Die von grossen, schweren Flugzeugen ausgehenden Wirbelschleppen, die nachkommende kleine Maschinen gefährden können, veranlassen die Flugkontrollen zu Verzögerungen in der Landereihenfolge. Die sehr kraftvollen Wirbelschleppen können bei Nichteinhaltung der Abstandsregeln bei Kleinflugzeugen zu schweren Unfällen führen, wie sich in der Vergangenheit gezeigt hat. Ursache der Wirbelschleppen sind Wirbel, die jedes Flugzeug hinter sich erzeugt. Sie rollen sich an den Flügelspitzen auf, wo der Unterdruck der Tragflächenoberseite und der Überdruck der Tragflächenunterseite zusammentreffen. Die mächtigen Wirbel können dicht nachfolgende Maschinen empfindlich auf ihrer Flugbahn stören und können auch am Boden an Gebäuden zu Schäden führen.
Suche nach Möglichkeiten, um Separation zu verringern
Kleinere Maschinen sind besonders gegenüber Wirbelschleppen von grossen Maschinen wie dem Airbus A380 sensibel. Sie müssen einen erweiterten Sicherheitsabstand einhalten. Da an mittelgrossen Flughäfen gemischter Flugverkehr mit kleinen und grossen Maschinen stattfindet, hat sich der DLR die Aufgabe gestellt, nach Lösungsmöglichkeiten zu suchen, wie man die Abstände bei starker Frequentierung reduzieren kann.
Dazu hat wurde zunächst an Flughäfen mit Lidar (Lasermessgerät) das Verhalten der wirbelschleppen detailliert für Auswertungen untersucht. Wie sich gezeigt hat, sinken die Wirbel in höheren Luftschichten schnell ab, jedoch nicht in Bodennähe. Dort verharren die Wirbel gelegentlich einige Zeit kurz vor der Landebahn knapp über dem Boden, bevor sie sich neutralisieren, doch genau dort setzen nachfolgende Flugzeuge zur Landung an. Um diesem Phänomen zu begegnen, hat man ähnlich wie in Windkanälen „Begradigungsteile“ in Form grosser Platten in Landrichtung erdacht, die vor der Landebahn installiert werden.
Wirbel werden durch Platten «zerhackt»
Das System besteht aus parallel hintereinander angeordneten Platten, die sogenannte Plate Line, die wie ein Windleitblech funktionieren und die die ankommenden Wirbel regelrecht zerhacken. An den Platten bilden sich Sekundärwirbel, die die eigentlichen Wirbelschleppen deutlich schneller zerfallen lassen.
Nach ersten Versuchen Im Wasserschleppkanal, Strömungssimulationen und vorausgegangenen Flugversuchen am DLR-Standort Oberpfaffenhofen konnte der Nachweis bereits erbracht werden, dass sich ein solches System durchaus als wirksam erweist. «Allererste Auswertungen der Messungen zeigten, dass dort die Wirbelschleppen in der Nähe der Platten tatsächlich deutlich schneller zerfallen», sagt Dr. Frank Holzäpfel vom DLR-Institut für Physik der Atmosphäre.
Komplettes Plate Line am Flughafen Wien installiert
Nun wurde man am Wiener Flughafen in Kooperation mit Austro Control und unter der Projektleitung des DLR ein komplettes System vor der Landebahn installiert. Dass aus etwa neun Meter langen und viereinhalb Meter hohen Platten bestehende System ist so installiert, dass die Platten am Boden verankert parallel zueinander gestellt sind. Daran bilden sich nach einem landenden Flugzeug Sekundärwirbel, die deutlich schneller zerfallen und kürzere Sicherheitsabstände ermöglichen.
Die ersten Ergebnisse bestätigten auch die Versuche vom Oberpfaffenhofener Erstversuch. Es ist geplant, in den nächsten zwei Jahren an der Spezifikation und Herstellung einer permanenten Einrichtung dieser Platten zu arbeiten.
Gelingt es zukünftig, unter voller Gewährleistung der Sicherheit, Flugzeuge dichter hintereinander landen zu lassen, könnten bestehende Systeme effektiver genutzt werden und Bahnerweiterungen liessen sich vermeiden.
