Reportagen

"The cockpit is full of smoke, I can't see anything!" - der Crash von UPS in Dubai

Austrian Wings Leseempfehlung: Rauch im Cockpit – die (früher) oft unterschätzte Gefahr

Rund drei Jahre nach dem Absturz einer Boeing 747-400F der Frachtfluggesellschaft UPS in Dubai (Vereinigte Arabische Emirate) haben die lokalen Behörden den Abschlussbericht zum Unfall veröffentlicht. Bei dem Crash starb die zweiköpfige Besatzung des Frachtjumbos. Dies war der erste tödliche Unfall in der Geschichte des seit 1953 operierenden Unternehmens. Besonders tragisch an diesem Crash war, dass er möglicherweise durch den Einsatz eines speziellen Systems namens "EVAS" (Emergency Vision Assurance Sytem) hätte verhindert werden können.

Die zu diesem Zeitpunkt drei Jahre alte Boeing 747-400F mit der Registrierung N571UP sollte am 3. September 2010 regulär von Dubai nach Köln-Bonn fliegen. Ein Routineflug. An Bord befanden sich die Kapitän Doug Lampe (48 Jahre alt, seit 1995 bei UPS) und Erster Offizier Matthew C. Bell (38 Jahre, seit 2006 bei UPS). Lampe hatte 11.200 Stunden Flugerfahrung, davon etwas mehr als 4.000 auf der 747-400, Bell konnte auf rund 5.500 Stunden im Cockpit zurückblicken, allerdings war er erst 77 Stunden auf der Boeing 747-400 geflogen.

Das Hauptdeck des Jumbos war vollbeladen mit Fracht, darunter auch etliche Paletten mit Lithium-Akkus und Batterien. Um 14:50 Uhr UTC (19:40 Uhr Lokalzeit) startete die Maschine auf der Piste 30R in Dubai und ging in den Steigflug über. Pilot Flying war der Erste Offizier, der die Maschine bis auf eine Höhe von 11.300 Fuß manuell steuerte, ehe er den Autopiloten aktivierte.

Um 14:58 Uhr UTC deaktivierte sich Pack 1 (Klimaanlagen-Aggregat Nummer 1) und wurde von den Piloten daraufhin neu gestartet, woraufhin es wieder funktionierte. Die Piloten diskutierten die Anomalie kurz, maßen ihr aber keine große Bedeutung bei.

Um 15:12:53 UTC (20:12:53 Uhr Lokalzeit) lösten in einer Höhe von rund 32.000 Fuß und bei einer Geschwindigkeit von 302 Knoten die Feuerglocke sowie die "Master Caution Warning" aus. Gleichzeitig erschien auf dem Display zwischen den Piloten die Warnung "Fire Main Deck Fwd".

Diese Darstellung zeigt den Bereich in dem der Brand ausbrach - Grafik: GCAA
Diese Darstellung zeigt den Bereich in dem der Brand ausbrach - Grafik: GCAA

Fünf Sekunden später entschied Kommandant Lampe, die Steuerung der Maschine sowie den Funkverkehr zu übernehmen, während sein Kollege Bell die Checklisten abarbeiten sollte: "Fire, main deck forward. Allright, I'll fly the aircraft. I got the radio go ahead and run the checklist."

"Just got a fire indication on the main deck I need to land as soon as possible", funkte Lampe um 15:13:14 an Bahrain Area East Control. "Doha at your ten o’clock and one hundred miles is that close enough?", fragte der Fluglotse, doch der Kapitän wollte nach Dubai zurückkehren und erklärte eine Luftnotlage: "How about we turn around and go back to Dubai, I'd like to declare an emergency."

Innerhalb weniger Minuten lösten die Rauchmelder in verschiedenen Bereichen des Hauptdecks aus - Grafik: GCAA
Innerhalb weniger Minuten lösten die Rauchmelder in verschiedenen Bereichen des Hauptdecks aus - Grafik: GCAA

Parallel dazu leitete er einen Sinkflug ein und erhielt vom Lotsen die entsprechenden Kursangaben. Eine Minute später befahl Lampe, die Sauerstoffmasken anzulegen. Dabei handelte es sich um keine Full Face Masken, Rauchschutzbrillen, so genannte Smoke Goggles, mussten bei Bedarf separat getragen werden.

