Nutzung von Flugzeugen als Sensoren für mehr Sicherheit auf Start- und Landebahnen

Ein Flugzeug ist ohne Zweifel ein technologisches Meisterwerk, vollbestückt mit Sensoren jeder Art. Letzten Endes erbaut um zu starten, zu fliegen und wieder zu landen – nicht mehr und nicht weniger und genau in dieser Reihenfolge. Die vorhandenen Technologien dahingehend abzuleiten, sie als Anwendung zur Erhöhung der Sicherheit auf Start- und Landebahnen (bei Starts und Landungen) nutzen zu können, ist indes etwas völlig Neues. Das Flugzeug selbst wird zu einem Start- und Landebahn-Sensor!
von Dr. Arnaud Varé, Vertriebsleiter, Boschung Mecatronic AG

Die Sicherheit bei Start und Landung wird durch den Einsatz verschiedener Sensoren auf den Start- und Landebahnen gewährleistet. Häufig messen meteorologische Sensoren jeglicher Art atmosphärische Parameter, um Informationen über das aktuelle Wetter zu liefern. In Verbindung mit meteorologischen und physikalischen Modellen können so auch zur Wettervorhersage Informationen geliefert werden. Andere Arten von Sensoren wiederum sind direkt bei Start- und Landebahnen eingebettet, um spezifische Oberflächenzustände zu erkennen und so sowohl die Wartung als auch den Flugbetrieb zu unterstützen. So messen zum Beispiel aktive Fahrbahnsensoren mit hoher Genauigkeit die genaue Gefrierpunkttemperatur der Start- und Landebahn - eine sehr wertvolle Information um Glatteisbildung frühzeitig zu erkennen und entsprechende Massnahmen einleiten zu können.
Eine weitere Art der Beurteilung ist der Einsatz von Testfahrzeugen, welche diverse Technologien vereinen, um den Reibungskoeffizienten auf Start- und Landebahn in Abhängigkeit von der Position zu bestimmen. Reibungswerte werden ausgewertet, um den Piloten die herrschenden Zustände bei Landungen aufzuzeigen. Eine entsprechende Tabelle mit Reibungswerten ist in der Regel in der Runway Condition Assessment Matrix (RCAM) enthalten.

Bewertung von Reibungskoeffizienten auf Start- und Landebahnen

Wie erwähnt werden Werte von Reibungskoeffizienten bereits seit langem von speziellen Fahrzeugen gemessen. Die Zuverlässigkeit solcher Messungen steht bereits seit einigen Jahren in der Kritik, dies nicht wegen den technischen Lösungsansätzen, sondern mehr wegen der Aktualität des Prozesses.
Dem Bericht der International Airport Review zufolge machen schnelle Änderungen der Bedingungen die Ergebnisse der Bewertung von Reibungstests irrelevant. Wenn man bedenkt, dass zusätzlich auch noch eine Schließung der Start- und Landebahn notwendig ist, um die Messung mit dem Testfahrzeug durchführen zu können, ist es nicht von der Hand zu weisen, dass dies eine ungeeignete Methode für zukünftige Operationen ist.
Wie am Ende meines vorherigen Beitrags über die Berichterstattung über den Zustand der Start- und Landebahnen angedeutet, bleibt die Information über den Reibungskoeffizient nach wie vor wichtig für den Betrieb der Start- und Landebahnen sowie das Flugverkehrsmanagement. Aber wie können wir rechtzeitig Informationen über die Reibung auf Start- und Landebahnen erhalten und diese gleichzeitig für den Flugverkehr offen halten? Mit dem Flugzeug – dass einzige sich bewegende Teil! Zudem das einzige "Vehikel", welches sich stets auf der Start- und Landebahn bewegen muss.

Reibungskoeffizient durch Flugzeuge bereitgestellt

Bremsvorgänge von Flugzeugen liefern wertvolle Daten zur Beurteilung der tatsächlichen Reibung auf der Start- und Landebahn. Und mit jeder weiterer Landung nachfolgender Flugzeuge auf derselben Landebahn wird diese Information noch präziser.
Vereinfacht ausgedrückt ist die Reibung eine Funktion des vom Flugzeug zurückgelegten Weges und der Drehung des Rades während des gesamten Bremsvorgangs. Unternehmen wie Safran Runwaiz sind Experten in der Entwicklung von Algorithmen zur Ermittlung des Reibungskoeffizienten auf Grundlage von Flugzeugbremsvorgängen.
Safran hat als führender Anbieter von Flugzeugausrüstungen, insbesondere von Bremssystemen für alle Typen von Flugzeugen, einen besonderen Zugang zu solchen Bremswirkungsdaten. Dank entsprechenden Vereinbarungen mit diversen Fluggesellschaften dürfen sie diese Daten in gesicherter Weise auswerten, um den Flugbetrieb dahingehend zu unterstützen, ohne dass spezifische Änderungen an den Flugzeugen selbst vorgenommen werden müssen.

Sicherheit auf Start- und Landebahnen dank zeitnaher Information

Die Vorteile einer solchen Lösung liegen auf der Hand. Das Flugverkehrsmanagement und der Pistenunterhalt können für ihre respektiven Aufgaben zuverlässige und aktuelle Informationen über die Pistenreibung austauschen, ohne dabei spezielle Testfahrzeuge zu besitzen und unterhalten zu müssen. Zudem entfallen die Schließung der Start- und Landebahnen sowie der daraus resultierende, potenzielle finanzielle Verlust.
Bevor am Morgen das erste Flugzeug landet sind Messungen und Erkennungen durch andere Sensoren sehr wichtig. Weiter spielen im täglichen Betrieb stationäre Anlagen wie die ATLAS-Lösung von Boschung eine wichtige Rolle und ergänzen die Flugzeug-Bremsdaten perfekt.

ATLAS / Runwaiz: die Kombination für höchst zuverlässige Beurteilungen von Pistenzuständen

ATLAS – Automated Take-off and Landing Assessment System ist Boschung’s Lösung zur automatischen Bereitstellung der vom Global Reporting Format der ICAO geforderten Parameter wie Kontaminations-Art, -Tiefe und –Abdeckungsgrad. Sie basiert auf stationären Sensoren, welche mit einer Messstation verbunden sind und Echtzeit-Informationen über den Zustand der Start- und Landebahn liefern.
Das System steht rund um die Uhr zur Verfügung, so dass Sperrungen der Start- und Landebahn nicht notwendig sind, um die erforderliche Berichterstattung zu erhalten. ATLAS ist eine modulare und anpassbare Lösung welche sich an die unterschiedlichen Merkmale der jeweiligen Flughäfen anpasst (Flughafengröße, Länge der Start- und Landebahn, Schneefallhäufigkeit). Dank der Zusammenarbeit mit Safran Runwaiz kann ein neues Modul der Gesamtlösung angeboten werden, um anhand der Bremsdaten der Flugzeuge Informationen über den Reibungskoeffizienten der Landebahn zu erhalten. Durch die Kombination der Lösungen erhöht sich nicht nur das Vertrauen in die Beurteilung des Zustandes der Start- und Landebahn massiv, sondern auch die Zuversicht, den Piloten verlässliche Hinweise für den Start oder die Landung zu geben.