug über Grund

Der Vorteil endet nicht beim Abheben. Eine Maschine steigt mit einer bestimmten Rate in Fuß pro Minute, und wie viel Boden sie dabei hinter sich lässt, hängt an der Geschwindigkeit über Grund. Gegenwind verkleinert die – und macht den Steigflug über Grund steiler, ohne dass sich fliegerisch irgendetwas ändert.

Knapp 14 Prozent mehr Höhe über demselben Punkt am Boden – dafür muss niemand mehr Schub geben. Für die Hindernisfreiheit nach dem Start ist genau das die entscheidende Größe: nicht, wie schnell die Maschine steigt, sondern wie hoch sie über dem Sendemast, dem Hügel oder der Ortschaft am Ende der Bahn steht. Welche Kurven sie danach fliegt, steht in Warum drehen Flugzeuge kurz nach dem Start ab?

Der umgekehrte Fall ist im Sommer zu beobachten: Warme Luft drückt die Steigrate, und bei schwachwindigen Hochdrucklagen fehlt der Gegenwind oft komplett – die Maschine bleibt länger tief. Warum das so ist, steht in Warum steigen Flugzeuge im Sommer langsamer?

Bei der Landung geht es um Energie

Landen ist Bremsen, und Bremsen heißt Bewegungsenergie vernichten. Die wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit über Grund – deshalb schlägt Gegenwind hier besonders stark durch. Setzt eine Maschine bei Windstille mit 140 Knoten über Grund auf (259 km/h) und bei 20 Knoten Gegenwind mit 120 Knoten (222 km/h), dann ist die zu vernichtende Energie nicht um 14, sondern um rund 26 Prozent kleiner.

Das merkt man an drei Stellen: kürzerer Ausrollweg, kühlere Bremsen, mehr Reserve auf nasser Bahn. Und es erklärt, warum Rückenwind bei der Landung noch unbeliebter ist als beim Start – da addiert sich der längere Anhalteweg zu einer Bahn, die nicht mitwächst. Was passiert, wenn es trotzdem nicht passt, steht in Durchstarten: Warum ein Flugzeug den Landeanflug abbricht.

Warum die Bahn dorthin zeigt, wo sie zeigt

Wenn Flugzeuge gegen den Wind starten sollen, muss die Bahn ungefähr in die Richtung zeigen, aus der der Wind meistens kommt. Genau so werden Flughäfen geplant. Die ICAO schreibt in Annex 14 dafür eine Kennzahl vor, den usability factor: Die Bahnrichtung muss so gewählt sein, dass der Platz an mindestens 95 Prozent der Zeit nutzbar ist, gemessen an der Seitenwindkomponente.

Ist häufig mit schlechter Bremswirkung zu rechnen, wird der oberste Wert auf 24 km/h (13 kt) zurückgenommen.

Eine Startbahn ist damit nichts anderes als eingefrorene Windstatistik. In Mitteleuropa dominieren West- und Südwestlagen, und die deutschen Großflughäfen zeigen das ganz offen: Düsseldorf liegt auf 052/232 Grad, Frankfurts Parallelbahnen auf 070/250 Grad. Dass in Düsseldorf über weite Teile des Jahres nach Südwesten gestartet wird, ist deshalb kein Zufall, sondern die direkte Folge der Bahnrichtung. Was das für die Anwohner heißt, steht in Betriebsrichtung 05 vs. 23 in Düsseldorf.

Warum „immer" nicht ganz stimmt

Die verbreitete Formulierung „Flugzeuge starten immer gegen den Wind" ist eine Vereinfachung. In der Praxis wird eine kleine Rückenwindkomponente routinemäßig akzeptiert – und zwar aus Gründen, die mit Aerodynamik nichts zu tun haben.

• Lärmschutz schlägt Wind, solange es sicher ist. Fraport nennt für Frankfurt einen klaren Schwellenwert: Erst bei mehr als 5 Knoten Rückenwind (etwa 9 km/h) wird die Betriebsrichtung im Parallelbahnsystem gewechselt. Der Westbetrieb wird bevorzugt, weil im Osten mehr Menschen betroffen wären – über die Jahre ergibt das rund 70 Prozent Westbetrieb zu 30 Prozent Ostbetrieb.
• Die Muster können mehr, als sie müssen. Die übliche zugelassene Rückenwindgrenze für Start und Landung liegt bei 10 Knoten; je nach Muster und Konfiguration sind einzelne Flotten für mehr freigegeben. Die 5 Knoten der Betriebsrichtungsregel sind also mit Absicht deutlich konservativer als das technische Limit.
• Bei sehr schwachem Wind entscheidet der Verkehr. Wenn die Windkomponente in beide Richtungen nahe null liegt, richtet sich die Bahnwahl nach Anflugstrom, Rollwegen, Bauarbeiten und Lärmverfahren – nicht nach der Wetterfahne.
• Der Wind kommt selten von vorn. Meistens steht er schräg zur Bahn, und dann ist nicht die Gegenwind-, sondern die Seitenwindkomponente die kritische Größe. Wo deren Grenzen liegen, steht in Ab welchem Wind fällt ein Flug aus?

Im Reiseflug ist Gegenwind nur noch teuer

Ein hartnäckiges Missverständnis ist, dass Gegenwind auch oben „hilft". Tut er nicht. Sobald die Räder weg sind, gibt es keinen Beton mehr, an dem sich irgendetwas messen ließe – das Flugzeug schwimmt vollständig in der Luftmasse mit. Gegenwind kostet dann nur noch Zeit und Kerosin, Rückenwind schenkt beides. Genau deshalb fliegen Maschinen nach Osten über dem Atlantik gern im Jetstream und nach Westen bewusst daran vorbei. Mehr dazu in Warum fliegen Flugzeuge nicht die kürzeste Strecke?

Der Gegenwindvorteil ist also strikt an die beiden Phasen gebunden, in denen das Flugzeug beide Welten gleichzeitig bedienen muss – Start und Landung. Nur dort ist die Geschwindigkeit über Grund eine Größe, die Ärger machen kann.

Selbst nachschauen

Der Effekt ist im Live-Radar direkt ablesbar, wenn man auf die Geschwindigkeitsspalte achtet:

1. Alle in dieselbe Richtung. Wenn über Stunden sämtliche Abflüge in dieselbe Himmelsrichtung wegfliegen und alle Anflüge aus der Gegenrichtung hereinkommen, siehst du die Betriebsrichtung – und damit indirekt den Wind.
2. Auffällig niedrige Anflugwerte. Im Endanflug liegen die Werte normalerweise bei rund 250 bis 280 km/h über Grund. Zahlen um 210 oder 220 heißen: kräftiger Gegenwind.
3. Der Vergleich in beide Richtungen. An einem stürmischen Tag ist der Unterschied zwischen An- und Abflügen desselben Musters am selben Flughafen besonders groß – die einen laufen gegen den Wind, die anderen drehen nach dem Start irgendwann mit ihm ab.
4. Der Gegentest bei Windstille. An einem ruhigen Hochdrucktag liegen die Werte eng beieinander, und die Betriebsrichtung wechselt womöglich mitten am Tag ohne erkennbaren Anlass – dann hat nicht der Wind entschieden, sondern das Verfahren.

Häufige Fragen

Mehr im Tower Log: Warum starten Flugzeuge in Düsseldorf fast immer Richtung Westen? · Warum Flugzeuge bei Ostwind lauter wirken · Flugzeuge über Düsseldorf