Höher fliegen

Aktive Schallschutzmaßnahmen
Höher fliegen
Inhaltsverzeichnis
1
Höher fliegen ............................................................................................................... 3
1.1
Verbesserung der Abflugverfahren .......................................................................... 3
1.2
Einführung des Kontinuierlichen Steigflugs (Continuous Climb
Operations, CCO) ....................................................................................................... 4
1.3
Häufigere Durchführung des kontinuierlichen Sinkflugs (Continuous
Descent Operations, CDO) ........................................................................................ 4
1.4
Anhebung des Anflugwinkels auf 3,2 Grad ............................................................. 6
1.5
Anhebung der Mindesthöhe auf dem Gegenanflug um 1.000 Fuß (circa
300 Meter) .................................................................................................................... 7
1.6
Anhebung der Eindrehhöhe auf 5.000 Fuß (1.524 Meter) ....................................... 8
1.7
Verlängerung des Instrumentenlandesystems/ Anhebung der
Eindrehhöhe beim Anflug im unabhängigen Betrieb ........................................... 10
1.8
Einführung einer satellitengestützten Präzisionsanflughilfe (Ground
Based Augmentation System, GBAS) .................................................................... 11
1.9
Entwicklung steilerer Anflugverfahren (Steeper Approach) ................................ 12
1.10
Trichterförmige Zusammenführung der Anflüge in relativ großer Höhe
zur Entlastung der Eindrehbereiche (Point Merge-Verfahren) ............................ 14
1.11
Modified Arrival Routes (MAR) ............................................................................... 15
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Höher fliegen
Durch eine Anhebung der Flughöhe bei Starts und Landungen können die Fluggeräusche
am Boden reduziert werden. In Gebieten unterhalb des Gegenanflugs, in den Eindrehbereichen und im Endanflug zeigt dieser Ansatz bereits lärmreduzierende Wirkung.
1.1
Verbesserung der Abflugverfahren
Quelle Bildmaterial: Forum Flughafen & Region; Gemeinnützige Umwelthaus GmbH
Status
Die Maßnahme befindet sich seit Januar 2011 im Regelbetrieb.
Lärmentlastung
Gebiete unter den optimierten Abflugrouten werden mit größerer Höhe überflogen. Die
Maßnahme hat gleichzeitig den Vorteil, dass die Abflugrouten genauer eingehalten werden können.
Verfahren
Die Begrenzung der Geschwindigkeit an einem bestimmten Punkt der Abflugstrecke führt
dazu, dass der Schub durch die Triebwerke eher in Höhe als in Beschleunigung umgesetzt wird. Das Flugzeug steigt dadurch etwas steiler.
Auf folgenden Abflugstrecken wird seit Januar 2011 mit diesem Verfahren geflogen:


bei Betriebsrichtung 25 von der Startbahn 18 West in südwestlicher Richtung führende Routen SOBRA,TABUM und MASIR.
bei Betriebsrichtung 07: 07-N (lang)
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1.2
Einführung des Kontinuierlichen Steigflugs (Continuous Climb Operations,
CCO)
Status
Die Maßnahme befindet sich in der Entwicklung.
Lärmentlastung
Eine mögliche Lärmreduktion kann in Gemeinden erfolgen, die in 5.000 bis 7.000 Fuß
Höhe überflogen werden (z.B. Trebur und rheinland-pfälzische Gebiete auf der
Südumfliegung), erfolgen.
Verfahren
Abflüge erfolgen im Normalfall in einem treppenförmigen Muster, bis zum Erreichen der
vorgesehen Reiseflughöhe. Zwischen diesen treppenförmigen Segmenten existieren auch
Phasen, in denen Flugzeuge horizontal fliegen, also keine Höhe gewinnen. Durch
Continuous Climb Operations (CCO) sollen diese Horizontalflugsegmente durch einen
stetigen Anstieg überbrückt werden.
1.3
Häufigere Durchführung des kontinuierlichen Sinkflugs (Continuous
Descent Operations, CDO)
Quelle Bildmaterial/Grafiken: DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
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Status
Diese Maßnahme befindet sich seit dem 17. Oktober 2013 im Regelbetrieb. Aufgrund des
intensiven Koordinierungs- und Kontrollaufwands kann sie in Zeiten mit hohem Anflugaufkommen nicht durchgeführt werden.
Lärmentlastung
Mit dem CDO-Verfahren reduziert sich der Lärm vor allem im Bereich der Gegenanflüge
und in den Eindrehbereichen, insbesondere für die Gemeinden in den Außenbereichen
(Verbleibende Flugstrecke zum Flughafen > ca. 25 bis 30 km).
