Gedanken zu einem 120-kg-Ultraleicht



Die Eckpunkte einer deutschen 120 kg-Einsitzer- Klasse liegen fest:  

Maximal 120 kg Leergewicht, maximal 25 kg /m^2 Flächenbelastung bei max. MTOW von 260 kg, Vmin 55 km/h, 25 Liter Tankvolumen, einmotorig. Dazu gehört 

uetsxchen 120 kg Klasse beruht letztlich auf einer Idee aus dem Verkehsrministerium zu Beginn der 90er Jahre - und gedacht war damals an sehr leichte und sehr einfache Minimalflieger. Der Vorschlag kam aber damals zur Unzeit, denn die UL
waren gerade erst als Doppelsitzer geboren und hinter diesen lang erwarteten Stand wollte niemand zurück.  Dass
man später noch weit über das damals Erreichte hinausgehen würde, war kaum absehbar.

Die 120 kg Idee ist also tatsächlich rund 20 Jahre alt. und diese 120 kg Klasse bringt Vereinfachungen: Kein Medical,
kein Kennzeichen, keine JNP, Verbandsprüfung. - Meine Überlegungen zur Logik dieser Erleichterungen:

Medicalfreiheit bedeutet, dass die Flugzeuge ein sehr einfaches Handling haben sollten, das auch den älteren und
mit 20 Std/Jahr kaum reflexgeprägten Piloten nicht überfordert. Der Flieger darf  nicht zu schnell zu schnell werden
nach einem Fehler. Und er sollte dann, wenn man nicht auf die Geschwindigkeit fixiert ist, wenn man also keine Klappen
in deren Geschwindigkeitsgrenzen gesetzt hat, harmlos sein und bleiben.

Kennzeichenfreiheit bedeutet, dass ein solches Flugzeug so wenig Gefahr für die Öffentlichkeit darstellt, dass es auch
nicht von dieser identifiziert werden muss, um sich gegen Gefährdungen mittels Beschwerde wehren zu können.

JNP-Freiheit bedeutet, dass eine derart bewährte und für den Laien durchschaubare Technik vorliegt, dass man sich die
Jahresnachprüfung durch einen Prüfer Klasse 5 ersparen kann, weil man das dem Halter überlassen kann.

Bei dieser Sicht der Dinge kommt man zu dem Schluss, dass mit der Logik aus den Erleichterungen für die  120 kg Klasse
nichts anderes ablesbar ist, als dass eine Art Luftfahrtmofa - offen oder geschlossen - gewollt sein könnte.

Diese Seite stellt einige Überlegungen zu Ultraleichtflugzeugen vor, die der 120 kg Klasse angehören. Angeprochen
sind damit ultraleichte Flugzeuge, deren Leergewicht max. 120 kg beträgt, die also in der Praxis nicht mehr Masse
haben werden als ihr Pilot.

Zu solchen Flugzeugen gibt es heute bereits Vorschriften weltweit, allerdings sind sie von Staat zu Staat verschieden.
In Deutschland sind solche Vorschriften noch nicht ausgearbeitet, aber es ist im Gespräch, die LTF-UL 2003 der neuen
Klasse zugrundezulegen. Eine komplexe Bauvorschrift, die geschaffen wurde, um im Ultraleichtflugzeugbereich auch
jene Flugzeuge behandeln zu können, die als UL auch mit 0,25 Mach, also mit 300 km/h unterwegs sein können. 

Zunächst zu den heute bekannten Regeln in anderen Ländern. Hier eine Übersicht:


USA: FAR Part 103 

http://rgl.faa.gov/Regulatory_and_Guidance_Library/rgAdvisoryCircular.nsf/0/8CF133AD5A5BA4B3862569DE005BD75A?OpenDocument

§ 103.1 Applicability.

This part prescribes rules governing the operation of ultralight vehicles in the United States. For the purposes of this part,
an ultralight vehicle is a vehicle that:

(a) Is used or intended to be used for manned operation in the air by a single occupant;
(b) Is used or intended to be used for recreation or sport purposes only;
(c) Does not have any U.S. or foreign airworthiness certificate; and
(d) If unpowered, weighs less than 155 pounds; or
(e) If powered:

(1) Weighs less than 254 pounds (115,2 kg) empty weight, excluding floats and safety devices which are intended for
deployment in a  potentially catastrophic situation;

(2) Has a fuel capacity not exceeding 5 U.S. gallons; ( = ca. 19 Liter)
(3) Is not capable of more than 55 (= 102 km/h, 62 mph, 28.3 m/sec.) knots calibrated airspeed at full power in level flight
(4) Has a power-off stall speed which does not exceed 24 knots (44,4 km/h, 12,35 m/sec.) calibrated airspeed.