Die im Cockpit von Flug UPS 6 installierten Sauerstoffmasken - Foto: GCAA
Die im Cockpit von Flug UPS 6 installierten Sauerstoffmasken - Foto: GCAA

Der Copilot aktivierte gemäß Checkliste den "Fire Main Deck"-Schalter, wodurch der Kabinendruck automatisch abgelassen wird. Durch die dadurch entstehende Reduktion des Sauerstoffgehaltes in der Umgebungsluft sollte das Feuer eigentlich erstickt werden.

Um 15:14:40 erhielt die Crew eine weitere Feuerwarnung für "Zone 12" im Hauptdeck und setzte den Sinkflug fort. In Übereinstimmung mit der konsultierten Checkliste wurden Pack 2 und 3 deaktiviert. 35 Sekunden später löste der Rauchmelder für den im Oberdeck befindlichen Crew Rest Bereich aus. "I need a descent down to ten thousand right away sir", funkte Lampe um 15:15:23 an die Bodenkontrollstelle. Weshalb er auf 10.000 Fuß sinken wollte ist unklar, sieht doch die Checkliste zur passiven Feuerbekämpfung eine Flughöhe von 25.000 Fuß vor, da dort die Luft verhältnismäßig dünn ist und daher wenig Sauerstoff enthält.

Dichter Rauch und toxische Gase füllten in Windeseile das Cockpit. Fünf Sekunden später schien auf dem Display zu allem Überfluss auch noch die Warnung "Fire Main Deck AFT" auf und der Kapitän bemerkte erste Kontrollprobleme, weil die immense Intensität der Flammen Hydraulikleitungen und Steuerkabel beschädigte. Dazu kamen noch Verständigungsschwierigkeiten zwischen den Piloten, möglicherweise aufgrund von Problemen mit den Mikrofonen in den Sauerstoffmasken.

"I have no control of the aircraft", sagte der Kapitän um 15:16:41, nur drei Minuten nach dem Auftreten der ersten Feuerwarnung, zu seinem Kollegen und wiederholte diese Aussage sinngemäß mehrfach innerhalb kürzester Zeit.

Um 15:16:57 befahl Kommandant Lampe seinem Ersten Offizier, den "Smoke evacuation handle" zu ziehen, eine für die Ermittler nicht nachvollziehbare Maßnahme, wie sie in ihrem Bericht schreiben:

"Pulling the smoke handle was not a checklist item for this emergency. The smoke handle stays open for the duration of the flight. With no effective smoke barrier, no Packs in operation for positive pressure smoke control, the smoke handle open could have caused a pressure differential when the smoke shutter was open, thereby drawing more smoke into the cockpit."

UPS 6 Smoke Evacuation Handle

"UPS six we are full,- the cockpit is full of smoke attempting to turn to flight to one thirty please have men and equipment standing by in Dubai", meldete der Kommandant um 15:17:39 an den Fluglotsen und fragte unmittelbar darauf den Ersten Offizier: "Can you see anything?" "No, I can't see anything", kam es von diesem zurück.

Mit einem System wie EVAS an Bord wäre der Absturz von UPS 6 möglicherweise zu verhindern gewesen - Foto: Screenshot YouTube
Mit einem System wie EVAS an Bord wäre der Absturz von UPS 6 möglicherweise zu verhindern gewesen, denn dann hätten die Piloten trotz des Rauches freie Sicht auf die Instrumente sowie durch die vorderen Fenster gehabt - Foto: Screenshot YouTube

Sekunden später schalteten die Männer den Autopiloten wieder ein, über den sie das Flugzeug noch einigermaßen zu kontrollieren vermochten. Anschließend diskutierten sie darüber, die Daten für den Anflug auf Dubai in das Flight Management System einzugeben, was sich jedoch aufgrund der nicht mehr vorhandenen Sicht auf die Instrumente als unmöglich gestaltete.

