4. Flugbetrieb (Flugführung & Air Traffic Management)
3. Flughafen
Es gibt kein allgemeingültiges Rezept, um ein solches Optimum zu erreichen. Der Einsatz von „Condition Monitoring Systemen“ bei komplexen Komponenten (Triebwerke, Klimaanlage, APU, etc.) bewährt sich jedoch meistens.
An den großen Hubs in den USA, Europa und Asien werden jährlich jeweils zig Millionen Passagiere bewegt. Die "Dominanz" beziehungsweise der Anteil den die "Heimat-Fluggesellschaft" am jeweiligen Hub hat, kann deutlich unterschiedlich stark ausgeprägt sein, wenn man die Hubs mit den größten Passagieraufkommen vergleicht.
Beispiel American Airlines: Während der Anteil von American Airlines Passagieren in Dallas/Fort Worth bei 67,3% lag, betrug der Marktanteil am anderen Hub in Los Angeles nur 21,3%. American Airlines ist auch an den Flughäfen Chicago O'Hare und Charlotte Douglas (North Carolina) stark vertreten, in Chicago dominiert insgesamt jedoch Mitbewerber United Airlines.
Interaktion mit dem Flugzeug
Interaktion mit dem Flugzeug
Wichtig sowohl für das Flugzeug, als auch für den Flughafen ist die Schnittstelle zwischen Flugzeug und Flughafen. In der Luft ist das Flugzeug nahezu autark. Am Boden muss es versorgt werden und mit seiner Umwelt interagieren, um wieder "fit" für die nachfolgende Mission zu werden.
Flugzeugparameter, die den Betrieb auf dem Flughafen beeinflussen sind vor allem:
Flugzeugparameter, die den Betrieb auf dem Flughafen beeinflussen sind vor allem:
- Abmessungen
- Spannweite
- Gesamtlänge
- Gesamthöhe
- Gesamtfahrwerksbreite
- Gekennzeichnet durch ICAO-Code, FAA-Gruppe (Group)
- Start- & Landeleistungen
- Startstrecke
- Landestrecke
- Anfluggeschwindigkeit
- Bahnwinkel
- etc.
- Masse
- Max. Abflugmasse
- Max. Landemasse
- Fahrwerkseigenschaften für den Belag (ACN - Aircraft Classification Number, PCN - Pavement Classification Number) und Manövrierbarkeit
- Rumpf
- Querschnitt
- Türarten
- Türabstände
- Einstiegshöhe
- Tragflügel
- Pfeilung
- Höhe über Grund
- Wurzeltiefe
- etc.
- Triebwerk
- Position
- Eigenschaften
- Servicepunkte
- Kraftstoff
- Wasser
- Luft
- Strom
- Abwasser
- Catering
- etc.
- Umwelteinflüsse
- Lärm
- Lokale Emissionen
- Parkflächenbedarf
- Sonderstoffe
- Besondere Wartungsmaßnahmen
Abmessungen / Abstände
Relevante Abmessungen beziehungsweise Abstände sind vor allem:
- Breite
- Start- und Landebahn (Runway)
- Rollweg (Taxiway)
- Abstände zwischen Runways / Taxiways
- Maximale Abweichung des Flugzeugs von der Mittellinie auf Runways / Taxiways
- Abstand Taxiway - Objekt
- Abstand Flügelspitze - Objekt
- Spannweite
- Spurweite des Hauptfahrwerks
Diese Abmessungen und Abstände korrespondieren zueinander in der Art, dass etwa Abstände zwischen Taxiways und Objekten entsprechend zur maximale Abweichung des Flugzeugs von der Mittellinie auf Taxiways und dem Abstand Flügelspitze - Objekt kompatibel sein müssen.
Von hervorzuhebender Wichtigkeit sind die Flugzeug-Referenzcodes. Sie ermöglichen es, auf relativ einfache und übersichtliche Weise, Flugzeuge in Kategorien einzuteilen, die eine Aussage über die Dimensionen des Flugzeugs (und damit über die Anforderungen, die das Flugzeug an den Flughafen stellt) zulassen.
