Ungeahnter Aufstieg mit BMW-Flugmotoren

26. Juni 2009

Vor 90 Jahren
Aufstieg in ungeahnte Höhen mit BMW-Flugmotoren

Die Reiseflughöhe moderner Verkehrsflugzeuge beträgt zwischen zehn und zwölf Kilometern. Kaum vorstellbar, dass bereits vor 90 Jahren ein Pilot in diese Regionen vorstoßen konnte.

Zeno Diemer (mit Fliegermütze) mit DFW C IV

Es war ein BMW Motor, der am 17. Juni 1919 das Flugzeug des Piloten Franz Zeno Diemer bis auf eine Höhe von 9.760 Metern brachte. Wenn es noch eines Beweises für das geniale wie einfache Konzept der BMW-Höhenmotoren bedurfte: Im Sommer 1919 wurde er auf dem Münchner Oberwiesenfeld erbracht, denn höher hatte kein Mensch zuvor ein Flugzeug pilotiert.

Am 17. Juni startete Diemer zu seinem Rekordflug. Seine DFW F 37/III, ein speziell entwickeltes Höhenflugzeug der Deutschen Flugzeugwerke, wurde von einem BMW IV Flugmotor angetrieben. Der neue Motor BMW IV basierte auf dem bewährten BMW IIIa, eine Vergrößerung von Bohrung und Hub um jeweils 10 mm brachte eine
Leistungssteigerung von 185 auf 230 PS.

BMW IV in einer DFW C IV Höhenflug

Bei strahlendem Flugwetter lieferte der Motor an diesem Sommertag konstant sehr gute Leistungen, so daß Diemer kontinuierlich höher und höher steigen konnte. Nach 87 Minuten erreichte er eine Höhe von 9.760 Meter, kein anderes Flugzeug war zuvor so hoch gestiegen. Wieder zurück am Boden bekundete Diemer, daß der Motor zwar noch Reserven gehabt hätte, er selbst allerdings die Grenzen seiner Leistungsfähigkeit erreicht hätte.

Schließlich hatte er in seinem offenen Cockpit nicht nur gegen Temperaturen von bis zu minus 50°C zu kämpfen, auch der geringe Sauerstoffgehalt der Luft machte ihm in dieser Höhe gewaltig zu schaffen. Druckkabinen oder Sauerstoffmasken waren noch unbekannt.

Anzeige in der Zeitschrift JUGEND - Nr. 38 von 1919

Was dem Flugzeug bei seinem Weltrekordflug zu schaffen machte, war während des Ersten Weltkriegs auch als zentrales Problem aller Flugmotoren der Leistungsverlust in der Höhe. Normalerweise benötigt ein Flugzeug die höchste Leistung am Boden, um sich überhaupt in die Luft zu erheben. Mit der Entwicklung des Flugzeugs als eigene Waffengattung änderten sich jedoch die Anforderungen. Die Motorleistung war nun auch in der Höhe überlebenswichtig, um sich beispielsweise im beschleunigtem Steigflug dem Feind zu entziehen.

5-Zylinder-Sternmotor BMW Xa

Mit zunehmender Höhe nimmt jedoch die Luftdichte und der Sauerstoffgehalt kontinuierlich ab, was zu einem Leistungsabfall der Motoren führt. Zwei unterschiedliche Konzepte wurden verfolgt, um dem Leistungsabfall in der dünnen Höhenluft entgegenzuwirken. Einige Hersteller – wie etwa Daimler – setzten auf die
Aufladung, bei der dem Vergaser Luft zwangsweise mittels eines Laders zugeführt wird. Diese Technologie war jedoch nicht ausgereift genug, um sie in kurzer Zeit zur Serienreife zu bringen, und sollte sich erst rund 15 Jahre später durchsetzen.

Sportflugzeug Klemm L 25 mit Flugmotor BMW X bzw. BMW Xa

Chefkonstrukteur Max Friz hingegen setzte beim ersten BMW-Flugmotor, dem Vorläufer des Weltrekordmotors BMW IV, auf einen überbemessenen und überverdichtenden Motor. Bei diesem Konstruktionsprinzip wurde der Hubraum vergrößert und gleichzeitig das Verdichtungsverhältnis erhöht. Um eine Überlastung des Motors zu verhindern, musste er beim Start und in niedrigen Flughöhen gedrosselt werden.

