Warum verwechseln Piloten in den Wolken oben und unten? (Räumliche Desorientierung im Flug)

Räumliche Desorientierung

In einer Wolke kann ein Pilot die Orientierung verlieren: räumliche Desorientierung. Das klingt unmöglich. Man sollte doch merken, wenn man kopfüber fliegt. In der Nacht zum 16. Juli 1999 flog ein kleines einmotoriges Flugzeug ostwärts entlang Connecticuts Küste zur Insel Martha's Vineyard.

Am Steuer saß John F. Kennedy Jr., zwei Passagiere waren an Bord. Er hatte etwa 310 Flugstunden, darunter ungefähr 55 Stunden bei Nacht. Er war noch nicht dafür qualifiziert, allein nach Instrumenten zu fliegen. In dieser Nacht gab es keinen Sturm.

Doch es war dunstig und dunkel. Andere Piloten über dem Wasser sagten, sie hätten an diesem Abend keinen Horizont sehen können. Über offenem Wasser, etwa 11 Kilometer vor der Insel, begann das Flugzeug eine Reihe von Kurven. Dann ging es in eine immer steiler werdende Rechtskurve, und die Nase senkte sich. Am Ende des Sinkflugs sank es mit etwa 1.430 Metern pro Minute, also mehr als 4.700 Fuß pro Minute.

Der letzte Radarkontakt kam um 21:40 Uhr, in etwa 340 Metern Höhe über dem Meer, also in 1.100 Fuß. Alle 3 Menschen an Bord starben. Ein kleiner, an die Funkgeräte angeschlossener Rekorder wurde zerdrückt gefunden, und nichts war darauf gespeichert. Deshalb kann niemand genau wissen, was er in diesen letzten Minuten empfand. Wie kann es also passieren, dass jemand am Steuer nicht spürt, wie das Flugzeug aufs Meer zufliegt?

Und wie lange kann ein Pilot ein Flugzeug unter Kontrolle halten, wenn die Außenwelt verschwindet? 1954 setzten Forscher 20 Piloten in eine künstliche Wolke und maßen, wie lange sie die Kontrolle behalten konnten. Auf das Ergebnis kommen wir zurück. Dafür beginnen wir mit einem Piloten auf einem Drehstuhl und einem Flug im Jahr 1929, der das Fliegen für immer veränderte.

Der Pilot auf dem Drehstuhl

1926 saß Armeepilot William Ocker auf Crissy Field in San Francisco in einem Drehstuhl. Den Test leitete Fliegerarzt Captain David Myers. Es war ein Barany-Stuhl, mit dem Ärzte den Gleichgewichtssinn testeten. Ocker schloss die Augen, und Myers drehte den Stuhl.

Ocker wusste nicht, ob oder wohin der Stuhl sich drehte. Dann probierten sie etwas anderes. Sie legten einen Wendezeiger, ein Cockpitinstrument, das Flugzeugkurven zeigt, in einen Schuhkarton mit kleinem Licht. Ocker blickte nur in den Karton, während sich der Stuhl drehte.

Nun konnte er genau sagen, in welche Richtung und wie schnell er sich drehte. Sein Körper hatte den Test nicht bestanden, ein einfaches Instrument schon. Ocker drängte die US-Armee jahrelang, Piloten im Instrumentenflug auszubilden. Mit Lieutenant Carl Crane schrieb er 1932 ein Buch: "Blind Flight in Theory and Practice".

1943 wurden seine Methoden, 1 Jahr nach seinem Tod, Militärstandard für alle Piloten. Noch heute nutzen Luftstreitkräfte Drehtrainer, damit Flugschüler sie sicher am Boden erleben. Um zu verstehen, warum der Körper sich irrt, müssen wir ins Ohr schauen.

Das Gyroskop im Ohr

Am Boden kommt das Gefühl für oben und unten vor allem von den Augen. Die FAA, die amerikanische Luftfahrtbehörde, sagt, bis zu 90 Prozent unseres Orientierungssinns komme vom Sehen. Der Rest kommt vom Körper: vom Druck auf der Haut, aus Muskeln und Gelenken sowie von einem kleinen Organ tief in jedem Ohr. Man nennt es Vestibularsystem, das Gleichgewichtssystem im Innenohr.