Blick durch den "rauchfreien Tunnel" des aktivierten EVAS - Foto: Screenshot YouTube
Blick durch den "rauchfreien Tunnel" des aktivierten EVAS, doch dieses seit 15 Jahren verfügbare System hat bis heute kaum ein Betreiber installiert - Foto: Screenshot YouTube

Unmittelbar darauf versagte das bordeigene Sauerstoffsystem des Kapitäns seinen Dienst, weil es durch Feuer und Hitze beschädigt worden war: "I’ve got no oxygen." "Okay, keep working at it, you got it", antwortete Bell. "I got no oxygen I can't breathe", bemerkte der Commander erneut und wies Bell an, ihm die tragbare Sauerstoffflasche mit Full Face Maske zu erreichen, die hinter den beiden Männern im Cockpit verstaut war.

Schematische Darstellung der fest installierten Sauerstoffflaschen in der UPS Boeing - Grafik: GCAA
Schematische Darstellung der fest installierten Sauerstoffflaschen in der UPS Boeing - Grafik: GCAA

Doch der Erste Offizier wusste augenscheinlich nicht, wo sich diese befand und von seinem Sitz aus war es Lampe mit angelegter Maske unmöglich, die Flasche selbst zu erreichen. Mit den Worten "You fly ..." übertrug er die Steuerung der Maschine an den Ersten Offizier, legte seine wirkungslos gewordene Sauerstoffmaske ab und versuchte, zu der Notfallflasche im hinteren Bereich des Cockpits zu gelangen. "I can’t see ... " waren die letzten Worte Lampes, ehe aufgrund der giftigen Dämpfe bewusstlos zusammenbrach.

Simulatortests ergaben, dass es für den Kapitän von seinem Sitz aus mit angelegter Sauerstoffmaske unmöglich war, die zusätzliche Sauerstoffflasche zu erreichen - Foto: GCAA
Simulatortests ergaben, dass es für den Kapitän von seinem Sitz aus mit angelegter Sauerstoffmaske unmöglich war, die zusätzliche Sauerstoffflasche zu erreichen - Foto: GCAA

"I would like immediate vectors to the nearest airport I'm gonna need radar guidance I cannot see ...", funkte der nun völlig auf sich allein gestellte Erste Offizier aus dem verrauchten Cockpit an den Fluglotsen am Boden. Es war ihm nicht einmal mehr möglich eine neue Frequenz auf dem Funkgerät einzustellen, sodass die Kommunikation teilweise über andere Flugzeuge, die als Relais fungierten, erfolgen musste.

Durch den dichten Qualm konnten die Piloten nicht einmal mehr die Funkfrequenzen einstellen - Foto: GCAA
Durch den dichten Qualm konnten die Piloten nicht einmal mehr die Funkfrequenzen einstellen - Foto: GCAA

"Okay - UPS six just stand by", kam es zurück, was Bell mit "Roger that. What is my current altitude?" quittierte. Über das Relaisflugzeug wurde eine Höhe von 11.000 Fuß sowie die Information durchgegeben, dass der Jumbo noch 78 Meilen von Dubai entfernt war. Bell forderte eine Führung durch die Bodenkontrollstelle bis zum Flughafen Dubai an und funkte um 15:33:01: "Sir we are flying blind, I have no visual my indicator says ten thousand feet, I cannot see out the window, we're gonna have to work together on this one, I'd like to descent to nine thousand feet ..."

Zwei Minuten später erhielt die Maschine die Landefreigabe für Piste 12L, um 15:35:10 setzte Bell auf der internationalen Notfrequenz 121,5Mhz folgenden Funkspruch ab: "Mayday, Mayday, UPS six can anybody hear me ...?" Eine Relaistation antwortete: "UP six, this is Dubai zero zero one relay from Dubai tower, clears you to land one two left."

Mit geradezu übermenschlicher Anstrengung schaffte es Bell tatsächlich, die Boeing 747-400F alleine und im totalen Blindflug nach Dubai zurückzusteuern, überflog die Schwelle der Piste jedoch zu hoch und zu schnell, woraufhin der Lotse über eine der Relaistationen vorschlug, nach links abzudrehen und das 10 nautische Meilen entfernte Sharjah anzusteuern, das über eine parallele Piste verfügte.

