Flugbetriebliche Maßnahmen zur Lärmminderung
Erstellt am: 10.11.2002 | Stand des Wissens: 22.02.2024
Ansprechperson
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.
Flugbetriebliche Maßnahmen können durch die Anwendung lärmmindernder Flugverfahren und die Wahl günstiger Flugwege zur Lärmentlastung beitragen. Ein Flugverfahren wirkt sich lärmmindernd aus, wenn damit die Lärmimmissionen am Boden (das heißt Lärmintensität und Einwirkdauer) minimiert werden. Dabei sind die Entfernung vom Luftfahrzeug, die Fluggeschwindigkeit, der Fluglagewinkel und das Schubniveau von Bedeutung. Aus diesem Grund wurden An- und Abflugverfahren für Verkehrsflughäfen entwickelt, die die vorgenannten Faktoren im Sinne der Lärmminderung günstig beeinflussen.
Während des Anflugs auf einen Flughafen besteht aufgrund der verringerten Flughöhe die größte Lärmbelästigung. Ein langer tiefer Anflugweg hat eine große Lärmeinwirkdauer zur Folge. Eine Reduzierung der Flugzeit in niedriger Flughöhe ist daher ein geeignetes Mittel, um die Lärmeinwirkung zu begrenzen. Deswegen wurde die Entwicklung von Verfahren mit höheren Anfluggeschwindigkeiten beziehungsweise steileren Anflugwinkeln untersucht.
Eine verzögerte Herstellung der Landekonfiguration vermindert die Lärmentwicklung, da die Luftverwirbelungen der Landeklappen und des Fahrwerks wesentliche Lärmquellen während des Anflugs sind. In der englischen Fachsprache werden derartige Verfahren als "low drag - low power" (geringer Widerstand - geringe Leistung) bezeichnet. Die gleiche Wirkweise besteht auch bei einer Anhebung des Gleitwinkels und folglich einem steileren Anflug. Der damit verbundene geringere Leistungsbedarf vermindert die Lärmentwicklung der Triebwerke. Diese Veränderungen können im Widerspruch zu sicherheitsrelevanten Aspekten stehen. Ein steiler Anflug erhöht die Fluggeschwindigkeit im erdnahen Bereich. Dies ist die unfallträchtigste Flugphase im zivilen Luftverkehr und die Steigerung der Komplexität von Anflugverfahren bringt eine Erhöhung der Unfallgefahr mit sich.
Die internationalen Richtlinien der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) zur Auslegung von Anflugverfahren (PANS-OPS, Vol 1 Pt V, 3.2.1) sehen vor, dass ein Luftfahrzeug auch innerhalb eines lärmmindernden Anflugverfahrens in einer Entfernung von fünf nautischen Meilen beziehungsweise einer Höhe von rund 1.500 Fuß vor der Landebahnschwelle die Endanflugkonfiguration erreicht haben sollte. [DfT04a]
Durch die Arbeitsweise der derzeit noch verwendeten Funknavigations-Anflughilfen ist die Entwicklung neuer Verfahren ebenfalls Beschränkungen unterworfen. Leitstrahlverfahren wie das Instrumentenlandesystem erfordern einen geraden Anflug in der Verlängerung der Start- und Landebahn. Eine Alternative zum Instrumentenlandesystem stellt das sogenannte "Ground Based Augmentation System" (GBAS) dar, mit dem sowohl segmentierte als auch gekurvte Anflüge möglich sind. Stark besiedelte Gebiete im Bereich des Endanflugs könnten so zukünftig umflogen und so eine Reduzierung des Fluglärms realisiert werden. Genauere Informationen können dem Bericht "Landeanflug" entnommen werden. [GBAS13]
Hinsichtlich der Konzeption steiler oder schräger Anflugwege zur Vermeidung von Siedlungsgebieten sind einerseits die Leistungsfähigkeit der Luftfahrzeuge und andererseits der Passagierkomfort zu berücksichtigen. Schwere Verkehrsluftfahrzeuge unterliegen Beschränkungen hinsichtlich ihrer Manövrierfähigkeit beim Anflug auf eine Landebahn. Eingehend wurden die Möglichkeiten lärmmindernder Anflugverfahren innerhalb von Arbeitspaketen des Sourdine-Forschungsprogramms untersucht.
Mit zunehmendem Höhengewinn des Luftfahrzeugs beim Start führt der vergrößerte vertikale Abstand zu einer verringerten Lärmintensität. Aus diesem Grund wurden Steilstart-Verfahren und andere Maßnahmen zur Reduktion der Lärmentwicklung untersucht. Um aber schneller höher zu steigen, braucht ein Luftfahrzeug mehr Triebwerksleistung, was wiederum zu einer stärkeren Lärmentwicklung zu Beginn der Startphase führt. Zudem ist nicht für alle Luftfahrzeugmuster ein ausreichender Leistungsüberschuss der Triebwerke vorhanden. Dadurch sind die Maßnahmen zur Verringerung des Start- und Steigfluglärms mittels vertikal veränderter Flugprofile deutlichen Beschränkungen unterworfen.