Es hat 2 Sensorarten. Die erste erkennt Drehungen. Stell dir 3 winzige Flüssigkeitsringe vor, rechtwinklig zueinander. Das sind die Bogengänge.

Einer fürs Nicken, einer fürs Kopfschütteln, einer fürs Neigen des Kopfs zur Schulter. Wenn der Kopf zu drehen beginnt, hinkt die Flüssigkeit nach, wie Kaffee in einer plötzlich gedrehten Tasse. Die Tasse dreht sich, der Kaffee bleibt kurz stehen. Die nachhinkende Flüssigkeit biegt Härchen, die dem Gehirn die Drehung melden.

Klug gebaut, aber mit 2 Schwachstellen. Die erste ist langsame Bewegung. Beginnt eine Drehung sanft, hinkt die Flüssigkeit kaum nach, die Härchen biegen sich kaum. Rollt das Flugzeug langsam und gleichmäßig, spürt der Pilot es vielleicht nicht. Sicherheitsratgeber für Piloten nennen etwa 2 Grad pro Sekunde als Faustregel.

Knapp darunter können die Flügel sich in 15 Sekunden um 20 oder 30 Grad neigen, ohne dass der Pilot es spürt. Im Labor nehmen Menschen im Dunkeln manche kurzen Bewegungen unter 1 Grad pro Sekunde wahr. Wie langsam eine Bewegung unbemerkt bleibt, hängt aber von ihrer Dauer ab. Ein Cockpit ist kein ruhiges Labor. Die zweite Schwachstelle ist die Zeit.

Dreht man sich etwa 10 bis 20 Sekunden gleichmäßig weiter, holt die Flüssigkeit zu den Ringen auf. Die Härchen richten sich, das Drehgefühl verblasst. Man dreht sich noch, doch der Körper sagt, man habe aufgehört. Hält man wirklich an, schwappt die Flüssigkeit zurück, und man fühlt eine Drehung in die Gegenrichtung.

Die zweite Sensorart heißt Otolithenorgane. Dort liegen die Sinneshärchen unter einer Schicht winziger Kristalle, die schwerer als das sie umgebende Gel sind. Neigt man den Kopf, zieht die Schwerkraft die Kristalle, und die Härchen biegen sich. Die Otolithen sagen also, wo unten ist.

Auch sie haben eine Schwäche: Sie trennen Schwerkraft nicht von Beschleunigung. Beim Beschleunigen nach vorn rutschen die Kristalle zurück, wie beim Zurückneigen des Kopfs. Ein Handbuch der US-Luftwaffe sagt: Allein nach den Otolithen ist die wahre Richtung nach unten fast unmöglich zu bestimmen. Am Boden ordnen die Augen diese widersprüchlichen Signale meist.

In Wolken oder nachts über dunklem Meer haben die Augen keinen Anhaltspunkt.

Die Leans und die Todesspirale

Setzen wir diese Schwachstellen ins Cockpit, in eine Wolke. Ein Flügel sinkt langsam unter die Wahrnehmungsgrenze des Innenohrs. Der Pilot spürt nichts. Dafür gibt es einen Grund: Auch die Otolithen bemerken es nicht.

In einer gleichmäßigen, koordinierten Kurve bilden Kurvenkraft und Schwerkraft eine Kraft, die direkt in den Sitz zeigt. So zeigt das körperliche "Unten" in einer gleichmäßigen Kurve auf den Flugzeugboden. Korrigiert niemand die Querneigung, erzeugen die Flügel weniger Auftrieb, die Nase sinkt. Es wird schneller und verliert Höhe.

Sieht ein Pilot die Höhenanzeige sinken, zieht er oft die Nase hoch. Doch Ziehen in Schräglage macht die Kurve nur enger. Der Sinkflug wird steiler und schneller. Piloten nennen das Todesspirale, englisch graveyard spiral.