Verfahren
Mit diesem Verfahren können die Luftfahrzeuge fast ohne horizontale Flugphasen, ohne
Zwischenschub und damit auch leiser aus größerer Höhe sinken. CDO ermöglicht einen
nahezu konstanten Sinkflug von 10.000 auf 5.000 Fuß (von 3.048 auf 1.524 Meter). Mit
einhergehend sind Reduktionen beim Treibstoffverbrauch und auch bei den Abgasemissionen.
Der kontinuierliche Sinkflug endet, sobald der Endanflug mithilfe des Instrumentenlandesystems beginnt.
Der Kontrollaufwand bei diesem Verfahren ist hoch, weil Flugzeuge, je nach Typ, Beladung, Temperatur usw., unterschiedlich schnell sinken. Somit sind bei CDO größere
Sicherheitsabstände erforderlich. Diese führen zu einer geringeren Abwicklung an Flugbewegungen pro Stunde als im Rahmen des konventionellen Anflugverfahrens. Aus diesem Grund kann CDO in Zeiten mit hohem Anflugaufkommen nicht durchgeführt werden.
Der kontinuierliche Sinkflug wird am Frankfurter Flughafen nicht erst seit der Einführung
des CDO-Verfahrens angewendet. Von April 2005 bis zum 30. April 2012 wurde in der Zeit
zwischen 23 und 5 Uhr das lärmentlastende Frankfurter Continuous Descent-Verfahren
(CDA) genutzt.
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1.4
Anhebung des Anflugwinkels auf 3,2 Grad
Quelle Bildmaterial/Grafiken: Umwelt- und Nachbarschaftshaus
Die Fraport AG ist Pate dieser Maßnahme, welche seit dem 18.Oktober 2012 geflogen
wird.
Status
Die Anhebung des Anfluggleitwinkels von 3,0 auf 3,2 Grad auf der Landebahn Nordwest
ging am 19.12.2014, nach mehr als zwei Jahren Probebetrieb, in den Regelbetrieb über.
Die Ergebnisse des Probebetriebs verliefen durchweg erfolgreich.
Von Oktober 2012 bis Dezember 2014 gab es rund 145.000 Landungen auf der Landebahn Nordwest mit erhöhtem Gleitwinkel, was einem Anteil von 71 Prozent entspricht.
Während dieser Zeit kam es weder zu einer erhöhten Anzahl von Durchstartvorgängen,
noch zu Verspätungen bei ankommenden Flugzeugen.
Im Rahmen des Probebetriebs konnte außerdem eine messbare Reduzierung der Lärmbelastung nachgewiesen werden, vor allem direkt unter der Anfluggrundlinie.
Die Investitionskosten für das zusätzliche Instrumentenlandesystem (ILS) und die Verlegung des Gleitwegsenders betrugen 3,2 Millionen Euro. Die jährlichen Betriebskosten
belaufen sich auf rund 300.000 Euro pro Jahr.
Lärmentlastung
Messungen des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) während des gesamten Probebetriebs an insgesamt sieben Lärmmessstationen von Fraport und des Umwelthauses (UNH), ergaben eine Reduktion des Maximalschallpegels von 0,5 bis 1,5 dB(A) in
Abhängigkeit vom Standort der Messstation und des Flugzeugtyps.
Verfahren
Die technische Ausstattung der Landebahn Nordwest ermöglicht es, in einem steileren
Anflugwinkel zu landen. Statt wie international an großen Flughäfen üblich mit 3,0 Grad
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wird diese Landebahn seit Oktober 2012 überwiegend in einem Winkel von 3,2 Grad, wie
in den obigen Abbildungen dargestellt, angeflogen.
Da bei Anflügen mit Rückenwind und schlechten Wetterbedingungen (Kategorie II/III z.B.
Nebel oder Schneetreiben) aus Sicherheitsgründen nach wie vor der bisherige Winkel von
3,0 Grad angewendet werden muss, werden auf der Landebahn Nordwest pro Betriebsrichtung zwei ILS betrieben, die wechselweise genutzt werden: eines für 3,0 Grad und
eines für den erhöhten Winkel von 3,2 Grad.
Deshalb sind Landungen in einem erhöhten Winkel von 3,2 Grad gegenwärtig nur auf
dieser Bahn möglich. Wenn sich die satellitengestützte Präzisionsanflughilfe „Ground Based Augmentation System“ (GBAS) im Probebetrieb bewährt, könnten damit langfristig
Anflüge mit einem steileren Gleitwinkel von 3,2 Grad auch auf den weiteren Bahnen des
Parallelbahnensystems (25L/C und 07 R/C) angeboten werden. Mittels zusätzlicher ILSAnlagen ist dies hier nicht möglich, da die dafür notwendigen Freiflächen nicht vorhanden
sind.
