Technik für einen sicheren Flug

Damit Flugzeuge sicher an ihr Ziel kommen, hält die DFS die dafür nötige Infrastruktur im gesamten Bundesgebiet vor. Und unsere Technikerinnen und Techniker sorgen dafür, dass alle für die Flugsicherung wichtigen Anlagen immer einsatzbereit und auf dem neuesten technischen Stand sind. 

Navigation, Ortung, Kommunikation

Radarstation Dresden


Navigation, Ortung und Kommunikation: Diese drei Technologien sind Grundvoraussetzungen für den modernen Luftverkehr. Piloten müssen verlässlich den Weg finden (Navigation), die Flugsicherung muss diesen Flugweg jederzeit verfolgen sowie überwachen (Ortung), und Piloten wie Fluglotsen müssen per Funk oder Datenübertragung miteinander in Verbindung treten können (Kommunikation). Funkfeuer, Radargeräte, Sendeanlagen – um nur drei Beispiele der möglichen Techniken zu nennen – garantieren den sicheren Flug von
A nach B.



Radaranlagen

Die hocheffizienten Radaranlagen der DFS sind quasi die Augen unserer Fluglotsen – sie erfassen zuverlässig alle Flugbewegungen im kontrollierten Luftraum. Dabei wird unterschieden zwischen dem Primärradar und dem Sekundärradar.  

Die Primärradarantennen senden elektromagnetische Impulse, die vom Flugzeug reflektiert und von der Antenne wieder aufgefangen werden. So lässt sich die Position eines Flugzeugs im Luftraum jederzeit genau bestimmen. Damit kennt der Lotse aber noch nicht die Identität des Flugzeugs. Dafür bedarf es des Sekundärradars. 

Die Sekundärradarantennen senden ebenfalls elektromagnetische Signale aus. Im Unterschied zum Primärradar werden diese nicht reflektiert, sondern von einer Antenne im Flugzeug empfangen. Dort aktivieren sie einen Antwortimpuls, der zur Sekundärradarantenne zurückgesandt wird. Dabei wird eine Zahlenkombination übermittelt: Sie verrät den Lotsen, um welches Flugzeug es sich handelt. Die Daten erscheinen auf dem Radarmonitor des Fluglotsen und ermöglichen ihm, das Flugzeug zu identifizieren. Außerdem bekommt er zusätzliche Informationen wie Flughöhe und Geschwindigkeit. 

Im Moment ist die DFS dabei, alle Radaranlagen auf den neuesten Stand der Technik zu bringen – sie werden dadurch moderner, leistungsfähiger und effizienter. Die neuen Anlagen sind weniger wartungsintensiv, haben eine größere Reichweite und erzeugen weniger Emissionen. Dieses Projekt soll im Jahr 2030 abgeschlossen sein. 



Radarstation Hamburg


Fluglotsen am Board


Flugfunk

Wer fliegt, funkt. Alle Flugzeuge im kontrollierten Luftraum stehen über Funk im Kontakt mit dem Lotsen des Flugsicherungssektors, in dem sie sich gerade befinden. Und weil es im europäischen Luftraum viel Luftverkehr und damit viele Sektoren gibt, ist auch der Bedarf an Funkfrequenzen hoch. Eine stabile Funkverbindung zwischen Fluglotsen und Piloten ist entscheidend für die Sicherheit. Unsere Fachleute sorgen deshalb für eine störungsfreie Kommunikation. Dass der Funk ausfällt, ist eine absolute Ausnahme. 

Zum Flugfunksystem der DFS gehören die bundesweit verteilten Sende- und Empfangsstellen sowie Not-Sende-und Empfangsanlagen der Flugsicherungskontrollzentralen und -tower sowie die Datenfunkstationen. Alle Systeme sind mehrfach vorhanden. Im Falle einer Störung wird auf eine Reservefunkstelle umgeschaltet. Auch die Sprachvermittlungssysteme an den Lotsenarbeitsplätzen sind nicht nur äußerst zuverlässig, sondern ebenfalls redundant. 



Funkfeuer und GPS

Dem Flugverkehr stehen zur Navigation bodengestützte und satellitengestützte Systeme zur Verfügung.  