Eine schnelle, enge Sinkflugkurve, kein Trudeln: Die Flügel erzeugen weiter Auftrieb. Laut einer FAA-Broschüre ist die Todesspirale häufiger als das Todestrudeln. In der Spirale spürt der Pilot vielleicht den Sinkflug, nicht die Kurve. Sie kann sich wie ein gerader Sturzflug anfühlen. Nehmen wir an, er bemerkt es und bringt die Flügel ruckartig waagerecht.

Die Flüssigkeit in den Bogengängen schwappt, der Körper meldet: Das Flugzeug neigt sich jetzt andersherum. Der Pilot neigt sich oder kippt das Flugzeug zurück in die ursprüngliche Querlage. Das heißt Neigungsillusion, englisch the leans, laut FAA die häufigste Illusion im Flug. Ein FAA-Sicherheitsrundschreiben zitiert eine große Pilotenumfrage. 45 Prozent sagten, sie neigten nach dem Ausrichten der Flügel dazu, zurück in die andere Richtung zu kurven.

39 Prozent sagten, sie hätten sich geradeaus und waagerecht gefühlt, obwohl sie tatsächlich kurvten. Eine weitere Illusion tritt auf, wenn ein Flugzeug schneller wird. Ein Ruck vorwärts lässt Otolithenkristalle zurückrutschen, der Pilot fühlt die Nase steigen. Sie heißt somatogravische Illusion.

Wer eine steigende Nase fühlt, kann sie beim Start oder abgebrochenen Landeanflug zum Boden drücken. Was hier fehlt: ein schwindlig machendes Drehgefühl. Räumliche Desorientierung ist oft kein Drehschwindel. Der Körper gerät oft nicht in Panik, meldet nur ruhig die falsche Antwort.

178 Sekunden

Damit zurück zu den 20 Piloten in der künstlichen Wolke. 1954 wollte ein Team der University of Illinois Piloten ohne Instrumentenausbildung beibringen, lebend aus einer Wolke zu kommen. Zuerst maßen sie, wie lange sie ohne Hilfe durchhielten. Die Studie finanzierte eine Stiftung der AOPA, einer amerikanischen Vereinigung von Flugzeugbesitzern und Piloten. 20 Piloten waren 19 bis 60 Jahre alt. 19 hatten Privatpilotenscheine, 1 war noch Schüler, keiner flog je nach Instrumenten.

Sie flogen mit einem Fluglehrer eine Beechcraft Bonanza, ein verbreitetes viersitziges Flugzeug. Bernsteinfarbener Kunststoff bedeckte die Fenster, jeder trug eine blaue Brille und sah nur die Instrumententafel, nichts draußen. Die Forscher deckten den künstlichen Horizont ab, das Instrument mit Himmelsbild. Für die Piloten war es wie ein Flug in eine Wolke mit kaum Anhaltspunkten. 19 der 20 gerieten in eine Todesspirale.

Der 20. zog die Nase so steil hoch, dass sein Flugzeug fast überzog. Der schnellste Kontrollverlust kam nach 20 Sekunden. Der längste dauerte 480 Sekunden, also 8 Minuten. Der Durchschnitt lag bei 178 Sekunden, knapp unter 3 Minuten.

Später wurde diese Zahl in der Flugausbildung als "178 seconds to live" wiederholt. Aber das ist der Durchschnitt von 20, bei großer Spannweite. Ein neuerer Artikel datiert die Studie sogar auf 2003, sie ist aber von 1954. Dann kam der Teil, der seltener zitiert wird.

Dann lehrten sie dieselben Piloten etwa 4 Stunden ein einfaches Fluchtverfahren. Hände vom Steuerhorn nehmen, das Flugzeug langsamer werden und selbst fliegen lassen. Dann nur mit Seitenruder und kleinem Wendezeiger sanft 180 Grad drehen und auf demselben Weg zurückfliegen. Im Abschlusstest führte jeder Pilot das ganze Fluchtmanöver 3-mal aus, insgesamt 60 Versuche. Der einzige Fehlschlag passierte, weil ein Pilot die Leistung nicht einstellte und langsam Höhe verlor.

