Untersuchungsbericht. Bundesstelle für Flugunfalluntersuchung. Identifikation. Sachverhalt. 5X012-0/03 Dezember 2003

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1 Bundesstelle für Flugunfalluntersuchung Untersuchungsbericht 5X012-0/03 Dezember 2003 Identifikation Art des Ereignisses: Schwere Störung Datum: 19. August 2003 Ort: Luftfahrzeug: Frankfurt/Main Verkehrsflugzeug Hersteller / Muster: Boeing / B Personenschaden: Sachschaden: Drittschaden: Informationsquelle: Sachverhalt Ereignisse und Flugverlauf ohne Verletzte Verkehrsflugzeug leicht beschädigt keiner Untersuchung durch BFU Um 12:30 Uhr 1 wurde beim Anflug auf die Landebahn 25L in Frankfurt/Main (etwa 3 bis 5 Minuten vor der Landung) weißer Rauch hinter der linken unteren Kabinenseitenwand der Reihe 24 von Passagieren bemerkt und der Kabinenbesatzung gemeldet. Bei der sofort durchgeführten Überprüfung entdeckte ein Mitglied der Kabinenbesatzung einen Brandherd im unteren Bereich der Kabinenseitenverkleidung neben dem Fluggastsitz 24 A sowie starke Rauchentwicklung. Der Brand erlosch, nachdem die Kabinenbesatzung nach dem Entfernen der unteren Seitenwandverkleidung zwei Handfeuerlöscher einsetzte. Die Flugbesatzung erklärte Luftnotlage. Da alle Cockpitanzeigen im Normalbereich lagen und auch kein Geruch 1 Alle angegebenen Zeiten, soweit nicht anders bezeichnet, entsprechen Ortszeit im Cockpit wahrnehmbar war, konnten der Anflug und die Landung problemlos durchgeführt werden. Als auch nach der Landung keine weitere Rauchentwicklung auftrat, entschloss sich die Flugbesatzung bis zur Parkposition zu rollen und die Passagiere im Normalverfahren aussteigen zu lassen. Angaben zu Personen Zum Zeitpunkt der schweren Störung waren alle Flugbesatzungsmitglieder im Besitz der erforderlichen gültigen Berechtigung und Erlaubnis. Angaben zum Luftfahrzeug Bei dem Verkehrsflugzeug handelt es sich um ein Großraumflugzeug mit verlängertem Oberdeck, Winglets und Höhenleitwerks-Tankanlage und vier Turbofan-Turbinentriebwerken. Hersteller/Muster: Boeing-Company / B Werknummer: max. Abflugmasse: Baujahr: 1991 Triebwerk Hersteller/Muster: kg General Electric /CF6-80C2B1F Das Verkehrsflugzeug war in der Kategorie Personenbeförderung 1 zum Verkehr zugelassen.

2 5X012-0/03 Seite 2 Die Gesamtbetriebszeit des Flugzeuges betrug zu diesem Zeitpunkt Stunden. Der Einbau des Inseat-Video-Entertainmentsystems in dieses Flugzeug, das den Passagieren in der Firstund Business Class eine Videoübertragung (Fernsehen) bietet (die hierzu erforderlichen Monitore sind in den Armlehnen der Sitze verstaut bzw. befestigt), wurde von dem vom Luftfahrtunternehmen beauftragten Entwicklungsbetrieb im Rahmen einer kleinen Änderung konzipiert und nachträglich (Nachrüstung) in das Flugzeug eingebaut. Während die meisten Hauptbauteile dieses Systems von einem japanischen Elektronikunternehmen stammen, wurde das Purser Control Center von einem amerikanischen Unternehmen geliefert. Bei der Bestuhlung in der Touristenklasse ist dieses Entertainmentsystem in den Sitzen nicht vorhanden. Bei diesem Entertainmentsystem werden u.a. die Videosignale und die Stromversorgung (115 V Wechselspannung) von einer Verteilerbox (Area- Distribution-Box / ADB) im Bereich der Flugbegleiterstation über ein Kabelstrang an eine Video-Audio- Seat-Electronic-Box (VASEB) in den Sitzen übertagen. Die letzte VASEB muss dann jeweils mit einem Endwiderstandsstecker (P/N RD-AA2902) versehen werden, um die Data-Line abzuschließen. Bei den