Mit einer Tragflügel-Spannweite von 79,8m "kratzt" der Airbus A380 am oberen Read der ICAO-Kategorie Code F. Viele andere Langstreckenflugzeuge gehören der ICAO-Kategorie Code E an. Die weit verbreiteten Schmalrumpfflugzeuge für den Kurz- und Mittelstreckenbetrieb liegen mit Längen und Spannweiten von jeweils etwa 30m bis 40m bei Code C oder D.
Während die ICAO-Codes von A bis F bezeichnet sind, werden die FAA-Gruppen mit den römischen Ziffern I bis VI (also ebenfalls in 6 Kategorien) bezeichnet. Die FAA-Gruppen sind hinsichtlich Größen wie der Spannweite gut mit den ICAO-Codes vergleichbar. Es gibt jedoch auch Abweichungen, wie etwa bei der Spurweite des Hauptfahrwerks, die sich nicht ausschließlich im Rahmen der Umrechnung zwischen Fuß und Meter ergeben.
Zum Beispiel für die Spurweite des Hauptfahrwerks:
- Max. 16m bei ICAO Code F
- Max. 18,3m bei FAA-Gruppe VI
Sowohl für die Kategorien der ICAO-Codes als auch die FAA-Gruppen (Groups) leiten sich dann Mindestwerte für Flughäfen her, um dort den sicheren Betrieb von Flugzeugen aus diesen Kategorien zu ermöglichen.
So gilt zum Beispiel für einen Flughafen bei ICAO-Code F:
- Breite Start- und Landebahn: Min. 60m
- Breite Rollwege: Min. 25m
- Abstände zwischen Start- / Landebahnen und Rollwegen: Min. 190m
- Abstände zwischen Rollwegen: Min. 97,5m
- Abstand zwischen Rollweg und Objekt: Min. 57,5m
- etc.
Beziehungsweise für einen Flughafen bei FAA-Gruppe VI:
- Breite Start- und Landebahn: Min. 60m
- Breite Rollwege: Min. 30m
- Abstände zwischen Start- / Landebahnen und Rollwegen: Min. 183m
- Abstände zwischen Rollwegen: Min. 99m
- Abstand zwischen Rollweg und Objekt: Min. 59m
- etc.
Zum Vergleich gilt bei ICAO-Code E:
- Breite Start- und Landebahn: Min. 45m
- Breite Rollwege: Min. 23m
- Abstände zwischen Start- / Landebahnen und Rollwegen: Min. 182,5m
- Abstände zwischen Rollwegen: Min. 80m
- Abstand zwischen Rollweg und Objekt: Min. 47,5m
- etc.
Und bei FAA-Gruppe V:
- Breite Start- und Landebahn: Min. 45m
- Breite Rollwege: Min. 23m
- Abstände zwischen Start- / Landebahnen und Rollwegen: Min. 122m
- Abstände zwischen Rollwegen: Min. 81m
- Abstand zwischen Rollweg und Objekt: Min. 49m
- etc.
Bezüglich der Breite von Start- und Landebahnen sind ICAO Code E beziehungsweise Code F jeweils identisch zu FAA Gruppe V beziehungsweise Gruppe VI. Bei anderen Werten gibt es geringfügige Abweichungen.
Am neuen Hauptstadtflughafen BER erfüllt beispielsweise die Bahn Süd (07R / 25L) Code F beziehungsweise Gruppe VI, Bahn Nord (07L / 25R) hingegen jedoch "nur" Code E beziehungsweise Gruppe V.
Manövrierbarkeit
Am neuen Hauptstadtflughafen BER erfüllt beispielsweise die Bahn Süd (07R / 25L) Code F beziehungsweise Gruppe VI, Bahn Nord (07L / 25R) hingegen jedoch "nur" Code E beziehungsweise Gruppe V.
Manövrierbarkeit
Neben der reinen Breite ist jedoch auch die Manövrierbarkeit beziehungsweise die Wendigkeit von Flugzeugen am Boden relevant. Wesentliche Kenngröße um die Manövrierbarkeit eines Flugzeugs am Boden zu beschreiben ist der Wendekreis des Flugzeugs.