Geändert hatte sich, worauf sie vertrauten. Zuvor flogen sie nach Gefühl, danach nach einer Nadel auf der Instrumententafel und ließen die Hände weg. Selbst mit Ausbildung geht der Wechsel vom Körpergefühl zu Instrumenten nicht sofort. Laut FAA-Rundschreiben brauchen selbst qualifizierte Instrumentenpiloten nach Bodensichtverlust mit Instrumenten bis zu 35 Sekunden zur vollen Kontrolle.

Der abgedeckte künstliche Horizont ist das wichtigste Instrument. Warum kann man ihm vertrauen, dem Körper aber nicht?

Kreiselinstrumente: Wie ein rotierender Kreisel seine Richtung hält

Die Antwort beginnt mit einem Spielzeug. Ein drehender Kreisel steht auf der Spitze. Ein drehendes Rad widersteht dem Kippen. Pilotenlehrbücher nennen das Raumstarrheit, englisch rigidity in space: Ein drehender Kreisel zeigt trotz allem um ihn herum weiter in dieselbe Richtung.

1852 nannte der französische Physiker Leon Foucault ihn Gyroskop, englisch gyroscope, nach griechischen Wörtern für ungefähr "Kreis" und "beobachten". Er zeigte damit, dass die Erde sich darunter dreht. Ein rotierendes Rad tut auch etwas Merkwürdiges. Drückt man ein rotierendes Rad, kippt es nicht in Druckrichtung.

Es dreht sich stattdessen seitwärts, als käme der Druck eine Vierteldrehung später. Das heißt Präzession, englisch precession. Montiert man ein schnell drehendes Rad in einem Rahmen, rotiert das Flugzeug frei darum. Geht das Flugzeug in Querlage, bleibt das Rad waagerecht, das Instrumentengehäuse dreht sich darum.

Ein Horizontbild am Rad ergibt einen Fluglageanzeiger, englisch attitude indicator, auch künstlicher Horizont. Er zeigt ein Flugzeugsymbol vor einer am echten Horizont waagerechten Linie. Er nimmt den Horizont mit in die Wolke. In vielen kleinen Flugzeugen hält eine motorgetriebene Vakuumpumpe das Rad mit Luftstrom in Drehung.

Anders als Ohrflüssigkeit lässt das Rad nach 20 Sekunden nicht nach. Es ist nicht perfekt. Nach starkem Beschleunigen oder langer Kurve kann es etwa 1 Minute einige Grad falsch anzeigen. Doch es lässt nicht still nach wie das Innenohr. Doch erst musste jemand dieses Rad ins Flugzeug bringen.

Hände weg: der erste Autopilot

Anfang der 1900er-Jahre baute der amerikanische Erfinder Elmer Sperry Kreiselkompasse für Kriegsschiffe. Sein Sohn Lawrence wollte Kreisel in Flugzeuge einbauen. Am 18. Juni 1914 bekam er in Frankreich seine Chance. Auf der Seine nahe Paris fand ein Wettbewerb für die Flugsicherheit statt.

Der 21-jährige Lawrence Sperry flog ein mit seinem Kreiselstabilisator ausgerüstetes Curtiss-Flugboot. Als er an den Preisrichtern vorbeiflog, nahm er die Hände von der Steuerung. Sein Mechaniker Emil Cachin kletterte heraus und ging auf dem Flügel entlang. Das Flugzeug sank ab, und der Stabilisator brachte es selbstständig wieder in die Normallage.

Sperry gewann den Preis von 50.000 Franc. Bis 1918 testete Sperrys Unternehmen einen Wendeanzeiger für Piloten. Lawrence Sperry erlebte nicht mehr, dass Blindflug zur Routine wurde. Im Dezember 1923 stürzte sein Flugzeug bei einem Flug im Nebel über dem Ärmelkanal ab, und er starb mit 31 Jahren.

Was den Absturz verursachte, ist nicht bekannt.