Kontakten des Steckers handelt es sich um Stifte, bei denen der Steckeraufnahme um Buchsen. Es handelt sich um Universalsteckverbinder, ähnlich Submin DB 15, mit Gemischtbestückung(1 HF-Leitung). In der Touristenklasse ist in den Sitzen keine VASEB. Bei diesem Flugzeug wurde der Endwiderstandsstecker mit dem Wechsel der Bestuhlung am von der Business Class in die Touristenklasse jedoch an einer Steckeraufnahme einer Steckerverbindung aufgesetzt, die sich im Bereich der linken unteren Kabinenseitenwand an der Sitzreihe 24 befand. Die Steckerverbindung liegt dabei in einem Bereich, in dem mit Kondenswasser zu rechnen ist. Meteorologische Informationen Gemäß der Angabe der Flugbesatzung herrschten zum Zeitpunkt der schweren Störung in Frankfurt/Main folgende Wetterbedingungen: Lichtverhältnisse: Tageslicht Wind: Bodensicht: variabel / 7 kt 5 km Bewölkung: Niederschlag: 1 bis 4 Achtel in 500 ft GND keiner Temperatur: 19 C Navigationshilfen Für den Standard-ILS-Anflug in Frankfurt/Main stand für die Landebahn 25L ein komplett arbeitendes Instrumentenlandesystem (ILS) zur Vefügung. Funkverkehr Der Funkverkehr zwischen der Anflugkontrollestelle Frankfurt/Main und der Besatzung liegt der BFU als Tonbandumschrift vor. Angaben zum Flugplatz Bei dem Flughafen Frankfurt/Main (EDDF) handelt es sich um einen Verkehrsflughafen in einer Höhe von 364 ft NN. Die Länge der Landebahn 25L (Beton) beträgt Meter und die Breite 45 Meter. Flugdatenaufzeichnung Die von der Deutschen Flugsicherung (DFS) aufgezeichneten Radardaten des Flugweges standen der BFU für die Auswertung zur Verfügung. Die Auswertung dieser Daten ergab keine Erkenntnisse im Zusammenhang mit der Störung. Unfallstelle und Feststellungen am Luftfahrzeug Die Untersuchung im Flugzeug ergab, dass hinter der linken unteren Kabinenseitenverkleidung neben dem Fluggastsitz 24A ein Brand an der Steckverbindung (zellenseitige Steckeraufnahme Eqm-No. D19003J) / (Endwiderstandsstecker P/N RD-AA2902) aufgetreten war. Der Endwiderstandsstecker und die Steckeraufnahme zeigten deutliche Brandeinwirkungsspuren. Ebenso wies die in diesem Bereich liegenden Wärmeisolierung der Kabine deutliche Brandeinwirkungen sowie Schmauchspuren auf. Es kamen hier zwei verschiedene Isoliermatten zur Anwendung: eine grüne und eine gelbe jeweils mit einer transparenten Folie. Die technische Untersuchung der Steckerverbindungsteile und der betroffenen Isoliermatten wurden in einem Labor unter Aufsicht der BFU durchgeführt.

3 5X012-0/03 Seite 3 Der Stecker (P/N RD-AA2902) wies ein einseitiges Brandloch im Bereich von Pin 1 und 2 auf. Im Flugbetrieb liegt hier eine permanente Wechselspannung von 115 Volt an, wobei der max. Strom auf 5 Ampere begrenzt wird. Das Gehäuse war angeschmolzen und die Kunststoffeinfassung für die Pins war angeschmort. Pin 1 und 2, die mit weiteren Pins in dieser Kunststoffeinfassung verankert waren, fehlten. Die Ränder der Löcher, wo im Normalfall Pin 1 und 2 verankert sind, zeigten deutliche Anschmelzungen. Diese Pins befanden sich in den Buchsen der Steckeraufnahme (Eqm-No. D19003J). Die Steckeraufnahme wies deutliche Brandspuren im Bereich der Buchsen für Pin 1 und 2 auf. Die Kunststoffeinfassung für die Buchsen der Pins 1 und 2 waren ebenfalls angeschmort. In diesen Buchsen (Kontakthülsen) stecken Pin 1 und 2 des Steckers. Pin 1, der mit der Buchse verschmolzen war, zeigte deutliche Schmelzspuren. Pin 2 zeigte weiße Ablagerungen und einen kleinen Bereich mit möglichen Bruchspuren. Die