1.5
Anhebung der Mindesthöhe auf dem Gegenanflug um 1.000 Fuß (circa 300
Meter)
Quelle Bildmaterial/Grafiken: DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Status
Die Maßnahme wird seit dem 18. Oktober 2012 im Probebetrieb geflogen.
Lärmentlastung
Die Auswertung des Forums Flughafen und Region (FFR) der ersten Monate im Betrieb
zeigt, dass die Maßnahme in folgenden Punkten bereits umgesetzt wurde:
Mindestens 90 Prozent der Anflüge halten die neue lärmmindernde Vorgabe ein und fliegen an allen Fixpunkten in den obigen Grafiken mindestens 1.000 Fuß (zirka 300 Meter)
höher als zuvor zulässig. Der durchschnittliche Höhengewinn beträgt 740 Fuß (zirka 225
Meter) bis 980 Fuß (300 Meter). Der Durchschnittswert ist geringer als 1.000 Fuß, da ein
Teil der Anflüge schon zuvor deutlich oberhalb der Mindesthöhe erfolgt ist.
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Sowohl Lärmmessungen des Umwelt- und Nachbarschaftshauses, als auch zusätzlich an
diesen Messstellen durchgeführte Kontrollen der Überflughöhen zeigen eine eindeutige
Verringerung der vorherigen Belastungen.
Verfahren
Unter dem Begriff „Gegenanflug“ ist jener Teil des Anflugs zu verstehen, auf dem die
Flugzeuge parallel zum Endanflug und in die entgegengesetzte Flugrichtung geführt werden. Von den Gegenanflugrouten werden die Maschinen über die sogenannten Eindrehbereiche, wie in den obigen Grafiken dargestellt, auf die Anflugrouten zum Endanflug geführt.
Die Mindestflughöhen, sowohl auf dem nördlichen wie auch auf dem südlichen Gegenanflug, wurden zum 18. Oktober 2012 um 1.000 Fuß (zirka 300 Meter) angehoben. Diese
beträgt nunmehr an den vier festgelegten Fixpunkten in den obigen Grafiken 6.000 Fuß
(1.828 Meter) im Norden und 5.000 Fuß (1.524 Meter) im Süden. Viele dieser Anflüge
verkehren an den Referenzpunkten in größeren Höhen.
1.6
Anhebung der Eindrehhöhe auf 5.000 Fuß (1.524 Meter)
Status
Das Verfahren wird seit 17. Oktober 2013 im Probebetrieb geflogen; im Juli 2014 wurde es
in den Regelbetrieb übernommen.
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Lärmentlastung
Dadurch können insbesondere die Wohngebiete in den Gegenanflug- und Eindrehbereichen höher überflogen und dort die Lärmpegel gesenkt werden.
Verfahren
Die Höhe für Flugzeuge, die aus Süden kommen und für den Endanflug eindrehen, wird
von 4.000 auf 5.000 Fuß angehoben (zirka 300 Meter Differenz).
Im ersten Schritt kann die Maßnahme aus Sicherheitsgründen nur geflogen werden, wenn
das Verkehrsaufkommen im Anflug so gering ist, dass auf einen parallel unabhängigen
Betrieb der beiden Landebahnen verzichtet werden kann (sog. abhängiger Anflugbetrieb).
Im parallel unabhängigen Betrieb müssen die Eindrehvorgänge von Süden weiterhin 1.000
Fuß niedriger als die aus dem Norden geführt werden, also im Süden auf 4.000 Fuß und
im Norden auf mindestens 5.000 Fuß.
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1.7
Verlängerung des Instrumentenlandesystems/ Anhebung der Eindrehhöhe
beim Anflug im unabhängigen Betrieb auf 6.000 Fuß (1.828 Meter)
beziehungsweise 5.000 Fuß (1.524 Meter) auch in Zeiten mit hohem
Verkehrsaufkommen
Status
Das Verfahren befindet sich noch in Entwicklung.
Lärmentlastung
Dadurch könnten insbesondere die Wohngebiete in den Gegenanflug- und Eindrehbereichen höher überflogen und dort die Lärmpegel gesenkt werden. Die Reduktionspotentiale
müssen noch ermittelt werden.
Aufgrund tendenziell späteren Eindrehens zum Instrumentenlandesystem (ILS) führt die
Maßnahme auch zu Verkehrs- und damit Lärmverlagerungen.