24. September 1929: der erste Blindflug

In den 1920er-Jahren verlor ein Pilot im Nebel wahrscheinlich die Kontrolle. Immer wieder geriet ein Pilot ohne Bodensicht in einen Spiralsturz und stürzte ab. Ocker und sein Kollege, Lieutenant Carl Crane, warfen sogar Tauben mit verbundenen Augen aus einem Flugzeug. Ohne ihre Augen verloren die Vögel die Orientierung, ähnlich wie Piloten in einer Wolke.

1926 richtete Geschäftsmann Daniel Guggenheim einen Fonds von 2,5 Millionen Dollar für sichereres Fliegen ein. Eines seiner Ziele war, sicher im Nebel zu fliegen. Am Mitchel Field nahe New York richtete der Fonds das Full Flight Laboratory ein. Der Testpilot des Fonds war ein Armeeoffizier namens Jimmy Doolittle.

Doolittle übte über 100-mal mit einer Stoffhaube über seinem Cockpit. Er verließ sich auf neue Instrumente, besonders auf 3. Erstens ein neuer Höhenmesser von Paul Kollsman, viel genauer als damals übliche Geräte. Zweitens ein künstlicher Horizont von Elmer Sperry Jr., Lawrences jüngerem Bruder.

Drittens zeigte ihm ein Funkfeuer an einem Instrument mit vibrierenden Metallzungen, ob er auf Kurs war. Am 24. September 1929 hob Doolittle mit geschlossener Stoffhaube über dem Cockpit in einem Consolidated-NY-2-Doppeldecker ab. Er flog etwa 15 Minuten, drehte um und kam zur Landung zurück. Er sah die Außenwelt nie.

Sicherheitspilot Leutnant Ben Kelsey saß im vorderen Cockpit und hielt für alle sichtbar die Hände hoch. Doolittle schrieb später, dass dies, soweit er wusste, das erste Flugzeug war, das allein nach Instrumenten startete, einen vorgegebenen Kurs flog und landete. Langsam entstand eine Regel für Wolkenflug: den Instrumenten glauben, nicht dem Körper. Instrumente zu haben ist das eine, ihnen zu vertrauen etwas anderes.

Wenn der Körper die Oberhand gewinnt

Laut FAA-Sicherheitsbroschüre steckt räumliche Desorientierung hinter 5 bis 10 Prozent der Unfälle der allgemeinen Luftfahrt außerhalb von Airlines und Militär. Und etwa 90 Prozent dieser Unfälle sind tödlich. 2025 werteten FAA-Forscher 367 Berichte zu tödlichen Unfällen von 2003 bis 2021 aus. In einer größeren Gruppe von 390 Unfällen mit räumlicher Desorientierung waren 94 Prozent tödlich.

Sie fanden auch einen starken Zusammenhang mit Piloten unter 500 Flugstunden. Räumliche Desorientierung kommt nicht häufig vor, aber wenn sie passiert, endet sie meistens tödlich. Am 23. August 2000 flog ein Airbus A320 der Gulf Air nachts über dem Meer zur Landung in Bahrain an. Die Besatzung flog nahe der Startbahn tief eine enge Schleife, brach die Landung ab und stieg für einen neuen Versuch wieder hoch.

Weniger als 1 Minute später flog das Flugzeug ins flache Meer. Alle 143 Menschen an Bord starben. Die Untersuchung ergab, dass die Besatzung wahrscheinlich eine Form der räumlichen Desorientierung erlebt hatte. Der Kapitän könnte fälschlich das Gefühl gehabt haben, die Flugzeugnase hebe sich. Das ist die Illusion von vorhin, die auftritt, wenn ein Flugzeug schneller wird und der Pilot die Außenwelt nicht sehen kann.

Im Januar 2004 startete nachts eine Boeing 737 der Flash Airlines in Sharm el-Sheikh in Ägypten über dem Roten Meer. Etwa 2,5 Minuten nach Start stürzte sie ins Meer, alle 148 Menschen an Bord starben. Ägyptens Ermittler sagten, sie hätten keine schlüssigen Beweise für eine wahrscheinliche Ursache finden können. Amerikanische Ermittler widersprachen: Räumliche Desorientierung sei die einzige Erklärung, die zu den Beweisen passte. Frankreichs BEA verwies neben Müdigkeit ebenfalls darauf.