Untersuchung der Steckeraufnahme unter dem Rasterelektronenmikroskop (REM) zeigte an beiden Pins Abschmelzungen bzw. brandbedingte Oxidbildung. Bruchmerkmale konnten nicht festgestellt werden. Nach der Entnahme der beiden Hülsen und Pins aus der Kunststoffeinfassung war deutlich erkennbar, dass beide Pins abgeschmolzen waren. Eine Analyse der vorgefundenen Ablagerungen an den Pins, insbesondere bei Pin 2, sowie in dem umliegenden Bereich zeigte unter anderem Brom, das aus dem Feuerlöschmittel stammen dürfte Auf der Rückseite der Kontaktträger von Steckeraufnahme und Stecker wurden keine Brandspuren festgestellt. Außerdem war eine Blechteilzunge der Steckersicherung des Steckers verbogen (siehe Foto Anlage 3). Die in dem Flugzeug an der Brandstelle vorgefundenen Isolationsmatten wurden einem Brandtest gemäß FAR unterzogen. Bei diesem Test wurden die Matten mit einem Bunsenbrenner 12 Sekunden mit einer Temperatur von 845 C beaufschlagt. Es ergab sich folgendes Ergebnis: A): grüne Dämmmatte mit transparenter Folie Isoliermatte mit Folie ohne Brandeinwirkung, Null Sekunden Nachbrenndauer B): gelbe Isolierung mit transparenter Folie Isoliermatte brannte nicht, Folie verbrannt, 38 und 22 Sek. Nachbrenndauer Damit erfüllt die unter Teil B genannte Isoliermatte nicht die heute gültigen Bauvorschriften. Diese waren zum Zeitpunkt der Musterzulassung des Flugzeuges noch nicht relevant. Über die Verweildauer der Isoliermatten in dem Flugzeug kann nichts gesagt werden, da diese Teile nicht serienverfolgt werden. Der Luftfahrzeughersteller verwendet für Isoliermatten ein Dämmmaterial gemäß Luftfahrzeugherstellerspezifikation BMS 8-48 und für die Folie ein Material gemäß BMS Eine Angabe über die Temperatur, bei der das Dämmmaterial zu brennen beginnt, konnte nicht gemacht werden. Die technische Untersuchung der Verteilerbox (P/N RD-AA ) gemäß CMM ATA bei dem Instandhaltungsbetrieb des Luftfahrtunternehmens ergab keine Beanstandungen. Bei der visuellen Kontrolle des Ausgangs J5 an der Verteilerbox, die zu der Steckerverbindung führt, wurde ebenfalls kein Schaden festgestellt. Festgestellt wurde im Rahmen der Untersuchung vor Ort, dass die 15-Ampere-Sicherungen, die die Stromzufuhr zu der Verteilerbox sicherstellen, nicht ausgelöst wurden. Der maximal zulässige Ausgangsstrom von der Verteilerbox zu der jeweiligen Steckerverbindung darf gemäß der Gerätespezifikation den Wert von 5 Ampere nicht überschreiten. Sichergestellt wird dies durch einen speziellen Schaltkreis innerhalb der Verteilerbox. Der Einbau des Video-Entertainment-Systems wurde von dem vom Luftfahrtunternehmen beauftragten Entwicklungsbetrieb als Kleine Änderung (LuftBO 12) eingestuft. Damit war das Luftfahrt-Bundesamt für die Zulassung dieses Systems nicht zuständig. D.h., die Zulassung, der Einbau und die Abnahme dieses Systems wurden von dem Luftfahrtunternehmen in eigener Regie durchgeführt. Dem LBA wurde diese Änderung im Rahmen einer Anzeige, in der um Information gebeten wurde, falls das LBA hinsichtlich dieses Systems auf Fragen oder Forderungen bestehen würde. Brand Der Brand im Bereich der linken unteren Kabineseitenverkleidung neben dem Sitz 24A konnte während des Landeanfluges mit zwei Handfeuerlöschern gelöscht werden. Zusätzliche Informationen Am veröffentlichte der Hersteller des Video-Entertainment-Systems ein Service Bulletin (SB) mit der Nummer RD-AA um das Eindringen von Feuchtigkeit in die Steckerverbindung und dadurch bedingte Kurzschlüsse zu verhindern.