Völlig verrauchtes Simulatorcockpit, Symbolbild - Foto: PA / Austrian Wings Media Crew
Völlig verrauchtes Simulatorcockpit, Symbolbild - Foto: PA / Austrian Wings Media Crew

"Gimme a left turn, what heading, Hurry up, what heading?" fragte der Erste Offizier nach und erhielt "Okay heading zero nine five, you're on final for Sharjah" als Antwort.

Um 15:39:19 Uhr schien Bell die Kontrolle zu verlieren, das  Bodenannäherungswarnsystem schlug zum ersten Mal mit einer Warnung an. "What is my altitude, and my heading, my airspeed?", wollte der Pilot um 15:40:20 Uhr UTC wissen, kurz darauf ertönte erneut die Warnung des GPWS.

Bell deaktivierte den Autopiloten manuell. "Sink rate, sink rate, pull up", schlug das GPWS nur Sekunden später erneut Alarm. Obwohl der 38-jährige Pilot das Steuerhorn nun voll an sich heranzog, bewegte sich das Höhenruder aufgrund der Beschädigungen an den Steuerkabeln kaum. Um 15:41:34 Uhr schlug der Jumbo auf einem freien Feld nahe Dubai auf und wurde völlig zerstört, Kapitän und Copilot überleben den Absturz nicht, wobei die Ermittler später feststellten, dass der Kommandant bereits während des Fluges an einer Rauchgasvergiftung gestorben war.

Ursachenforschung und Erkenntnisse

Die Unfallermittler richteten ihr Augenmerk in erster Linie darauf, was zu dem verheerenden Feuer an Bord geführt hatte und studierten die Frachtpapiere intensiv. Dabei fanden sie heraus, dass die Maschine größere Mengen an Lithium-Akkus geladen hatte, die bekannt dafür sind, dass es zu Selbstentzündungen kommen kann.

Rußspuren an der Leiter zwischen dem Haupt- und dem Oberdeck lieferten den Ermittlern wertvolle Hinweise - Foto: GCAA
Rußspuren an der Leiter zwischen dem Haupt- und dem Oberdeck lieferten den Ermittlern wertvolle Hinweise - Foto: GCAA

Im Zuge der Ermittlungen rekonstruierten die Fachleute, dass der Brandherd im Bereich der Zone 3 auf den Paletten 4 oder 5 liegen musste. Von dort breiteten sich die Flammen und die toxischen Gase rasend schnell im gesamten Frachtraum aus, wobei der Rauch innerhalb weniger Minuten das Cockpit erreichte. Es wurde außerdem errechnet, dass das Feuer vermutlich bereits 10 bis 15 Minuten vor Aktivierung der Rauchmelder ausgebrochen sein könnte.

UPS 6 Lithium Akkus

Der Brand beschädigte dabei auch die Steuerkabel der Boeing 747, die im oberen Deckenbereich verliefen, was dazu führte, dass die manuelle Kontrolle über die Ruder nur noch sehr eingeschränkt möglich war. Gleichzeitig zog das Feuer auch die an Bord verbaute Sauerstoffanlage für das Cockpit in Mitleidenschaft, was zum Versagen der Sauerstoffversorgung auf der Seite des Kapitäns führte.

Das Abschalten von Pack 1 führte dazu, dass die Luft im Oberdeck keinen Überdruck mehr aufwies, was es dem Rauch - bis zu einem gewissen Grad - unmöglich gemacht hätte, in das Cockpit einzudringen. Weshalb die Piloten Pack 1 deaktivierten konnte nicht mehr geklärt werden.

Zudem bemängelten die Experten auch die Art und Weise, wie Brände im Main Deck Cargo Bereich der Boeing 747 detektiert wurden, respektive werden. Ein Rauchmelder sei keine "adäquate Methode" um einen Brand rechtzeitig zu entdecken.

Wörtlich heißt es dazu in dem Abschlussbericht:

 

"The fire detection methodology of detecting smoke sampling as an indicator of a fire is inadequate as pallet smoke masking can delay the time it takes for a smoke detection system to detect a fire originating within a cargo container or a pallet with a rain cover."

Und weiter: "Based on the NTSB cargo pallet and container fire testing, approximately within ten minutes a large catastrophic fire can occur which cannot be contained."

