Wo tragen Flugzeuge ihren Treibstoff?

Der Flügel eines modernen Flugzeugs ist ein hohler Kasten: Zwei Holme, die Rippen sowie die obere und untere Beplankung bilden einen strukturellen Kasten, der Biegung und Torsion widersteht. Durch das Abdichten der Verbindungen mit einer elastischen Masse wird genau dieser Kasten zu einem Tank ohne eigene Wände, was Ingenieure als integrierten Tank bezeichnen. Es gibt keinen zusätzlichen Gummi- oder Metalltank: Der Treibstoff liegt direkt an der Innenseite des Flügels an. Diese Lösung spart Gewicht und nutzt ein Volumen, das sonst leer wäre, während Kabine und Frachträume für Passagiere und Fracht frei bleiben. Bei einem Airbus A320 fassen die beiden Flügeltanks und der Mitteltank zusammen etwa 24.000 L; bei einer Boeing 787-9 sind es 126.000 L, fast vollständig im Flügel.

Dafür gibt es einen wichtigen strukturellen Grund. Im Flug trägt der Flügel das Flugzeug und tendiert dazu, sich nach oben zu biegen; das über die Spannweite verteilte Gewicht des Treibstoffs wirkt nach unten und verringert das Biegemoment an der Wurzel, sodass die Struktur leichter ausfallen kann. Deshalb schreiben die Handbücher vor, zuerst den Mitteltank zu verbrauchen und den Treibstoff in den Flügeln für zuletzt aufzusparen, und deshalb ist das maximale Nullkraftstoffgewicht (MZFW) eine zertifizierte Grenze: Ein Flugzeug mit voller Kabine und leeren Flügeln erfährt größere Belastungen als eines mit vollen Flügeln. Die Platzierung des Treibstoffs nahe am Schwerpunkt verhindert zudem, dass sich das Gleichgewicht des Flugzeugs beim Verbrauch stark verschiebt.

Der Mitteltank befindet sich im Torsionskasten, der beide Flügel unter dem Kabinenboden verbindet, zwischen den Fahrwerksschächten. Bei Langstreckenflugzeugen wie dem A330, A340, A380 oder der 747-400 wird ein Trimmtank im horizontalen Leitwerk hinzugefügt: Während des Reiseflugs wird Treibstoff nach hinten verlagert, um den Schwerpunkt nach hinten zu verschieben und den Trimmwiderstand zu verringern, und vor dem Sinkflug wieder nach vorne gebracht. Einige Modelle, wie der Langstrecken-A321 oder Business-737, verfügen über Zusatztanks im Frachtraum. Kampfflugzeuge und Militärflugzeuge tragen zudem abwerfbare Außentanks unter Flügeln und Rumpf und werden im Flug über Sonden oder Tankstutzen betankt.

Jeder Tank verfügt über eingetauchte Elektropumpen, die die Triebwerke versorgen, Querversorgungsventile, damit jedes Triebwerk Treibstoff aus jedem Tank erhalten kann, kapazitive Sonden, die die Menge messen, sowie Entlüftungssysteme, die Über- und Unterdruck verhindern. Seit dem Unfall der TWA 800 im Jahr 1996 verfügen die Mitteltanks neuer Flugzeuge zudem über ein Inertisierungssystem, das den leeren Raum mit sauerstoffarmer Luft füllt, um die Entzündung von Dämpfen zu verhindern.