4 5X012-0/03 Seite 4 Als erste Maßnahme wurde von dem Luftfahrtunternehmen beschlossen, das Service Bulletin (SB) Nr. RD-AA vom des Video- Entertainment-System-Herstellers durchzuführen und darauf zu achten, dass die Stecker (P/N RD-AA2902) ordnungsgemäß aufgesetzt und gesichert werden. In dem SB wird die Abdichtung von Pin 1 und 2 an der Hinterseite des Steckers mit Silikon empfohlen und zwischen Steckeraufnahme und Stecker eine Silikonscheibe (P/N: R6HR1508ZA) einzulegen. Die Silikonscheibe ist dabei bis zum Anschlag auf die Pins zu schieben. Anschließend ist ein Modifizierungslabel mit der Bezeichnung MOD 1 auf den Stecker zu kleben. Das Luftfahrt-Bundesamt reagierte mit der Herausgabe der Lufttüchtigkeitsanweisung (LTA) Nr vom , in der die Durchführung aller Inspektionen, Instandsetzungen und Modifikationen im Bereich der betroffenen IFI-Überbrückungsstecker gemäß der Engineering Order (EO) Nr und des Instandhaltungsbetriebes des Luftfahrtunternehmens angeordnet wurde. Die Modifikation beinhaltet dabei den Austausch der Stecker P/N RD- AA2902 gegen Stecker mit der gleichen Partnummer und der zusätzlichen Kennzeichnung MOD 1. Die Maßnahmen waren innerhalb von 7 Tagen nach Bekanntgabe der LTA durchzuführen. Betroffen von dieser LTA waren nur Flugzeuge vom Typ Boeing Die EO Nr vom diente als Übergangslösung, um den Kabelstrang zu der Steckerverbindung hinter der unteren Seitenwandverkleidung bis zur Durchführung der v.g. EO s stromlos zu schalten. Die Stecker (RD-AA2902) waren dann an der Verteilerbox (ADB# 1 und ADB# 3) am Anschluss J5 aufzustecken, so dass an den Steckeraufnahmen hinter der unteren Kabinenseitenverkleidung (Dado Panels) keine Spannung mehr anlag. Gemäß der EO Nr vom des Instandhaltungsbetriebes des Luftfahrtunternehmens sind in Bezug auf den Stecker (P/N RD-AA2902) die Vorgaben des Service Bulletins Nr. RDAA vom Video-Entertainment-System-Hersteller durchzuführen. Weiterhin wird in dieser EO auf die EO Nr verwiesen, nach der, zusätzlich zu dem SB, die komplette Hinterseite des Steckers und die Steckeraufnahme mit Silikon abzudichten sind. Beurteilung Der Brand hinter der unteren Kabinenseitenverkleidung, der von einem Passagier bemerkt und der Kabinenbesatzung gemeldet wurde, wurde der Flugbesatzung im Cockpit nicht angezeigt (keine herausgeworfene Sicherung). Der Brand wurde durch einen Kurzschluss im Innenbereich der Steckerverbindung (zellenseitige Steckeraufnahme Eqm-No. D19003J / Endwiderstandsstecker P/N RDAA2902) für das Video- Entertainment-System, die im Bereich der Sitzreihe 24 hinter der unteren Kabinenseitenverkleidung angeordnet ist, verursacht. Da diese Steckerverbindung mit der Isoliermatte zwischen der Außenverkleidung des Flugzeuges und der Kabineninnenverkleidung in Berührung kommt und es in diesem Bereich zu starker Kondenswasserbildung kommen kann, kam es mit hoher Wahrscheinlichkeit, durch die in die Steckerverbindung eingedrungene Feuchtigkeit und den in diesem Bereich z.t. abgelagerten Schmutz zu einem Kurzschluss zwischen Pin 1 und 2 (permanent anliegende Wechselspannung von 115 Volt) des Endwiderstandssteckers. Begünstigt wurde das Eindringen der Feuchtigkeit dadurch, dass sowohl die zellenseitige Steckeraufnahme als auch der Endwiderstandsstecker an der Hinterseite offen waren. Sehr wahrscheinlich kam es durch den Kurzschluss zwischen den Pins zu einem Lichtbogen oder einer Stichflamme, die dazu führte, dass ein Loch in das Gehäuse des Endwiderstandssteckers gebrannt wurde und es anschließend zu einem Brand im Bereich dieser Steckerverbindung kam. Ausschlaggebend für Entstehung dieses Brandes innerhalb dieser Steckerverbindung war also die in diesem Bereich vorhandene Feuchtigkeit, die in die von außen ungeschützte Steckerverbindung eindringen konnte und die Maßgabe, dass an der Steckeraufnahme und damit auch am Stecker eine permanente Spannung von 115- Volt- Wechselspannung anlag. Da bisher keine Fälle bekannt wurden, bei denen es bei Verwendung dieser Steckerverbindung im trockenen Bereich zu Kurzschlüssen zwischen den Pins von Steckern kam, die an der Hinterseite offen sind, ist davon auszugehen, dass die Verwendung dieser Steckerverbindung in diesen Bereichen kein Problem darstellt.

