Im Death Valley war es im Juli so heiß, dass nicht einmal mehr Hubschrauber fliegen konnten. In mindestens zwei Fällen konnten die kalifornische REACH Air Medical Services deshalb Notfall-Einsätze nicht annehmen. Einer der Fälle betrifft eine Gruppe von sechs deutschen Motorradfahrern, die am 6. Juli an der Senke Badwater Basin Hilfe anforderten. Die dortige Temperatur betrug Presseberichten zufolge 128 Grad Fahrenheit (53,3 °C). Einer der Biker starb aufgrund der Hitze vor Ort. Ein weiterer wurde bewusstlos von einem Rettungswagen zu einem knapp hundert Kilometer entfernten Hospital gebracht, von wo aus er per Hubschrauber nach Las Vegas geflogen wurde.

Nach Angaben des Death Valley National Park Services können Rettungshubschrauber bereits ab 115 Grad Fahrenheit (46,1 °C) nicht mehr sicher operieren. Als Ursache dafür wird in Presseberichten üblicherweise die geringere Luftdichte angegeben. Im Gegensatz zu Flugzeugen können Hubschrauber die geringere Luftdichte nur begrenzt durch eine höhere Geschwindigkeit kompensieren. „Die Rotordrehzahl lässt sich nicht oder nur wenig steigern“, erläutert Professor Markus Raffel, Leiter der Helikopter-Abteilung des DLR in Göttingen. „Die Schallgeschwindigkeit variiert nur wenig mit der Luftdichte und die Machzahl limitiert die Blattgeschwindigkeit zusätzlich zur Verfügung stehenden Leistung. Der erzielbare Auftrieb reduziert sich also bei geringer Luftdichte, da bei gleicher Drehzahl und gleichen erreichbaren Blatteinstellwinkeln weniger Luftmasse beschleunigt wird.“

Die Temperatur ist allerdings nur ein Faktor, der in die Luftdichte eingeht. Die anderen beiden Faktoren sind Luftdruck und molare Luftmasse, die vor allem von der Luftfeuchte abhängt. Je wärmer und feuchter die Luft und je niedriger der Druck, desto geringer der Auftrieb – und umgekehrt.

Interessanterweise herrschte am 6. Juli in der Gegend des Death Valley ein recht hoher Luftdruck. Die nächste Wetterstation im rund 160 Kilometer entfernten Mercury verzeichnete an diesem Tag einen Luftdruck von rund 1007 Hektopascal in rund 1000 Metern Höhe. Das Badwater Basin liegt allerdings 85 Meter unter Null, so dass der Luftdruck dort entsprechend höher ist. Und die Luftfeuchtigkeit dürfte in einer Wüste eher zu vernachlässigen sein.

Gibt man die Werte von 53 Grad Celsius und 5 Prozent Luftfeuchte in einem Luftdichtenrechner ein, kommt man schon bei einem Standardluftdruck von 1013 hPa auf eine Luftdichte von 1,08 kg/m³. Das ist zwar weniger als die 1,22 kg/m³ der Luftfahrt-Normatmosphäre, aber immer noch fast doppelt so viel wie bei den höchsten Einsätzen im Himalaya. Am Mount Everest beispielsweise landen Hubschrauber regelmäßig noch im Camp III auf 7100 Metern Höhe. 2005 schaffte es der französische Pilot Didier Delsalle sogar bis zum Gipfel, allerdings nicht im Rahmen eines Rettungseinsatzes.

Die niedrige Luftdichte allein ist also offenbar eine Pseudo-Erklärung dafür, dass sich Hubschrauber bei hohen Temperaturen schwertun. Trotzdem ist das Phänomen unter Fliegern wohlbekannt. „In meiner langjährigen Flugpraxis ist es mir öfters passiert, dass ich, speziell im Sommer in Frankreich, an die Leistungsgrenzen des Hubschraubers gestoßen bin“, sagt Wolfgang Gastorf vom Hubschrauber-Museum Bückeburg. „Die einzige Möglichkeit, vom Startplatz wegzukommen, war ein Flachstart: die Kufen schleifen mit maximaler Power über den Boden, bis der Übergangsauftrieb erreicht wurde.“ Ein weiteres Problem seien die Triebwerke, die mit erhöhten Außentemperaturen arbeiten müssen, sowie die elektrischen Geräte wie Navi, Funk und Klimaanlage.

Markus Raffel vom DLR bestätigt: „Die Wirkung von Hot and High kennt man generell aus der Luftfahrt.“ Vor allem nehme die Leistung von Gasturbinen mit zunehmender Lufttemperatur und abnehmender Luftdichte deutlich ab. Raffel: „Es sinkt ganz generell das Verhältnis vom Druck-Volumen-Produkt kalter angesaugter Luft zum Druck-Volumen-Produkt erhitzter Luft nach der Verbrennung.“ Vereinfacht gesagt: Der Wirkungsgrad einer jeder Wärmekraftmaschine hängt von der Temperaturdifferenz zwischen kalter und warmer Seite ab. Saugt ein Helikoptertriebwerk vorne schon relativ heiße Luft ein, wird die Differenz zur Temperatur des Abgasstrahls entsprechend kleiner.