Haupteinflussparameter auf Wendekreis:
- Radstand
- Beschränkung des max. Lenkwinkels
Dabei ist die Kinematik beziehungsweise der Bewegungspfad oder die Trajektorien verschiedener Bereiche des Flugzeugs bei einem Manöver am Boden zu berücksichtigen (insbesondere Hauptfahrwerk, Bugfahrwerk, Flügelspitzen).
So ist ein gewisser innerer Radius von Kurven auf Rollwegen einzuhalten, um ein Überfahren des Randstreifens durch das kurveninnere Rad des Hauptfahrwerks zu vermeiden (vgl. Überfahren von Bordsteinen durch LKW-Anhänger in engen Kurven). Insbesondere bei engen Kurvenradien ist trotzdem ein "Ausholen" (also eine im Vergleich zur Leitlinie nach außen verschobene Trajektorie für das Bugfahrwerk) nötig. Den weitesten Radius beschreitet indes die kurvenäußere Flügelspitze.
Jet Blast
Als Jet Blast wird der Luftstrom bezeichnet, der von Triebwerken nach hinten ausgestoßen wird, um den Schub zu erzeugen. Bei Strahltriebwerken tritt dies prinzipbedingt auf, wenn Schub erzeugt wird und auch bei Propellerflugzeugen ist ein vergleichbares Phänomen zu beobachten, was oft als Prop Wash bezeichnet wird. Im Internet existieren zahlreiche Videos von den Gefahren, die vom Jet Blast ausgehen, wenn sich Personen hinter Flugzeuge begeben, deren Triebwerke - etwa zum Starten vom Flughafen - auf Leistung gebracht werden:
KLM 747 Extreme Jet Blast blowing People away at Maho Beach, St. Maarten
Die Strömungsgeschwindigkeit im Jet Blast kann auch rund 90m hinter einem leistungsstarken Triebwerk mit noch rund 50m/s (= 180km/h) mehr als Orkanstärke betragen und ist daher potentiell tödlich, da sie einen Menschen von den Beinen reißen und gegen Gegenstände schleudern kann. Auch seitlich versetzt oder über 400m entfernt können Strömungsgeschwindigkeiten von etwa 15m/s (= 54km/h) auftreten. Somit werden Menschen zwar üblicherweise nicht mehr "umgeweht", jedoch können auch dort große, lose Gegenstände aufgewirbelt werden.
Die Geschwindigkeit der Strömung ist jedoch nicht die einzige Gefahr, die vom Jet Blast ausgeht. Strahltriebwerke weisen typischerweise Abgastemperaturen von mehreren hundert Grad Celsius auf. Auch bei Mantelstromtriebwerken mit hohen Nebenstromverhältnissen können die Temperaturen der durchmischten Luftströme von Kernstrahl (Abgasstrahl) und Mantelstrom auch bei Umgebungstemperaturen von 15°C noch über 60°C betragen. Dieser Effekt der erhöhten Temperatur tritt im Prop Wash nicht in vergleichbarer Weise wie im Jet Blast auf.
Wirbelschleppen
Wirbelschleppen treten in Abhängigkeit von der Flugzeuggröße auf und können insbesondere bei Starts und Landungen problematisch sein. Sie stehen in Verbindung mit der Auftriebserzeugung an den Tragflügeln. Abstands-Staffelungen und Separierungsvorgaben sind nach Flugzeugkategorie festgelegt, um einen sicheren Betrieb zu ermöglichen.
Bodenfreiheit
Auch das Thema Bodenfreiheit beziehungsweise Freigängigkeit (auch hinsichtlich Winkeln) unter dem Flugzeug ist sowohl für die Manövrierbarkeit am Boden (Kollisionsfreiheit zum Beispiel bei flachen seitlichen Hindernissen) als auch für die Zugänglichkeit zum Flugzeug und damit für die Effizienz beim Turnaround entscheidend. Die Mehrheit der Anschlusspunkte an Verkehrsflugzeugen befinden sich im unteren Bereich des Rumpfes beziehungsweise auf der Unterseite der Tragflächen oder an den Triebwerken.