Am 26. Januar 2020 flog ein Sikorsky-S-76-Hubschrauber nahe Calabasas westlich von Los Angeles in Wolken. An Bord waren der Basketballspieler Kobe Bryant, seine Tochter Gianna und 7 weitere Menschen. Der erfahrene Pilot teilte der Flugsicherung mit, er steige auf 4.000 Fuß, etwa 1.200 Meter. Tatsächlich erreichte der Hubschrauber gerade ungefähr 720 Meter, rund 2.370 Fuß, und sank in Linkskurve.

Etwa 20 Sekunden später prallte er gegen einen Berghang, und alle neun Menschen starben. Die NTSB stellte fest, dass die Entscheidung des Piloten, nach Sicht weiter in Wolken zu fliegen, zu räumlicher Desorientierung und Kontrollverlust führte. Bei Veröffentlichung der Ergebnisse sagte NTSB-Vorsitzender Robert Sumwalt: "Leider sehen wir weiterhin, dass dieselben Probleme bei ansonsten erfahrenen Piloten zu schlechten Entscheidungen führen." Bei den Abstürzen in Bahrain und Calabasas fanden Ermittler keinen Hinweis auf ein Versagen der Luftfahrzeuge.

Der Körper erzählte die überzeugendere Geschichte.

Wenn das Instrument selbst ausfällt

Sollte ein Pilot den Instrumenten also immer vertrauen? Nicht blind, denn auch Instrumente können ausfallen. In kleinen Flugzeugen kann eine ausgefallene Vakuumpumpe Kreisel verlangsamen und abdriften lassen. Manche Flugzeuge haben Warnleuchten, die der Pilot dennoch bemerken muss. Ein FAA-Bericht mit AOPA-Unfalldaten sagt: Vakuumpumpenausfälle verursachten etwa 3 Unfälle jährlich, rund 11 Prozent der Desorientierungsunfälle, und etwa 90 Prozent davon waren tödlich.

Am 1. Januar 1978 startete nachts eine Boeing 747 der Air India über dem Meer in Bombay, dem heutigen Mumbai. Die Ermittler machten einen fehlerhaften Fluglageanzeiger während einer Rechtskurve verantwortlich. Über dem dunklen Meer fehlte ein Horizont zur Kontrolle, das Flugzeug rollte über 90 Grad nach links. Die Ermittler stellten fest, dass die Besatzung die anderen Instrumente nicht zum Abfangen nutzte.

Wenige Minuten nach Start prallte das Flugzeug etwa 3 Kilometer vor der Küste ins Meer. Alle 213 Menschen an Bord starben. Am 22. Dezember 1999 startete nach Einbruch der Dunkelheit ein Frachtflugzeug Boeing 747 der Korean Air vom London Stansted Airport. Beim vorherigen Flug war der Fluglageanzeiger des Kapitäns für die Rollachse als unzuverlässig gemeldet worden. Der Fehler wurde korrekt gemeldet, doch Reparaturen in Stansted zielten auf das falsche Teil, sodass er fortbestand.

Nach dem Start zeigte der Fluglageanzeiger des Kapitäns waagerechte Flügel, obwohl das Flugzeug in Schräglage ging. Eine Warnung ertönte 3-mal, weil das Instrument des Kapitäns vom Instrument des Ersten Offiziers abwich. Der Flugingenieur rief: "Bank, bank." Keiner der Piloten antwortete. Doch der Kapitän rollte weiter nach links bis zu etwa 90 Grad Querneigung.

Das Flugzeug prallte mit fast senkrechten Flügeln und etwa 40 Grad gesenkter Nase auf den Boden. Weniger als 1 Minute nach Start traf es ein Feld am Dorfrand von Great Hallingbury. Alle 4 Menschen an Bord starben: 3 Besatzungsmitglieder und 1 Firmeningenieur. Die britischen Ermittler stellten fest, dass die Piloten auf die Warnungen nicht angemessen reagierten. Sie stellten auch fest, dass der Erste Offizier die Fluglage nicht überwachte oder den Kapitän nicht darauf aufmerksam machte.

