Anflugverfahren - Landing - Landung

Anflugverfahren – einfach erklärt

Tim Takeoff
20.08.2019
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6 Minuten

Weltweit starten oder landen jede Sekunde unzählige Flugzeuge. Unwetter, Kälte, Nebel oder große Hitze darf den eng getakteten Zeitplan im Idealfall nicht beeinträchtigen. Ein althergebrachter Spruch in der Luftfahrt greift immer: Jeder Start ist freiwillig, doch jede Landung ein Muss. Damit dies reibungslos funktioniert, gibt es die unterschiedlichsten Anflugverfahren. Die wichtigsten möchten wir euch heute gerne vorstellen.

Der Visual Approach mit dem „Popometer“

Der einfachste Anflug findet natürlich bei blauem Himmel, ohne Wind und mit ausreichend Tageslicht statt: Der Sichtanflug. Das Auge des Piloten, das Vertrauen in die Maschine und das „Popometer“, wie man in der Luftfahrt gerne sagt. Im Englischen klingt es als „Visual Approach“ natürlich direkt professioneller.

Am Ende geht es darum, ohne jegliche Hilfen, nur mit der bloßen Optik die Landebahn ausfindig zu machen und sich den Flugweg selbst einzuteilen. Insbesondere in den USA ist dies bis heute bei gutem Wetter und sternklarer Nacht eine oft praktizierte Technik in der Verkehrsluftfahrt.

Die einfachste Version: Ein Licht

Da es in den Anfängen der Fliegerei bereits ausreichte, mit einfachen Hilfsmitteln die Piste zu finden, hatte man bereits eine Idee wo die Reise hingeht. Ein einfaches Leuchtfeuer, oder Drehlicht, hilft dem Piloten schon enorm, auch bei schlechten Sichtverhältnissen das Ziel zu finden. Dieses Prinzip findet auch heute noch bei kleineren Flugplätzen Anwendung.

Leuchtfeuer mit Radiowellen: Das Funkfeuer

Nach demselben Prinzip wurden aus dieser Idee die Funkfeuer entwickelt, die wir euch bereits in unserem Artikel über die Navigation vorgestellt haben. Das ungerichtete Funkfeuer (NDB) konnte sogar als einfacher Radiosender Funkwellen ausstrahlen, die einem Instrument an Bord eine Positionsfindung ermöglichten. Für den Anflug musste man also nur die Frequenz des NDB einstellen, und den richtigen Kurs fliegen. Damit hatte man bereits den lateralen Part erfüllt. Nun kommt es noch darauf an, im richtigen Abstand und in der richtigen Höhe zu sein. Hierfür wurden exakte Anflugkarten erstellt. Es hieß also auf Kurs zu bleiben und die Distanz mit der Höhe abzugleichen. Dies wird auch heute noch an verschiedenen abgelegenen Flugplätzen so praktiziert, oder als Notlösung eines Verkehrsflughafens.

Funkfeuer mit Timing

Eine fortgeschrittene Version des NDB-Anfluges stellt der VOR – Anflug dar. Ein VOR Flugfunkfeuer (gerichtetes Drehfunkfeuer – mehr dazu ebenfalls im Artikel Flugnavigation) sendet nicht nur kreisrunde Signale aus, es hat auch ein Art „Timer“ der immer dann ein Signal sendet, wenn das Drehfunkfeuer einen gewissen Punkt überschreitet. Jetzt muss das bordseitige Instrument nur die Zeit zwischen diesem Punkt und dem Empfang des Hauptsignals messen, um exakt zu wissen, auf welchem Kurs es sich befindet. In der Fliegerei spricht man hierbei von einem „Radial“. Dies ist eine festgelegte Kurslinie auf der Kompassrose, ausgehend von einem Funkfeuer.

Dichter Nebel

Da das VOR-DME Verfahren aber immer noch nicht komplett gegen Messungenauigkeiten gewappnet ist, und der Pilot immer noch selbst die Höhe und Distanz miteinander vergleichen muss, ist dieses System nur bis zu einem gewissen Grad für Schlechtwetter nutzbar. Um wirklich auch bei dichtem Nebel bis kurz vor die Piste, oder sogar automatisch landen zu können, musste noch exaktere Technik her.

Das Instrumenten-Lande-System (ILS)

Wie in der Geschichte häufiger der Fall, waren es zunächst militärische Anforderungen, welche die Entwicklung eines solchen Systems während des zweiten Weltkrieges hervorbrachten. Neben Deutschland und der Schweiz entwickelten auch die Amerikaner letztendlich das Instrument-Landing-System (ILS). Es werden mehrere Signale effektiv gesendet. Für den lateralen Part nutzt man den „Localizer“, ein Art Leitstrahl der kegelförmig von der Piste weg gerichtet ist, und den Piloten immer genauer werdend auf der verlängerten Mittellinie der Landebahn hält.