England: Single Seat Deregulated (SSDR)

http://www.bmaa.org/pwpcontrol.php?pwpID=2395  (dort unter TIL 045)

General exemption against Article 8 of the Air Navigation Order 2005 for microlight aeroplanes with a maximum weight,
without pilot and fuel, of 115kg.

1. The Civil Aviation Authority, in exercise of its powers under Article 153 of the Air Navigation Order 2005, hereby exempts
any microlight aeroplane coming within paragraph 2 from the prohibition contained in Article 8(1) of the Order that it shall
not fly unless there is in force a certificate of airworthiness.

2. A microlight aeroplane comes within this paragraph if it:

a. is designed to carry not more than one person;
b. has a maximum weight without its pilot and fuel of 115 kg
c. has a maximum wing loading without its pilot and fuel of 10 kg per m².

3. This exemption shall only apply where the microlight aeroplane:

a. is flying on a private flight
b. is not flying over any congested area.

Of course, the aircraft must also continue to meet the definition of a microlight, which for a single-seater means a maximum
take-off weight not exceeding 300 kg (330 kg for an amphibian or floatplane) and a stall speed not exceeding 35 knots at
maximum take-off weight.



Deutschland 120 kg 

Luftverkehrs-Zulassungs-Ordnung (seit 27. Januar 2010):

Paragraph 1 Absatz (4): http://www.gesetze-im-internet.de/luftvzo/BJNR003700964.html

"...... von der Musterzulassung befreit sind:

ein- oder zweisitzige Luftsportgeräte mit einer höchstzulässigen Leermasse von 120 Kilogramm einschliesslich Gurtzeug
und Rettungsgerät; für diese Luftfahrzeuge hat der Hersteller die Erfüllung der Lufttüchtigkeitsforderungen nach § 10a der
Verordnung zur Prüfung von Luftfahrtgerät  nachzuweisen, ......"
 

Weitere Begrenzungen als die Forderung nach 120 kg maximalem Leergewicht inkl. Rettungssystem sind nicht vorgesehen.


Eine Synopse zeigt Unterschiede und Übereinstimmungen:


Wo und mit welcher
Vorschrift

max.
Leergewicht

Rettungssystem

MTOM

Flächenbelastg. leeres Flgzg.

max. Anzahl
Sitzplätze

Fuel

Vso

Vmax bei voller Motorleistung

Lizenzen
für Piloten

USA:

Part 103

115,2 kg

nicht vorgeschr.

nicht festgelegt

nicht festgelegt

1

19 Liter

44,4 km/h

102 km/h

keine

England:
SSDR

115 kg

nicht vorgeschr.

300/315 kg
EASA
UL Annex II

max. 10 kg/qm

1

nicht festgelegt

65 km/h
EASA
UL Annex II

nicht begrenzt

UL

BRD:

LTF-UL 2003 ist
Wunsch
DAeC u.
DULV


120 kg

vorgeschrieben
120kg =
inkl. RS

315 kg 1-Sitzer
472,5 kg 2-Sitzer
EASA
UL Annex II

nicht festgelegt

2

nicht festgelegt

65 km/h
EASA
UL Annex II

nicht begrenzt

UL



Generelle Überlegungen zu einer möglichen deutschen Regelung

Die 120 kg Klasse beruht auf einer Idee aus dem Verkehsrministerium zu Beginn der 90er Jahre - und gedacht war
damals an sehr leichte und sehr einfache Minimalflieger. Der Vorschlag kam aber damals zur Unzeit, denn die UL
waren gerade erst als Doppelsitzer geboren und hinter diesen lang erwarteten Stand wollte niemand zurück.  Dass
man später noch weit über das damals Erreichte hinausgehen würde, war kaum absehbar.

Die 120 kg Idee ist also tatsächlich rund 20 Jahre alt. und diese 120 kg Klasse bringt Vereinfachungen: Kein Medical,
kein Kennzeichen, keine JNP, Verbandsprüfung. - Meine Überlegungen zur Logik dieser Erleichterungen:

Medicalfreiheit bedeutet, dass die Flugzeuge ein sehr einfaches Handling haben sollten, das auch den älteren und
mit 20 Std/Jahr kaum reflexgeprägten Piloten nicht überfordert. Der Flieger darf  nicht zu schnell zu schnell werden
nach einem Fehler. Und er sollte dann, wenn man nicht auf die Geschwindigkeit fixiert ist, wenn man also keine Klappen
in deren Geschwindigkeitsgrenzen gesetzt hat, harmlos sein und bleiben.

Kennzeichenfreiheit bedeutet, dass ein solches Flugzeug so wenig Gefahr für die Öffentlichkeit darstellt, dass es auch
nicht von dieser identifiziert werden muss, um sich gegen Gefährdungen mittels Beschwerde wehren zu können.