Für die Anforderungen eines Höhenmotors hatte Max Friz einen speziellen Vergaser konstruiert, der auch bei abnehmender Luftdichte ein konstantes Ladegewicht und ein gleich bleibendes Mischungsverhältnis zwischen Luft und Kraftstoff liefern sollte. Die Steuerung des Vergasers erfolgte über zwei Hebel, einen für Normal- und einen für Höhengas. Durch die Bedienung dieser beiden Hebel konnte der Pilot die Drosselklappen des Vergasers so regeln, daß jeweils das für die momentane Flughöhe günstigste Gemisch aufbereitet wurde.

Werbeplakat von 1919

Erst ab einer Flughöhe von 3.500 bis 4.000 Metern wurden die Drosselklappen komplett geöffnet. Mit dieser Auslegung war der Leistungsverlust des IIIa in der Höhe geringer als bei anderen Motoren. Einer der ersten Fürsprecher war Franz Zeno Diemer, ein erfahrener Pilot, der bereits 1913 die Flugzeugführerprüfung abgelegt hatte. Im Ersten Weltkrieg diente er bei den Bayerischen Fliegertruppen als Testpilot. In dieser Funktion kam er 1917 mit BMW in Kontakt, als er den Flugmotor BMW IIIa erprobte. Sein Rekordflug im Sommer 1919 fand international Beachtung, auch wenn ihm die offizielle Anerkennung verwehrt wurde. Denn alle Luftfahrtrekorde mussten von der Fédération Aéronautique Internationale (FAI) bestätigt werden, um Gültigkeit zu erlangen. Deutschland gehörte zwar zu den Gründungsmitgliedern, war jedoch aufgrund des Ersten Weltkrieges aus der FAI ausgeschieden. Deshalb wurde Diemers Rekord nicht in die offiziellen Rekordlisten eingetragen.

Über den Wolken in rund 3000 Metern Höhe: Klemm L 25 mit BMW X

Doch auch ohne Urkunde war der Aufstieg auf knapp 10.000 Meter ein sensationeller Beweis für das Potenzial der BMW-Flugmotoren. Und die Motoren überzeugten schon damals nicht nur mit hervorragenden Leistungen, sondern auch mit sparsamen Verbrauch. Bereits beim ersten BMW IIIa flossen Leichtbauelemente in die Konstruktion mit ein. So waren Kurbelgehäuse und Kolben aus Aluminium, was zu einem Gewicht von nur 285 kg und einem Leistungsgewicht von 1,54 kg/PS führte. Diemers Rekordmotor, der BMW IV, wog gar nur 1,24 kg/PS.

Eine weitere Klemm L 25 mit Sternmotor BMW X bzw. BMW Xa

Der Verbrauch dokumentiert die Überlegenheit dieser Konstruktion gegenüber der Konkurrenz. Bei gedrosselter Leistung, im Bereich von 1.050 U/min, verbrauchte der BMW IIIa mit 200 Gramm Kraftstoff pro PS und Stunde mehr als ein Drittel weniger als andere Flugmotoren dieser Leistungsklasse. In der Praxis bedeutete dies: Mit einem Vorrat von 200 kg Kraftstoff, also rund 260 Litern, hatte ein Flugzeug mit dem BMW IIIa einen Aktionsradius von rund 1.200 Kilometern, während diese Kraftstoffmenge sonst nur für rund 730 km ausreichte.

6-Zylinder-Reihen-Flugmotor Typ BMW IV

Doch auch gegenüber einem anderen Verkehrsmittel war die DFW C IV mit BMW IIIa im Vorteil: So gelangte Diemer bei einem seiner Erprobungsflüge in knapp vier Stunden von Augsburg über Leipzig nach Döberlitz. Der BMW IIIa Motor seines Flugzeugs verbrauchte lediglich 84 Liter Kraftstoff. Ein Automobil benötigte damals für die gleiche Strecke 14 bis 16 Stunden bei einem Kraftstoffverbrauch von 100 bis 120 Litern.

jwp 21.6.2009

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