Verfahren
Die Höhe für Anflüge, die für den Endanflug eindrehen, soll grundsätzlich um 1.000 Fuß
(300 m) angehoben werden, indem der Anfluggleitstrahl des ILS beim Eindrehen aus dem
Norden in 6.000 Fuß und beim Eindrehen aus Süden in 5.000 Fuß erflogen wird.
Um diese Maßnahme umzusetzen, muss die Reichweite des Instrumentenlandesystems
(ILS) vergrößert werden. Durch die dann unterschiedlich mögliche Höhenstaffelung für von
Norden bzw. Süden durchgeführte Anflüge wäre das Verfahren auch zu Zeiten mit hohem
Verkehrsaufkommen anwendbar, d.h. im parallel unabhängigen Anflugbetrieb könnten die
ILS-Leitstrahlen schon in größerer Entfernung und damit aus einer größeren Zwischenanflughöhe heraus erflogen werden als bisher.
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1.8
Einführung einer satellitengestützten Präzisionsanflughilfe (Ground Based
Augmentation System, GBAS)
Quelle Bildmaterial/Grafiken: Eurocontrol
Status
Das Ground Based Augmentation System (GBAS) wurde am 3. September 2014 in Betrieb genommen.
Lärmentlastung
GBAS kann unter anderem Anflüge mit erhöhtem Gleitwinkel von 3,2 Grad auch auf der
Süd- und Centerbahn (25L/C und 07 R/C) ermöglichen. Dadurch können weitere Gebiete
unter dem Endanflug, wie Offenbach-Süd, Raunheim und Bischofsheim, höher überflogen
werden (Auf der Landebahn Nordwest wird seit Oktober 2012 wetterabhängig mit 3,0 Grad
oder 3,2 Grad gelandet, allerdings nicht mit der GBAS-Technologie, sondern indem zusätzliche Instrumentenlandesysteme (ILS) installiert wurden – vgl. Punkt 1.4).
Grundsätzlich kann die GBAS-Technologie auch für gekurvte und segmentierte Anflugverfahren genutzt werden. Möglich sind solche Verfahren erst ab 2018.
Verfahren
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GBAS ist eine durch GPS-Satelliten und zusätzlich durch eine Bodenstation unterstützte
Präzisionsanflughilfe. Mithilfe dieser Technologie wird die Genauigkeit der Satellitennavigation erheblich verbessert. Mit GBAS-Empfängern ausgestattete Flugzeuge können die
eigene Position so exakt bestimmen, dass Präzisionslandeanflüge durchgeführt werden
können, ohne dass ein ILS benötigt wird.
Mittelfristig erlaubt das neue Landesystem es, auch auf Süd- und Centerbahn (25L/C und
07 R/C) die Maßnahme der Anhebung des Anflugwinkels von 3,0 auf 3,2 Grad anzuwenden, was bisher nur auf der Landebahn Nordwest möglich ist. Darüber hinaus bietet die
GBAS-Technologie die Möglichkeit, gekurvte, segmentierte Anflugverfahren zu nutzen
ohne Kapazitätseinbuße. Solche Verfahren erlauben es Anflüge um dicht besiedelte Gebiete herumführen zu können.
Um das System umfassend nutzen zu können, ist jedoch neben der technischen Ausstattung am Boden eine entsprechende Ausrüstung der Flugzeuge notwendig.
Aktuell verfügen Flugzeugtypen wie A380, B787, Boeing 747-8 und 737 NG bereits über
die Voraussetzungen, das GBAS-System zu nutzen. Die Kosten für den Aufbau und die
Nutzung der Bodenstation belaufen sich auf rund fünf Millionen Euro, die Ausrüstung der
Flugzeuge erfordert ebenfalls Investitionen in Millionenhöhe.
1.9
Entwicklung steilerer Anflugverfahren (Steeper Approach)
Quelle Bildmaterial/Grafiken: DLR
Status
Die Maßnahme befindet sich in der Entwicklung.
Lärmentlastung
Die Lärmreduktion entsteht insbesondere im entfernteren Anflugbereich (> 6 NM/ > 11
km). Steeper Approach-Anflüge können in diesen Entfernungen zum Flughafen in teils
erheblich größeren Höhen als heute üblich geführt werden. Je nach Situation sind Lärm-
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reduktionen von bis zu 6 dB(A) im Maximalpegel möglich; diese Werte wurden auch bei
den nachfolgend beschriebenen Testanflügen vom 4. Oktober 2013 gemessen.