5 5X012-0/03 Seite 5 Inwieweit die in diesem Bereich vorhandene Isoliermatte hätte brennen können, kann nicht gesagt werden. Aufgrund der an der Isoliermatte festgestellten Brandeinwirkung war zumindest die am Dämmmaterial befestigte Folie verbrannt. Bis zum Zeitpunkt dieser schweren Störung mussten diese Isoliermatten entsprechend der FAR-Vorschrift Nr nur mit einer Temperatur von 845 C geprüft werden. Da in diesem Fall aber aufgrund des durchgebrannten Loches in der Metallabschirmung des Endwiderstandssteckers nahe Pin 1 und 2 mit hoher Wahrscheinlichkeit Temperaturen von über 1000 C vorgelegen haben, war es nur der schnellen und überlegten Reaktion der Kabinenbesatzung zu verdanken, dass sich dieser Brand nicht weiter ausbreiten konnte. Mit der von der Federal Aviation Administration (FAA) am in Kraft gesetzten Vorschrift für Isoliermaterial Improved Flammability Standards for Thermal/Acoustic Insulation Materials - Used in Transport Category Airplanes hofft die amerikanische Behörde das Problem der Entflammbarkeit bzw. dem Verbrennen von Isoliermatten in Verkehrsflugzeugen gelöst zu haben. Entsprechend dieser Vorschrift sind die Isoliermatten jetzt u.a. 30 Sekunden lang einer Temperatur von 1038 C +/- 56 C auszusetzen. Schlussfolgerungen Der Unfall ist darauf zurückzuführen, dass Feuchtigkeit in die Steckerverbindung hinter der unteren Kabinenseitenverkleidung eindringen konnte. Dies führte zu einem Kurzschluss zwischen zwei Pins im Endwiderstandsstecker, wodurch es zu einem Lichtbogen kam, der einen Brand in diesem Bereich auslöste. Untersuchungsführer Mitwirkung Mitwirkung Anlagen Friedrich Krupper Pitz Anlage 1: Brandstelle an der linken unteren Kabinenseitenverkleidung bei Sitzreihe 24 Anlage 2: Steckerverbindung Anlage 3: Steckeraufnahme (Eqm-No. D19003 J) und Endwiderstandsstecker (P/N RD-AA2902) Um weitere Vorfälle dieser Art zu vermeiden, wurde vom Luftfahrt-Bundesamt sofort die Lufttüchtigkeitsanweisung (LTA) Nr vom und vom Luftfahrtunternehmen die Engineering Orders (EO) Nr. EO , EO und EO unter Einbeziehung eines Service Bulletins des Video- Entertainment-System-Herstellers herausgegeben. Mit den hier vorgesehen Maßnahmen - Abdichtung mit Silikon an der Hinterseite der jeweiligen zellenseitigen Steckeraufnahme und dem Endwiderstandsstecker sowie das Einlegen eines entspr. Silikonplättchens zwischen Steckeraufnahme und Stecker dürfte das Eindringen von der in diesem Bereich vorhandenen Feuchtigkeit mit großer Wahrscheinlichkeit auszuschließen sein. Wenn auch gemäß European Aviation Safety Agency (EASA) Teil 21 den genehmigten Entwicklungsbetrieben die Einschätzung in große oder kleine Änderung vorbehalten ist, stellt sich aufgrund dieses Vorfalls doch ganz allgemein die Frage, inwieweit Entwicklungsbetriebe die Einschätzung einer Änderung stets inhaltlich objektiv behandeln und ob der sich hieraus ergebende Entwicklungsprozess, der sich dieser Einschätzung anschließt, dann auch fachlich fundiert durchgeführt wird. Die Untersuchung wurde in Übereinstimmung mit dem Gesetz über die Untersuchung von Unfällen und Störungen beim Betrieb ziviler Luftfahrzeuge (Flugunfall-Untersuchungs-Gesetz - FlUUG) vom 26. August 1998 durchgeführt. Danach ist das alleinige Ziel der Untersuchung die Verhütung künftiger Unfälle und Störungen. Die Untersuchung dient nicht der Feststellung des Verschuldens, der Haftung oder von Ansprüchen. mail: box@bfu-web.de Tel: Fax: Herausgeber/Vertrieb: Bundesstelle für Flugunfalluntersuchung Hermann-Blenk-Str Braunschweig

6 Anlage 1 5X012-0/03 Brandstelle an der linken unteren Kabinenseitenverkleidung

7 Anlage 2 Steckerverbindung 5X012-0/03

8 Anlage 3 5X012-0/03 Steckeraufnahme (Rqm-No D19003) und Endwiderstandsstecker (P/N RD-AA2902)