JNP-Freiheit bedeutet, dass eine derart bewährte und für den Laien durchschaubare Technik vorliegt, dass man sich die
Jahresnachprüfung durch einen Prüfer Klasse 5 ersparen kann, weil man das dem Halter überlassen kann.

Bei dieser Sicht der Dinge kommt man zu dem Schluss, dass mit der Logik aus den Erleichterungen für die  120 kg Klasse
nichts anderes ablesbar ist, als dass eine Art Luftfahrtmofa - offen oder geschlossen - gewollt sein könnte.

Überlegungen zu möglichen Eckpunkten einer deutschen Regelung

Eckpunkte der 120 kg Klasse würde ich an einer Regel festmachen wollen, die sich mit "10/20/03"  leicht in Erinnerung
rufen lässt und deren Einhaltung von jedem Piloten, dem mit dieser Klasse die volle Selbstverantwortung für das Flugzeug
übertragen werden soll, mit Massband und Waage zu überprüfen ist. - Verantwortung erfordert Transparenz! 

Die Eckpunkte der 10/20/03-Regel im einzelnen:

1. 10 kg/qm Leermassenflächenbelastung ergeben bei einem 120 kg Flieger 12 qm Fläche. Und die darin enthaltene
10 kg/qm Regel gab es früher auch in Frankreich als die wichtigste Voraussetzung eines Uls überhaupt, und es gibt sie 
heute wieder in England als Voraussetzung der SSDR-115 kg Klasse - siehe oben. 

2. 20 kg/qm maximale Flächenbelastung erlauben eine maximale Zuladung von 120 kg - also etwa 100 kg für den Piloten
und 20 kg für den Sprit. Wer schwerer ist, nimmt weniger Sprit mit. Nimmt man bei dieser maximalen Flächenbelastungen den
maximalen Auftriebsbeiwert für das Tragwerk mit Ca 1,35 an, was bei leichten UL aus den vorliegenden Zulassungen statistisch
gut abgesichert ist, erhält das Flugzeug damit eine rechnerische Vmin von 55 km/h ohne Klappen.


3. 0,3 PS/kg Leermasse. Beschränkt man die zulässig installierbare Leistung auf max 0,3 PS pro kg Leermasse, ein typischer
Wert für Ultraleichtflugzeuge, so können auch für aerodynamisch einfacher ausgelegte Flugzeuge gute Reserven für das Starten
und Steigen bereitgestellt werden, die das Flugzeug schnell aus dem Hörbereich von Anwohnern bringen. 120 x 0,3 = 36 PS.
 


Überlegungen zu möglichen Geschwindigkeiten in einer deutschen Regelung

Strebt man eine Klasse an, die die Verantwortung für das Flugzeug nach dem Kauf ganz beim Piloten sieht, der in der Regel
ein Laie sein wird, der im Mittel nur 20 Stunden unter erleichterten Bedinbgungen im Jahr fliegt, erscheint eine Begrenzung der
120 kg Flugzeuge durch Vorgabe von maximalen und minimalen Geschwindigkeiten sinnvoll. Vorgeschlagen werden:

eine Minimalgeschwindigkeit VSo                       von   55 km/h, die ohne Klappenfunktion sicher erreicht werden muss
eine Manövergeschwindigkeit VA                        von 110 km/h, die damit den Vorgaben der FAR sowie BFU §38 entspricht
eine Höchstgeschwindigkeit VH=Vne                  von 130 km/h, die nicht überschritten werden kann und darf
eine Bemessungsgeschwindigkeit VD                 von 143 km/h, für die das Flugzeug ausgelegt wird. BFU §126.

Diese Geschwindigkeiten orientieren sich an den Vorgaben der bewährten BFU 1984, nach der einfache und leichte Ul-Flugzeuge
in Vielzahl zugelassen wurden, die sich aufgrund dieser Grenzen als sehr sicher erwiesen und zum grossen Teil bis heute noch in
Betrieb sind.  Die BFU - 95 und insbesondere die LTF-UL 2003 wurden dagegen geschaffen, um auch hochwertige Reiseflugzeuge
im Leistungsbereich der E-Klasse noch als UL zulassen und sicher betreiben zu können.  

Mit den genannten Grenzgeschwindigkeiten müssen die 120 kg Flugzeuge bei spielfreier Steuerkette nicht auf Flattern überprüft
werden und mit dem Nachweis der Abfanglasten von +4/-2 g im Versuch sind die für spezifisch leichte Flugzeuge besonders
kritischen Boenlasten in der Regel bereits mitabgedeckt.

Nicht zuletzt erhält der verantwortliche Pilote einen klaren Rahmen von Betriebsgrenzen, der für alle kennzeichenfreien und von
der JNP befreiten Flugzeuge gilt und in dem er sich problemlos medicalfrei bewegen kann, ohne an sich oder den auftretenden
Lasten zu scheitern. Diese steigen bekanntlich im Quadrat zur Geschwindigkeit. Eine Steigerung der Geschwindigkeit auf das
1,4fache bringt bereits das Doppelte an Belastungen und kinetischer Energie mit sich.    