Die Bodenfreiheit eines Flugzeugs ist ähnlich wie bei Kraftfahrzeugen auch vom Beladungs- und Betankungszustand abhängig, da die Fahrwerksbeine lastabhängig eine gewisse statische Einfederung aufweisen. Insbesondere eine gewisse Bodenfreiheit unter den Triebwerken und unter bestimmten Bereichen der Tragflächen ist für die Bodendienste vorteilhaft, jedoch bei Tragflächen, die Integraltanks beinhalten und eine gewisse mechanische Biegeelastitzität aufweisen abermals zusätzlich zur Fahrwerkseinfederung abhängig vom Betankungszustand.
Dazu zählen zum Beispiel:
Wirbelschleppen treten in Abhängigkeit von der Flugzeuggröße auf und können insbesondere bei Starts und Landungen problematisch sein. Sie stehen in Verbindung mit der Auftriebserzeugung an den Tragflügeln. Abstands-Staffelungen und Separierungsvorgaben sind nach Flugzeugkategorie festgelegt, um einen sicheren Betrieb zu ermöglichen.
Bodenfreiheit
Auch das Thema Bodenfreiheit beziehungsweise Freigängigkeit (auch hinsichtlich Winkeln) unter dem Flugzeug ist sowohl für die Manövrierbarkeit am Boden (Kollisionsfreiheit zum Beispiel bei flachen seitlichen Hindernissen) als auch für die Zugänglichkeit zum Flugzeug und damit für die Effizienz beim Turnaround entscheidend. Die Mehrheit der Anschlusspunkte an Verkehrsflugzeugen befinden sich im unteren Bereich des Rumpfes beziehungsweise auf der Unterseite der Tragflächen oder an den Triebwerken.
Die Bodenfreiheit eines Flugzeugs ist ähnlich wie bei Kraftfahrzeugen auch vom Beladungs- und Betankungszustand abhängig, da die Fahrwerksbeine lastabhängig eine gewisse statische Einfederung aufweisen. Insbesondere eine gewisse Bodenfreiheit unter den Triebwerken und unter bestimmten Bereichen der Tragflächen ist für die Bodendienste vorteilhaft, jedoch bei Tragflächen, die Integraltanks beinhalten und eine gewisse mechanische Biegeelastitzität aufweisen abermals zusätzlich zur Fahrwerkseinfederung abhängig vom Betankungszustand.
Dazu zählen zum Beispiel:
- Betankungsanschlüsse
- Anschlüsse an das Hydrauliksystem / die Hydrauliksysteme
- Motoröleinfüllöffnungen
- Frischwasser- & Abwasseranschlüsse
- Anschlüsse für elektrische Leistungsversorgung am Boden
- Luftanschlüsse
- Frischluft für Kabine
- Druckluft für Druckluftsystem
- etc.
Turnaround
Beim Turnaround müssen verschiedene Bodenfahrzeuge am Flugzeug platziert werden.
Dazu zählen regelmäßig zum Beispiel:
Dazu zählen regelmäßig zum Beispiel:
- Betankungsfahrzeuge
- Reinigungsfahrzeuge
- Cateringfahrzeuge
- Fahrzeuge zur Frachtbe- & -entladung
sowie je nach den Gegebenheiten weitere Fahrzeuge wie etwa:
- Frischluftversorgung
- Druckluftversorgung
- elektrische Leistungsversorgung
- etc.
die sich entsprechend für die Ver- und Entsorgungsanschlüsse, Türen und Frachttore am Flugzeug platzieren müssen.
All dies findet auf engstem Raum statt. Nehmen wir ein Flugzeug mit ICAO-Code F als Beispiel: Den Airbus A380. Das Flugzeug ist 72,7m lang und hat eine Tragflügelspannweite von 79,8m. Der Stellplatz für solch ein Code F Flugzeug ist 80,2m lang und 87,5m breit, also nur wenig größer als das Flugzeug selbst. Ein geschicktes Platzieren und Koordinieren der Bodendienste ist daher unerlässlich. Auch ist es von enormem Vorteil, wenn Fahrzeuge und Aggregate unter den Tragflächen platziert werden können.
