Luftfahrt
Treibstoff sparen und weniger Lärm erzeugen – Neues Assistenzsystem hilft Piloten bei der Landung

Dank einem neuen Tool fliegen Piloten vorausschauender, und ihr Flugzeug ist beim Landen deutlich leiser und auch sparsamer. Eco-Driving in der Luft.

Bruno Knellwolf
Merken
Drucken
Teilen
Der Lärm wird um 3 Dezibel reduziert, was, gehört und gefühlt, einen Drittel weniger Lärmbelastung bedeutet.

Der Lärm wird um 3 Dezibel reduziert, was, gehört und gefühlt, einen Drittel weniger Lärmbelastung bedeutet.

CH Media

Der Landeanflug ist Sache des Piloten. Zwar hat er einen Autopiloten mit verschiedenen Funktionsmodi an Bord, etwa das Halten von Flug- und Vertikalgeschwindigkeit und Richtung. Wenn die Sichtweite nicht ausreicht, kann das Flugzeug zudem selber landen.

«Die automatische Landung kommt bei dichtem Nebel zur Anwendung», erklärt Martin Gerber von der Swiss SkyLab Foundation. Die letzten fünfzig bis hundert Kilometer vor der Landung führt die Flugsicherung die Flugzeuge und gibt die Flugrichtung und oft auch die Geschwindigkeit vor. Gerber fügt an:

Mit oder ohne Autopilot leitet letzten Endes immer der Pilot eine Aktion am Flugzeug ein – auf Anweisung der Flugsicherung.

Dabei versucht der Pilot vorausschauend zu fliegen und zu landen. Wie mit dem Eco-Drive im Auto kann er Treibstoff sparen und beim Fliegen vor allem den Lärm reduzieren.

Generell sind Pilotinnen und Piloten beim Anflug stark gefordert. Sie kontrollieren Geschwindigkeit, Höhe, Triebwerksschub, Lande- und Bremsklappen und reagieren auf Winde, den Verkehr und die Anweisungen der Fluglotsen.

Um in dieser Stresssituation trotzdem das vorausschauende Fliegen zu ermöglichen, hat das Deutsche Zen­t­rum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ein Assistenz­system für den kontinuier­lichen Sinkflug entwickelt. Das Low Noise Augmen­tation System LNAS empfiehlt dem Piloten über ein Display, wie er am umweltfreundlichsten landen kann. LNAS berechnet optimale Höhe, Sinkrate, Geschwindigkeit und korrigiert seine Empfehlungen während des Anflugs.

Piloten fliegen viel einheitlicher und exakter

Mit grossem Erfolg, wie 90 Test-Anflüge mit einem Forschungsflugzeug auf Piste 14 des Flughafens Zürich zeigen. Die Empa hat die Lärmbelastung gemessen. Für die Flugversuche starteten 23 Piloten der Swiss, der Edelweiss und der Lufthansa vom Flugplatz Dübendorf. 14 nutzten das Assistenzsystem LNAS. Die anderen 9 Piloten versuchten, ohne LNAS-Computerunterstützung geräuscharm und treibstoffsparend zu landen.

So sieht die LNAS-Hilfestellung für Piloten aus.

So sieht die LNAS-Hilfestellung für Piloten aus.

Keystone

Die Auswertung der Flugdaten zeigt, dass die Piloten mit LNAS die Sinkflüge viel einheitlicher und exakter flogen als jene ohne. Entscheidend ist aber, dass die Lärm-Ausreisser dank LNAS weniger wurden. Ausreisser tragen überproportional zur Lärmbelastung bei.

Für die Ausreisser gibt es verschiedene Gründe, wie Gerber erklärt. Unter anderem schätzen Piloten die Distanz zur Landepiste oft nur. So fliegt das Flugzeug dann manches Mal entweder zu schnell auf die Landepiste zu oder zu tief. Dann bremst der Pilot stark, um langsamer zu werden, oder er erhöht die Triebwerksleistung, um auf die höhere ideale Geschwindigkeit zu beschleunigen.

Den Lärm um einen Drittel reduziert

Beides führt zu selbstverständlich unerwünscht lautstarken sogenannten Ausreissern, die mit dem Low Noise Augmen­tation System LNAS vermieden werden konnten, wodurch die Anflüge drei Dezibel leiser wurden. Das bedeutet eine wahrgenommene Verringerung der Flugzeug-Lautstärke beim Landen um etwa einen Drittel. Der Lärm konnte bis zu 24 Kilometer Entfernung zur Landepiste in Zürich also deutlich reduziert werden.

Eingespart wurde im selben Versuch viel Treibstoff. Hochgerechnet auf alle Swiss-Flüge der A320-Flotte, könnte LNAS jährlich 500 Tonnen Kero­sin sparen, wenn man es 50 Kilometer vor der Landung einsetzt. Da das System schon 200 Kilometer vor der Landung eingesetzt werden könnte, ist eine Einsparung von 3000 Tonnen Kerosin und damit 9000 Tonnen CO2 möglich. Die Lärmreduktion durch LNAS kann man anhand von Modellen bereits vorgängig abschätzen. Martin Gerber sagt:

Uns hat aber überrascht, dass der Unterschied zu LNAS so gross war im Vergleich mit einer Pilotengruppe, die ja auch versuchte, ökonomisch und lärmarm zu fliegen.

Bis heute ist LNAS erst eine Demonstrationstechnologie, die in einem zukünftigen Schritt in ein System von Navigation und Autopilot integriert werden muss. Dafür startet im Juli das weiterführende Forschungs­projekt DYNCAT, an dem die Swiss und der Elektronikkonzern Thales beteiligt sind.