Überlegungen zu einer möglichen Zulassungsprüfung

Die hier vorgeschlagene Klasse ist in den Leistungen so beschränkt, dass ein einfaches und bewährtes Verfahren wieder zum Zuge kommen könnte. Das Prüfprotokoll, erstellt durch einen unabhängigen Luft- und Raumfahrtingenieur, würde im Wesentlichen die
folgenden Merkmale einer klassischen Flugzeugkonfiguration mit den folgenden Nachweisen dokumentieren:

1. Drei-Seiten-Zeichnung, Flächen, Massen, Neutralpunkt, Schwerpunkt

2. V-n-Diagramm, Lastannahmen Flügel und Querruder, Höhenleitwerk und Höhenruder, Seitenleitwerk und Seitenruder

3. Lastversuche: Tragwerk, Querruder, Leitwerke einzeln und kombiniert, Steuerwerk, Motorträger, Fahrwerk, Sitze.

Ohne dies hier ausführen zu müssen, würde es aufgrund der vorliegenden Erfahrungen möglich sein, ein Standardprüfprogramm zu benutzen, dass nicht nur ermessensfrei eindeutig ist ist, sondern für den Laien (den später verantwortlichen Piloten) verständlich
und in seinen Aussagen nachvollziehbar ist. Er wird damit in den Stand versetzt, sein Flugzeug anhand der überreichten Unterlagen
und dokumentierenden Photos/Videos so zu kennen  wie der Hersteller und der zuständige Verband, die ihm im Schadensfall/Unfall als Anspruchsgegner gegenüberstehen. 

Auch in diesem Punkt sollte eine neue Klasse auf mehr Transparenz setzen! 

Überlegungen zur rechtlichen Problematik

Die LTF-UL 2003 stellen Lufttüchtigkeitsforderungen für Flugzeuge bereit, die aufgrund ihre aerodynamischen Güte bei kleiner Flügel-
fläche mit einer mässigen Antriebsleistung bereits Geschwindigkeiten von über 300 km/h erreichen können. Entsprechend hoch sind
sind einzelne Forderungen an das Flugzeug. 

Die angekündigten Erleichterungen wie Befreiung von Kennzeichenpflicht, Medical, Jahresnachprüfung, und dem üblichen klassischen Zulassungsverfahren zugunsten einer Verbandsprüfung stehen ausserhalb dieser Bauvorschrift. Werden diese Befreiungen mit dieser Bauvorschrift verknüpft, und wird gleichzeitig auf eine Verbandsprüfung abgehoben, die traditionell ein Ermessen der Verbände kennt,
so könnten sich diese Verbände dem Druck der Hersteller ausgesetzt sehen, ihnen die unbeschränkten Leistungen der LTF-2003 UL zusammen mit den oben aufgelisteten Erleichterungen zu gewähren, wenn ihre Produkte das Kriterium 120 kg Leergewicht erfüllen.

Da sich für mich keine innere Logik finden lässt, die eine Kombination der nach oben offenen LTF-UL 2003 mit den Erleichterungen
der neuen Klasse zwingend verlangt, stehe ich ihr kritisch gegenüber. Anzumerken ist aber, dass eine Diskussion der 120 kg Klasse
in zwei Foren im März 2011 zu dem Ergebnis führte, dass die Piloten eine Haltung unterstützen, die erwarteten Erleichterungen ohne
Einschränkung mit der LTF-UL 2003 zu verbinden, wenn das Kriterium 120 kg Leermasse erfüllt ist. Für einfache Flugzeuge sollten
entsprechende Zugeständnisse oder Erleichterungen möglich sein. 

Ermessen und/oder Zugeständnisse innerhalb einer Verbandsprüfung mässen dem Piloten allerdings ein erhebliches Klagerisiko zu, da
im Falle des Falles nicht etwa eine Differenz des gekauften Flugzeuges von der Papierlage des Verbandes fraglich wäre, sondern eine
fehlerhafte oder unzulässige Ausübung des Ermessens. Eben deshalb würde ich mir wünschen, dass die neue 120 kg Klasse maximale Transparenz und maximale Rechtssicherheit für alle Beteiligten bietet, ohne den Flugsport in dieser Klasse zu sehr einzuschränken.


Dieter M. Schulz-Hoos, März 2011
eMail: schulz-hoos@online.de

Nachtrag: Zum Thema Leichte und Einfache Leichte Luftsportgeräte (LLSG / ELLSG) hat sich auch der Ul-Pilot und Dipl.-Ing. für Luft-
und Raumfahrt  Michael Donaubauer einige Gedanken gemacht. Seine Ausführungen hier als 
PDF