Wie Flugzeuge einen Überschallknall verursachen

Ein lautes Knallen - verwunderte Blicke zum Himmel. Der Überschallknall eines Flugzeuges kann für reichlich Verwunderung sorgen. Wie entsteht er genau und welche Folgen kann er haben?

Das Flugzeug fliegt vor seinem eigenen Geräusch her

Der Knall selbst hat mit der sogenannten Schallmauer zu tun. Denn Luft kann, auch wenn wir uns selbst problemlos durch die irdische Atmosphäre bewegen, für ziemlich viel Widerstand sorgen. Ein Flugzeug bewegt die Luftteilchen vor sich her und drängt sie mit steigender Geschwindigkeit enger zusammen. Es entsteht die sogenannte Schallmauer. Fliegt das Flugzeug nun mit rund 1200 Kilometer pro Stunde also schneller als die Schallgeschwindigkeit (Mach 1), durchbricht es diese Mauer. Ab dieser Geschwindigkeit fliegt das Flugzeug sozusagen vor seinem eigenen Geräusch her. Es breitet sich eine Druckwelle (Machscher Kegel) hinter dem Flugzeug aus.

Der Knall ist somit kein Einzelauftreten sondern ein ständiger Lärmpegel, wie das Motorengeräusch eines Autos. Er erreicht einen einzelnen Standpunkt allerdings schlagartig und wird somit als Knall wahrgenommen. Manchmal kann man auch einen zweiten Knall hören, denn neben der Flugzeugnase entsteht auch am Flugzeugheck ein Schalltrichter.

Übrigens: Bei entsprechender Luftfeuchtigkeit kann das Phänomen sogar in Form einer sogenannten Wolkenscheibe sichtbar werden.

Wer, warum und wann fliegt ein Flugzeug mit Überschall

Flugzeuge mit Überschallgeschwindigkeit kommen im normalen Regelflugbetrieb selten vor. Die Luftwaffe der Bundeswehr fliegt selten Einsätzen und Testflüge mit Mach-Geschwindigkeiten. Diese werden auf den offiziellen Internetkanälen angekündigt.

Das berühmteste Überschall-Passagierflugzeug Concorde umrundete mit 2405 km/h 1995 in nur 30 Stunden die Erde. Heute steht der Rekordhalter zusammen mit dem Überschallmodell TU-144 im Technikmuseum Sinsheim. 

Mehr als 20 Jahre nach dem Concorde-Aus arbeiten Firmen wie auch die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wieder daran, Passagierflugzeuge mit Überschallgeschwindigkeit wieder aufleben zu lassen. 

Folgen eines Überschallknall

In den meisten Fällen ist ein Überschallknall, aufgrund der großen Distanz zwischen Flugzeug und Erde, ungefährlich.  Allerdings können in niedrigen Flughöhen materielle und körperliche Schäden entstehen. Ein starker Schalldruck bei 1200 km/h kann eine Fensterscheibe explodieren lassen oder einen Autoalarm auslösen. Dass ein Passagierflugzeug in 10.000 Metern Höhe diese Geschwindigkeit erreicht, ist jedoch äußerst selten. Passagierflugzeuge fliegen im Durchschnitt 700 bis 1000 km/h. 

Für das menschliche Gehör kann ein Schallmauer-Knall bei einer niedrigen Flughöhe Folgen haben. Übersteigt er die Schmerzgrenze des menschlichen Gehörs, die bei 130 Dezibel liegt, können Hörschäden, Gedächtnisschwäche oder geistige Schäden auftreten.