Eine Einflussnahme zur Lärmreduzierung besteht durch eine Meidung von lärmsensitiven Siedlungsbieten bei der Gestaltung der Routenführung beziehungsweise Abflugverfahren.
Während des Anflugs auf einen Flughafen besteht aufgrund der verringerten Flughöhe die größte Lärmbelästigung. Ein langer tiefer Anflugweg hat eine große Lärmeinwirkdauer zur Folge. Eine Reduzierung der Flugzeit in niedriger Flughöhe ist daher ein geeignetes Mittel, um die Lärmeinwirkung zu begrenzen. Deswegen wurde die Entwicklung von Verfahren mit höheren Anfluggeschwindigkeiten beziehungsweise steileren Anflugwinkeln untersucht.
Eine verzögerte Herstellung der Landekonfiguration vermindert die Lärmentwicklung, da die Luftverwirbelungen der Landeklappen und des Fahrwerks wesentliche Lärmquellen während des Anflugs sind. In der englischen Fachsprache werden derartige Verfahren als "low drag - low power" (geringer Widerstand - geringe Leistung) bezeichnet. Die gleiche Wirkweise besteht auch bei einer Anhebung des Gleitwinkels und folglich einem steileren Anflug. Der damit verbundene geringere Leistungsbedarf vermindert die Lärmentwicklung der Triebwerke. Diese Veränderungen können im Widerspruch zu sicherheitsrelevanten Aspekten stehen. Ein steiler Anflug erhöht die Fluggeschwindigkeit im erdnahen Bereich. Dies ist die unfallträchtigste Flugphase im zivilen Luftverkehr und die Steigerung der Komplexität von Anflugverfahren bringt eine Erhöhung der Unfallgefahr mit sich.
Die internationalen Richtlinien der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) zur Auslegung von Anflugverfahren (PANS-OPS, Vol 1 Pt V, 3.2.1) sehen vor, dass ein Luftfahrzeug auch innerhalb eines lärmmindernden Anflugverfahrens in einer Entfernung von fünf nautischen Meilen beziehungsweise einer Höhe von rund 1.500 Fuß vor der Landebahnschwelle die Endanflugkonfiguration erreicht haben sollte. [DfT04a]
Durch die Arbeitsweise der derzeit noch verwendeten Funknavigations-Anflughilfen ist die Entwicklung neuer Verfahren ebenfalls Beschränkungen unterworfen. Leitstrahlverfahren wie das Instrumentenlandesystem erfordern einen geraden Anflug in der Verlängerung der Start- und Landebahn. Eine Alternative zum Instrumentenlandesystem stellt das sogenannte "Ground Based Augmentation System" (GBAS) dar, mit dem sowohl segmentierte als auch gekurvte Anflüge möglich sind. Stark besiedelte Gebiete im Bereich des Endanflugs könnten so zukünftig umflogen und so eine Reduzierung des Fluglärms realisiert werden. Genauere Informationen können dem Bericht "Landeanflug" entnommen werden. [GBAS13]
Hinsichtlich der Konzeption steiler oder schräger Anflugwege zur Vermeidung von Siedlungsgebieten sind einerseits die Leistungsfähigkeit der Luftfahrzeuge und andererseits der Passagierkomfort zu berücksichtigen. Schwere Verkehrsluftfahrzeuge unterliegen Beschränkungen hinsichtlich ihrer Manövrierfähigkeit beim Anflug auf eine Landebahn. Eingehend wurden die Möglichkeiten lärmmindernder Anflugverfahren innerhalb von Arbeitspaketen des Sourdine-Forschungsprogramms untersucht.
Mit zunehmendem Höhengewinn des Luftfahrzeugs beim Start führt der vergrößerte vertikale Abstand zu einer verringerten Lärmintensität. Aus diesem Grund wurden Steilstart-Verfahren und andere Maßnahmen zur Reduktion der Lärmentwicklung untersucht. Um aber schneller höher zu steigen, braucht ein Luftfahrzeug mehr Triebwerksleistung, was wiederum zu einer stärkeren Lärmentwicklung zu Beginn der Startphase führt. Zudem ist nicht für alle Luftfahrzeugmuster ein ausreichender Leistungsüberschuss der Triebwerke vorhanden. Dadurch sind die Maßnahmen zur Verringerung des Start- und Steigfluglärms mittels vertikal veränderter Flugprofile deutlichen Beschränkungen unterworfen.
Eine Einflussnahme zur Lärmreduzierung besteht durch eine Meidung von lärmsensitiven Siedlungsbieten bei der Gestaltung der Routenführung beziehungsweise Abflugverfahren.