Noch spannender ist der vertikale Pfad, auch hier wird prinzipiell eine ähnliche Art Leitstrahl verwendet, der „Glideslope“, also Gleitpfad. Diese Funksender sind direkt an der Landebahn montiert. Er zeigt dem Piloten einen exakten Anflugwinkel von 3 Grad zur Landebahn an. Beginnt der Anflug in 3.000 Fuß, so sollte die korrekte Distanz zur Bahn circa 9 nautische Meilen betragen. Der Localizer steht hinter der Piste, um das Flugzeug auch nach einer automatischen Landung auf der Bahnmitte halten zu können. Der Glideslope-Sender steht direkt neben der Aufsetzzone der Piste. Beide Signale können im Cockpit ähnlich dargestellt werden.

Je einfacher, desto sicherer

Um eine größere Genauigkeit zu erhalten, benötigt man ebenfalls ein DME (Distance Measuring Equipment – Distanzmessanlage), um die exakte Distanz zu überprüfen. Das Instrumenten-Lande-System (ILS) verfügt über technische Hilfen, um sich selbst zu überwachen und bei Abweichungen Alarm zu geben. Fliegt der Pilot also mithilfe von anderen Funkfeuern oder radargestützt durch den Fluglotsen auf das ILS, muss er im Prinzip einfach „nur“ beiden Signalen exakt folgen. Er „toucht“ in der Aufsetzzone und kann sogar bei dichtestem Nebel die Richtung auch nach der Landung beibehalten.

Automatisierte Landungen

Die Technik des ILS gibt es seit den 50er-Jahren. Es etablierten sich mehrere Kategorien der Genauigkeit. Hier spricht man von CAT I bis CAT III, wobei CAT I die ungenaueste Variante des ILS darstellt. Mit ungenau ist gemeint, dass es immer noch ein Minimum an Höhe gibt, das ohne Sicht nicht unterschritten werden darf. Eine vollautomatische Landung ist zwar möglich, aber auch nur wenn Sichtkontakt zur Piste herrscht. Eine minimale Wolkenuntergrenze gibt diesen Wert in Verbindung mit der gemessenen Sichtweite am Flugplatz vor.

Das ABC des ILS-Anfluges

Dies ändert sich erst bei einem Anflug der Kategorie CAT IIIb. Bei CAT IIIb muss lediglich eine minimal Sichtweite nach der Landung vorhanden sein, um ein Abrollen von der Piste zu ermöglichen. In London gibt es bereits Versuche mit CAT IIIc, wobei sogar das Rollen auf dem Vorfeld ohne Sicht automatisiert ist. Da der technische Aufwand aber zu hoch und zu kostenintensiv ist, verzichtet man derzeit auf CAT IIIc-Verfahren.

Bordseitige Voraussetzungen

Natürlich besteht ein Instrumenten-Anflugsystem nicht nur aus einer bodengestützten Hilfe. Auch im Cockpit müssen zahlreiche Anforderungen erfüllt werden. Mindestens drei Autopiloten überwachen sich gegenseitig bei der Kontrolle des Flugzeuges. Schaltet sich ein Autopilot ab, können immer noch die beiden funktionierenden das Flugzeug sicher landen.

Natürlich schult man auch das Personal und schickt die Crews einmal jährlich in den Simulator (zum WingMag-Artikel). Die Instrumente müssen exakt eingestellt sein und es gibt genaue Vorgaben, was bei einem Ausfall diverser Komponenten geschehen soll. So darf teilweise sogar mit einem ausgefallenen Triebwerk automatisch gelandet werden. Andere Probleme resultieren in einem Durchstartmanöver. Bessert sich das Wetter nicht oder kommen weitere Fehler dazu, muss ein anderer Flugplatz mit intakter Ausstattung oder anderen Wetterbedingungen angeflogen werden.

Anflüge ohne Bodenunterstützung

Da die Luftfahrt sich mehr und mehr auf satellitengestützte Navigation verlässt, macht diese Entwicklung auch vor den Anflugverfahren nicht halt. Dies hat viele Vorteile, da man so gut wie keine kosten- und wartungsintensiven Einrichtungen am Flughafen selbst benötigt und ein GPS-Verfahren an nahezu jedem Flugplatz eingerichtet werden kann.

Man redet dabei von der sogenannten „Area-Navigation“, kurz RNAV, nach der man im Portfolio der Anflugblätter suchen muss. Das Verfahren RNAV beschreibt grundsätzlich nur, dass es ohne Bodenunterstützung auskommt. RNAV-GPS deklariert den Anflug dann sogar als reinen GPS-basierten Anflug.

Präzisionsanflüge

Auch hier gibt es höhere Minima als bei einem ILS-Anflug, daher zählt der RNAV-Approach immer noch zu den „Non-Precision Approaches“. Nur die Gattungen der ILS gelten als „Precision Approach“, und erlauben automatische Landungen. Die Entwicklung geht natürlich stark in die Richtung, dass aufgrund der Einfachheit und immer größer werdenden Genauigkeit auch das RNAV-System in Zukunft zu einem Precision Approach „mutieren“ kann.

Wenn ihr mehr über Navigation in der Luftfahrt wissen möchtet, lest doch einfach in unserem Artikel nach!

Mehr zur Funktionsweise eines Instrumenten-Lande-Systems erfahrt ihr von Captain Joe (Englisch):

von Tim Takeoff

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