Die GCAA führte Feuertests mit Frachtcontainer und Paletten durch - Foto: GCAA
Die GCAA führte Feuertests mit Frachtcontainer und Paletten durch - Foto: GCAA

Als zu dem Unglück beitragende Faktoren, so genannte "Contributing factors", listete die Behörde unter anderem folgende Punkte auf:

  • Es gibt keine Regelung durch die FAA für die aktive Brandbekämpfung in Kategorie E-Frachträumen*, wie das Main Cargo Deck einer ist (*"Class E cargo compartments are certified for cargo aircraft only. There is a separate approved smoke or fire detector system to give warning at the pilot or flight engineer station. There are means to shut off the ventilating airflow to, or within, the compartment, and the controls for these means are accessible to the flight crew in the crew compartment. There are means to exclude hazardous quantities of smoke, flames, or noxious gasses from the flight crew compartment. The required crew emergency exits are accessible under any cargo loading condition", schreibt dazu die Untersuchungsbehörde GCAA als Erklärung in ihrem Abschlussbericht)
  • Die Brandbekämpfung in diesen Bereichen durch Veränderung des Luftstromes und Reduzieren des Luftdruckes ("depressurisation") sind nicht effizient genug
  • Die bestehenden Bestimmungen zur passiven Brandbekämpfung berücksichtigen nicht ausreichend die verheerende Wirkung eines Feuers auf kritische Systeme des Flugzeuges
  • FAA und EASA-Richtlinien berücksichtigen generell nicht in ausreichendem Maße das Risiko eines Feuers an Bord eines mit Paletten beladenen Frachtflugzeuges
  • Der Umstand, dass der Pilot den Funkverkehr über Relaisstationen abwickeln musste, trug zu Konfusion bei
  • Der Ausfall des Kapitäns zu einem frühen Zeitpunkt des Notfalls erhöhte die Arbeitsbelastung für den verbliebenen Ersten Offizier enorm
  • Die Crew verfügte über keine alternativen Systeme, die ihnen trotz Rauch im Cockpit eine Sicht nach außen ermöglicht hätten
Videobeitrag über das Vision Safe "EVAS"-System - Quelle: YouTube (Zum Abspielen bitte auf das Vorschaubild klicken)

Ein solches System wäre beispielsweise "EVAS" von "Vision Safe" - hierbei handelt es sich um eine autarke Einheit, die bei Rauch im Cockpit manuell aktiviert werden kann und einen "rauchfreien Tunnel" schafft, wodurch den Piloten die Sicht auf die wichtigsten Instrumente sowie nach außen erhalten bleibt.

"Das muss man sich wie einen durchsichtigen Airbag vorstellen", erläuterte Peter Peer, Präsident der Austrian Cockpit Association im Gespräch mit Austrian Wings.

Obwohl dieses System laut Angaben des Herstellers für viele Flugzeugtypen angepasst werden kann, hat es bislang erstaunlich wenig Verbreitung gefunden. Es wird laut der Homepage von "Vision Safe" vornehmlich in Executive Jets sowie im militärischen Bereich eingesetzt, die großen Fluglinien dieser Welt verzichten nach wie vor (aus Kostengründen?) darauf, obwohl EVAS bereits seit 1989 existiert und durch seinen Einsatz im Notfall Menschenleben gerettet werden könnten. UPS jedenfalls reagierte nach dem Absturz in Dubai offenbar - laut "Vision Safe" sind mittlerweile alle Flugzeuge des Frachtfliegers mit "EVAS" ausgestattet.

Vorschau

Das Thema "Rauch im Cockpit" beleuchtet Austrian Wings demnächst auch in einer "Punktlandung", und vergleicht unter anderem früher gültige Verfahrensweisen mit heutigen Standards. In einem Videobeitrag thematisieren wir zudem die Brisanz eines solchen Notfalls und erörtern mögliche Vorgehensweisen zusammen mit Peter Beer, dem Präsidenten der Austrian Cockpit Association. Der Beitrag steht ab 7. September 2013 auf Austrian Wings zur Verfügung.

(red CvD / Titelbild: Die Unglücksmaschine, aufgenommen in November 2008 in Dubai - Foto: Konstantin von Wedelstädt / Wiki Commons)