Am Boden befinden sich UKW-Drehfunkfeuer. Die so genannten VORs – die Abkürzung steht für „Very high frequency Omnidirectional Range“ – senden umlaufende Funksignale aus, die vom Flugzeug empfangen werden: So weiß der Pilot, in welcher Position er sich befindet. Die moderne Version DVOR – Doppler Very High Frequency Omnidirectional Radio Range – sendet mit noch größerer Präzision. Die DFS erneuert derzeit alle Drehfunkfeuer im gesamten Bundesgebiet.  

Moderne Flugzeuge orientieren sich bei der Navigation aber auch an Satellitensignalen. Dabei wird das Global Positioning System (GPS) genutzt. Wegpunkte, im Englischen Waypoints, weisen dem Luftverkehr den Weg. Die durch Koordinaten festgelegte Punkte sind im Flight Management System an Bord der Flugzeuge gespeichert. Sie bilden Luftstraßen, stellen Kreuzungen dar oder markieren Punkte für einen Richtungswechsel. Im An- und Abflugbereich von Flughäfen passieren Flugzeuge Wegpunkte im Minutentakt, über dem Ozean liegen zwischen zwei Punkten auch mal mehrere hundert Meilen.  

Die DFS beabsichtigt , die Zahl der Drehfunkfeuer langfristig zu reduzieren. Allerdings werden die bodengestützten Navigationsanlagen weiterhin benötigt – vor allem als Ersatzsystem für den Fall, dass das Satellitensystem einmal ausfällt. 

Zu den bodengestützten Navigationssystemen gehört auch das Instrument Landing System (ILS). Dieses System ist am Flughafen installiert und sorgt dafür, dass Flugzeuge im Landeanflug auf dem richtigen Kurs und in der richtigen Höhe sind. 



Blick von einer Navigationsanlage auf die Skyline Frankfurts
Elektronische Kontrollstreifen im Center München


Flugsicherungs-systeme 

Flugsicherungssysteme bestehen aus drei Hauptkomponenten:
Einem Radardatenverarbeitungssystem, einem System für die Flugplandatenverarbeitung und der Benutzeroberfläche, mit und an der die Fluglotsen arbeiten. Flugsicherungssysteme gibt es nicht von der Stange zu kaufen. Sie müssen in jahrelanger Arbeit für die Flugsicherungsanbieter entwickelt werden. Besondere Herausforderungen in der Programmierung sind dabei das Zusammenspiel unterschiedlicher Komponenten, die Funktionsweise in unterschiedlichen Luftverkehrsszenarien wie An- und Abflug oder oberer Luftraum sowie die Benutzerfreundlichkeit.  

Die DFS entwickelt selbst Flugsicherungssysteme. Außerdem arbeitet sie ständig an der Weiterentwicklung bestehender Systeme, um die nachgefragte Kapazität bei dem gewohnt hohen Sicherheitsniveau anbieten zu können.

Remote Tower Control 

Zu jedem Flughafen gehörte früher ein Tower, in dem Lotsen den Flugverkehr kontrollieren. Das ändert sich: Zahlreiche Flugsicherungen setzen auf Remote Tower Control, also die Überwachung des Flugverkehrs per Kameraübertragung aus der Ferne. Die DFS hat gemeinsam mit dem österreichischen Technologieunternehmen Frequentis eine besonders fortschrittliche Lösung entwickelt. Statische sowie schwenkbare Video- und Infrarotkameras, die auf einem Kameraturm montiert sind, ersetzen den Blick aus der Towerkanzel. Zudem unterstützt das System die Arbeit der Lotsen, indem es Flugziele automatisch markiert und verfolgt. 

Am Flughafen Saarbrücken ist das System seit Ende 2018 erfolgreich im Einsatz und am Flughafen Erfurt seit April 2022. Die Lotsen, die den Flugverkehr dort kontrollieren, sitzen mehr als 400 Kilometer entfernt – im Remote Tower Center Leipzig. Die DFS plant, von diesem Standort künftig noch weitere Flughäfen zu überwachen. Als Nächstes soll der Flughafen Dresden mit Kamerasystemen ausgestattet und an das Remote Tower Center in Leipzig angeschlossen werden. Außerdem hat die DFS gemeinsam mit Frequentis das Tochterunternehmen Aerosense gegründet, um ihre Remote-Tower-Lösung weltweit zu vermarkten. 

www.aerosense.solutions