Hier wird durcheinander geworfen, was Messung und Anzeige angeht und es scheinen grob falsche Vorstellungen zu geben, was und wie gemessen wird und wie daraus eine Anzeige für unsere Interpretation erzeugt wird.
Aussagen wie: "ein Airbus misst Masse", "ein Schimmer misst Volumen" oder "eine kapazitive Messung misst Masse" ist zu vereinfacht und SO nicht korrekt, denn hier werden der vermeintliche Weg der Messung mit dem präsentiertem Ergebnis verwechselt.
Eine Messung mittels Schwimmer misst in erster Linie nur eine Füllhöhe über einen Drehwinkel eines Potentiometers (bei Oldtimern auch oft nur einen vertikalen Hub eines Stabes, das direkt vom Schwimmer angehoben wird bei erhöhtem Füllstand). Dieses Potentiometer regelt einen elektrischen Widerstand, der dann von Instrumenten oder elektronischen Komponenten zum Erzeugen einer Anzeige genutzt wird. Diese Messungen unterliegt allerlei Fehlern, da Kraftstoff sich in Tanks bei Bewegung gerne auch bewegt und dann schwankende Anzeigen produziert... das Gleiche entsteht, wenn das Flugzeug bei der Messung nicht waagerecht steht oder nicht lotrecht fliegt.
Der Drehwinkel des Poti, das meist durch einen zurechtgebogenen Metalldraht bewegt wird, an dessen Ende ein Schimmer befestigt ist, wird dann bestimmt durch verschiedene Füllstände (=Volumen) und muss, um damit halbwegs verwertbare Anzeigen zu erzeugen, kompensiert werden, da bei den in Flugzeugen eingebauten Tanks in Form deutlich von einer einfachen geometrischen Form abgewichen wird und die Schwimmerhöhe nicht linear dem Füllstand des Tanks entsprechen kann.
Ein Schwimmer misst also nicht Volumen, sondern wie hoch ein Schwimmer seitlich außen am Tank und innen am Tank nach oben Ausschlägt und wie der Mittelwert dieser Messungen ist. Ob der Schwimmer überhaupt richtig ausschlägt oder nur klemmt, hängt, festklebt oder fehlt, sagt einem das Messergebnis dann nicht. Daher sollte man nach jeder Betankung mit solchen Systemen eine Sichtkontrolle machen bzw sicherstellen, dass die getankte Menge alleine schon einen sicheren Flug zulässt.
Eine typische kapazitive Sonde ist auch kein Allheilmittel, misst nicht direkt eine Masse und macht auch nichts anderes, als lokal eine Füllhöhe zu messen, nur auf andere Weise. Sie kann nur weniger oft klemmen oder rosten, aber auch diese Sonden fallen aus und sind langfristig auch von Korrosion betroffen, wenn Wasser im Tank ist.
Auch kann man in integralen Flugzeugtanks nicht einfach einen Sondenstab einbauen und dann Widerstände zur Tankwand messen. Das würde nur in einem zylindrischen Gefäß funktionieren. Die üblicherweise in Flugzeugtanks verbauten Sonden bestehen aus einem eigenen metallischen Außenrohr und man misst zwischen Sondenstab und dem Außenrohr in ca 5-10 mm Entfernung. Das Außenrohr ist zum Tank hin mit Öffnungen versehen, sodass der Füllstand im Rohr der Sonde, dem Füllstand des Tanks an gleicher Stelle entspricht.
Die Signale dieser Sonden (wie auch bei Schwimmermessung sind immer mehrere Sonden pro Tankeinheit verbaut) werden dann bei allem, was dann mit solchen Systemen fliegt, mit einer Form eines Fuel Computer ausgelesen und zur Berechnung einer Anzeige benutzt. Ob man dann Volumen direkt (bringt einem in einem Jet Cockpit nicht viel, da man Massen benötigt) oder direkt Masse anzeigt, ist theoretisch egal und nur eine Softwarefrage. Auch in welcher Einheit man das Anzeigen möchte. Kilo, Pfund, Tonnen ist nur eine Änderung in Softwaresettings
Damit "der Airbus misst Masse" funktioniert, muss man dem Airbus noch verraten, welchen Kraftstoff man getankt hat (meist festes Setting, da außer JET-A1 nicht große Vielfalt herrscht) und wie die Temperatur im Tank ist. Dazu gibt es dann Temperatursonden nicht nur für die Außenluft, sondern halt in den Tanks (viele Flugzeuge messen diese Temperatur aber nur in EINEM Tank)
Damit berechnet der Computer dann die aktuelle Dichte und korrigiert den Volumenwert, den er aus den verschiedenen Füllstandswerten an verschiedenen Positionen im Tank errechnet. Da sich ein Flugzeug im Betrieb bewegt und man den armen Airbuspiloten nicht erschrecken möchte :) , wird die Anzeige nicht nur gedämpft, sondern rechnerisch auch an die Bewegung des Flugzeugs angepasst. Typische Fuel computer bekommen daher auch input aus den IRS, AHS, AHARS, ADIRU (oder wie halt die Kreiselsysteme beim jeweiligen Muster heißen) und passen die gemessen Werte an Pitch, Schiebewinkel und horizontale Beschleunigung an...sonst würde man bei jedem Start mit halbleerem Tank plötzlich eine Warnung bekommen, dass der Tank fast leer ist, wenn sich der Großteil des Kerosins Richtung Rückwand verschiebt und die vorderen Sonden im Trockenen stehen. Also: auch ein Airbus "misst" nicht Masse, sondern zeigt einen errechneten Wert an, der ungefähr der Masse enspricht, die an Bord ist, basierend auf Temperatur, Lage, Füllhöhen und Fehlern.
Es gibt also kein System, was direkt Masse messen kann, ausser man würde das Flugzeug bei unveränderten anderen Variablen auf die Waage stellen. Die Darstellungen von Kraftstoffvorräten an Bord sind somit immer nur mehr oder weniger überzeugende Zahlenwerte, gewonnen aus Messungen von Füllhöhen, Temperaturen und Lagen. Zu viel Vertrauen auf die präsentierte Zahl kann auch hier gefährlich werden. Denn wie auch die Füllstandsmessungen kann auch die Temperaturmessung Ungenauigkeiten unterliegen und auch Sensoren können (in gewissen Grenzen) falsche Werte liefern, bevor sie von der Software als -out of range- erkannt und ausgefiltert werden.
Da bei kleineren Flugzeugen meist keine Fuel Computer benutzt werden, ist die Interpretation der Tankanzeigen noch eine echte Aufgabe. Oft stehen in AFM/POH in den entsprechenden Kapiteln leicht zu übersehen auch Hinweise wie "Die Tankanzeige zeigt nur am Boden bei waagerechtem Untergrund genau an"...
Oft bei Unfällen hinterher dann zu beobachten, wie letztendlich nicht bloß etwas ungenaue Anzeigen der Grund des Unfalls waren, sondern überwiegend die Entscheidung des PIC, mit zweifelhafter Restmenge oder mangelnden Reserven zu starten, das ausschlaggebende Problem waren. Wer immer eigene Standards einhält wie "ich starte nie mit weniger als Äquivalent 1h Kraftstoff an Bord, selbst wenn es nur ein 10 Minuten Rundflug ist" hat relativ gute Chancen, nie wegen Kraftstoffmangel den Motor abgestellt zu bekommen.