Verfahren
Beim „Steeper Approach“ handelt es sich um ein Projekt für die Erforschung eines steileren Anflugverfahrens, welches vom Forum Flughafen und Region (FFR) beauftragt wurde.
Das Vorhaben wird gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.
(DLR) erforscht.
Hierbei wird aus relativ großer Höhe ab etwa 8.000 Fuß (ca. 2.400 m) der Landeanflug in
einem Winkel von 4,49 Grad eingeleitet. Ab einer Höhe von etwa 2.000 Fuß (600 Meter)
wird der Leitstrahl des Instrumentenlandesystems (ILS) von 3,0 oder 3,2 Grad von oben
ergeflogen.
Zeitplan
Nach Zustimmung durch das Expertengremium Aktiver Schallschutz des FFR begann im
Juni 2013 die 2. Phase im Forschungsprojekt Steeper Approach, an der sich neben Lufthansa und Condor erstmals auch TUIFly beteiligte. Für alle gängigen Flugzeugtypen dieser drei Luftverkehrsgesellschaften werden Simulator-Versuche in Frankfurt und Berlin
durchgeführt.
Am 4. Oktober 2013 fanden, mit einer von Condor zur Verfügung gestellten Maschine des
Typs Boeing 767, mehrere von der DFS kontrollierte Testanflüge auf die Nordwest Landebahn des Flughafens Frankfurt statt.
Dabei wurden neben den fliegerischen Kriterien auch die Auswirkungen auf die Fluglärmimmissionen mit einem gezielten Monitoring der Testanflüge erfasst. Fraport hat die fachliche Konzeption des Monitorings intensiv begleitet. Durchgeführt wurden die Messungen
durch das Umwelthaus Forum Flughafen und Region (FFR) sowie durch Fraport.
Das Anflugverfahren in einem Winkel von 4,49 Grad liegt noch weit abseits üblicher Verfahren und muss vorerst beim Bundesaufsichtsamt für Flugsicherung beantragt werden.
Selbst bei positiven Monitoring-Ergebnissen kann eine Einführung des Steeper Approach-Verfahrens frühestens in einigen Jahren erfolgen.
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1.10
Trichterförmige Zusammenführung der Anflüge in relativ großer Höhe zur
Entlastung der Eindrehbereiche (Point Merge-Verfahren)
Quelle: Bildmaterial/Grafiken: DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Status
Die Maßnahme befindet sich in der Entwicklung.
Lärmentlastung
Point Merge kann zu Lärmreduktion im Bereich der Gegenanflüge bzw. in den Eindrehbereichen führen. Point Merge kann allerdings auch zu Lärmverlagerungen mit lokaler Lärmzunahme führen.
Verfahren
Point Merge ist ein neuartiges Verfahren, mit dem die Anflugströme räumlich verändert
werden. Statt der derzeit genutzten Eindrehbereiche werden die Anflüge in trichterförmigen Strukturen gebündelt und Richtung Endanflug geführt. Dabei werden – so die Theorie
- Luftfahrzeuge länger in größeren Höhen weitgehend als CDO-Anflüge (CDO Continuous
Descent Operations) geführt.
Zeitplan und Umsetzung
Point Merge befindet sich noch in der Entwicklung. Die operative Umsetzbarkeit wird zunächst für den Flughafen Hannover untersucht.
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Die technischen und betrieblichen Voraussetzungen für eine Anwendung des Verfahrens
auch in Frankfurt befinden sich noch in Klärung.
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Modified Arrival Routes (MAR)
Die Anhebung der Anflüge ermöglicht auch die Anhebung der Anfangssteighöhe von Abflügen um mindestens 1.000 Fuß (ca. 300 m).
Quelle: Bildmaterial/Grafiken: DFS
Status
Der Probebetrieb der MAR-Stufe 1 wurde am 31.10.2014 eingeführt.
Lärmentlastung und Verfahren
Durch die Anhebung der Mindesthöhe von Anflugsektoren werden Anflüge länger in größeren Flughöhen geführt.
Wie in den beiden Grafiken veranschaulicht, werden je nach Betriebsrichtung folgende
Gebiete in unterschiedlichem Maß entlastet:
• der Main-Taunus-Kreis, der Rheingau, der Hochtaunuskreis, die Wetterau, der
Vogelsberg, das nördliche Stadtgebiet von Frankfurt, die Landkreise Aschaffenburg, Darmstadt-Dieburg, Mainz-Bingen und Offenbach.
Durch die Anhebung der Anflüge können die darunter startenden Maschinen verstärkt
kontinuierlich Höhe gewinnen (vgl. Punkt 1.2).
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