Die Lehre lautet also nicht einfach: "Vertraue den Instrumenten." Sie müssen verglichen werden, denn 1 Instrument kann wie 1 Innenohr irren. Darum haben große Flugzeuge mehrere Fluglageanzeiger und einen Reservehorizont. Darum steckt dieselbe Idee, dass zwei Sensoren einander prüfen, auch im Gerät in der Tasche.

Das Gyroskop in deiner Tasche

Ein Handy hat ein Gyroskop, aber darin dreht sich nichts. Eine winzige, in Silizium geätzte Struktur schwingt hin und her. Dreht sich das Handy, wird sein schwingender Teil leicht seitwärts gedrückt: der Coriolis-Effekt, seitlicher Druck durch Drehung. Misst man diesen seitlichen Druck, kennt man die Drehgeschwindigkeit des Handys.

Addiert man die Drehraten über die Zeit, erhält man den Winkel des Handys. Aber auch kleinste Fehler summieren sich, sodass der Winkel langsam abdriftet. Handys nutzen auch einen Beschleunigungsmesser, der Schwerkraft spürt, die Senkrechte bestimmt und Drift korrigiert, solange man sie ziemlich ruhig hält. 1 Sensor für Drehungen, 1 für unten: dasselbe Paar wie im Innenohr.

Und der Beschleunigungsmesser hat dieselbe Schwäche wie die Otolithen: Er kann Schwerkraft nicht von Beschleunigung unterscheiden. Moderne Cockpits nutzen ein verwandtes System namens AHRS, kurz für Attitude and Heading Reference System, das Neigung und Richtung des Flugzeugs verfolgt. Es speist den Hauptbildschirm des Piloten ohne rotierendes Rad mit der Fluglage. Astronauten erleben das Innenohrproblem von der anderen Seite.

Im Orbit spüren die Otolithen keinen gleichmäßigen Zug der Schwerkraft mehr. Etwa 65 bis 70 Prozent der Space-Shuttle-Besatzungsmitglieder hatten in den ersten 3 Tagen space motion sickness, Weltraumkrankheit. Eine Erklärung: Das Gehirn muss die Bedeutung seiner Otolithensignale neu lernen. Bewegungskrankheit auf der Erde, im Auto oder in einem Virtual-Reality-Headset: Oft widersprechen sich die Sinne, meist Augen und Innenohr.

Und Vögel? Fregattvögel, große tropische Seevögel, gleiten regelmäßig in Kumuluswolken, manchmal bis etwa 4.000 Meter. Eine Analyse legt nahe, ihre kreisenden Aufwärtsflüge in Wolken seien von selbst stabil und bräuchten kaum große Korrekturen. Aber die Tauben mit verbundenen Augen aus den 1920er-Jahren verloren die Orientierung.

Vertraue den Instrumenten

Warum verlieren Piloten in Wolken das Gefühl für oben und unten? Weil das Gleichgewichtssystem des Körpers fürs Leben am Boden mit offenen Augen ausgelegt ist. Es merkt langsame Drehungen nicht, vergisst gleichmäßige und unterscheidet Schwerkraft nicht von Beschleunigung. Am Boden gleichen die Augen diese Schwächen aus, in Wolken fehlt diese Hilfe.

Die Geschichte des Fliegens in Wolken erzählt vom Bau besserer Kreisel und davon, ihnen zu glauben. 1954 verloren 20 Piloten im Schnitt in unter 3 Minuten die Kontrolle. Nach etwa 4 Stunden Unterricht kamen dieselben Piloten in 59 von 60 Versuchen sicher heraus. Entscheidend war, worauf sie vertrauten, wenn Körper und Instrumente einander widersprachen.

Über dem dunklen Meer 1999 funktionierten die Instrumente dieses Flugzeugs höchstwahrscheinlich. In einer Wolke ist nicht das Sehen schwer, sondern der Instrumententafel zu glauben.