All dies findet auf engstem Raum statt. Nehmen wir ein Flugzeug mit ICAO-Code F als Beispiel: Den Airbus A380. Das Flugzeug ist 72,7m lang und hat eine Tragflügelspannweite von 79,8m. Der Stellplatz für solch ein Code F Flugzeug ist 80,2m lang und 87,5m breit, also nur wenig größer als das Flugzeug selbst. Ein geschicktes Platzieren und Koordinieren der Bodendienste ist daher unerlässlich. Auch ist es von enormem Vorteil, wenn Fahrzeuge und Aggregate unter den Tragflächen platziert werden können.
Auf Stützen zum Anheben des Flugzeugs und eine dahingehende vollständige Entlastung des Fahrwerks kann im regelmäßigen Turnaround fast immer verzichtet werden. Sie kommen praktisch ausschließlich bei den größeren Checks im Zuge der Instandhaltung zum Einsatz.
Bei Großraumflugzeugen wie dem Airbus A380 beträgt der Zeitbedarf für den Turnaround etwa 90min. Üblich ist bei Flugzeugen mit 2 (oder anderthalb) Decks wie Airbus A380 oder Boeing 747 die Nutzung von möglichst 2 Türen am Hauptdeck und 1 Tür am Oberdeck zum Ein- und Aussteigen für Passagiere. Mitunter kann für die oft rund 400 bis 600 Passagiere jedoch nur eine Tür je Deck genutzt werden.
Zeitintensive Tätigkeiten sind im Turnaround von Großflugzeugen das Betanken, das Be- und Entladen von Fracht sowie das Catering. Diese Prozesse nehmen oft jeweils mehr als eine halbe Stunde an Zeitaufwand in Anspruch.
Selbst wenn auf dem Hauptdeck 2 Türen genutzt werden können, gilt die Abfolge
- Andocken & Öffnen der Türen
- Aussteigen (De-Boarding)
- Betanken
- Einsteigen (Boarding)
- Schließen der Türen & Abdocken
als kritischer Pfad, da die Prozesse sequentiell und nicht parallel erfolgen müssen, da ein Betanken nur ohne Passagiere an Bord zulässig ist. Lediglich vorbereitende Maßnahmen für die Betankung, jedoch kein Fördern von Kraftstoff ist mit Passagieren an Bord zulässig. Das Catering, das ebenfalls nur ohne Passagiere an Bord tätig sein kann, nimmt bei diesen Flugzeugen üblicherweise weniger Zeit in Anspruch und verläuft daher parallel zu den Tätigkeiten auf dem kritischen Pfad.
Bei Schmalrumpfflugzeugen wie dem Airbus A320 beträgt der Zeitbedarf für den Turnaround etwa 30min. Üblich ist dabei die Nutzung von nur 1 Tür oder maximal 2 Türen zum Ein- und Aussteigen für Passagiere.
Zeitintensive Tätigkeiten sind im Turnaround von Schmalrumpfflugzeugen die Vorabflugkontrolle durch den Piloten, die Catering-Beladung (falls Catering durchgeführt wird), das Betanken und das Be- und Entladen von Gepäck und Fracht.
Es besteht der kritische Pfad
Bei Schmalrumpfflugzeugen wie dem Airbus A320 beträgt der Zeitbedarf für den Turnaround etwa 30min. Üblich ist dabei die Nutzung von nur 1 Tür oder maximal 2 Türen zum Ein- und Aussteigen für Passagiere.
Zeitintensive Tätigkeiten sind im Turnaround von Schmalrumpfflugzeugen die Vorabflugkontrolle durch den Piloten, die Catering-Beladung (falls Catering durchgeführt wird), das Betanken und das Be- und Entladen von Gepäck und Fracht.
Es besteht der kritische Pfad
- Andocken & Öffnen der Türen
- Aussteigen (De-Boarding)
- Betanken & Kabinendienste (insbesondere Catering & Reinigung) sowie Vorabflugkontrolle
- Einsteigen (Boarding)
- Schließen der Türen & Abdocken