DLR simuliert neue Rollwege für Flughafen Zürich
Eine neue Wegführung soll häufiges Kreuzen einer Start- und Landebahn am Flughafen Zürich in Zukunft vermeiden. Lotsen aus Zürich testen am DLR die geplante "Umrollung" bei einer umfangreichen Simulation.
Der Flughafen Zürich wird von einer aktiven Start- und Landebahn in zwei Bereiche geteilt. Diese zentral gelegene Bahn muss von einem Großteil der ankommenden und abfliegenden Flugzeuge gekreuzt werden. Mit dem Projekt "Umrollung Piste 28" soll die Anzahl der Kreuzungen deutlich reduziert und die Sicherheit weiter erhöht werden, indem die Flugzeuge einen neuen Rollweg östlich der Start- und Landebahn nutzen. Doch kann solch ein neuer Weg auch problemlos betrieben werden und wie lassen sich die Betriebsverfahren möglichst optimieren? Um diese Fragen zu untersuchen, hat der Flughafen Zürich das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit einer Machbarkeitsstudie beauftragt. Im Rahmen der Studie konnten Fluglotsen aus Zürich im November und Dezember 2016 den neuen Rollweg virtuell beim DLR testen.
Den Flughafen von morgen schon heute testen
Möglich macht die Untersuchungen der Apron- und Tower-Simulator (ATS) am DLR-Institut für Flugführung in Braunschweig, der Teil des Validierungszentrums Luftverkehr ist. Dort kann der Flughafenaufbau für morgen schon heute dargestellt werden. Der Lotse sitzt während der Simulation wie in der Realität an seinem Arbeitsplatz und kann die Luftfahrzeuge gemäß der realen Betriebsverfahren lotsen und die betrieblichen Abläufe koordinieren.
"In der Machbarkeitsstudie haben wir den Tower und Apron Lotsen aus Zürich ein möglichst realitätsnahes Abbild der neuen Rollwegsituation zur Verfügung gestellt und so die damit einhergehenden Änderungen in der Rollverkehrsführung erlebbar gemacht", sagt Ronny Scharf, Projektleiter vom Flughafen Zürich. "Dabei standen Aspekte wie der erweiterte Zuständigkeitsbereich oder eine möglichst handhabbare Anpassung der Rollanweisungen im Fokus, ebenso wie die Frage, wie betriebliche Sondersituationen im neuen Vorfeldlayout abgearbeitet werden können."
Lotsen und Simulationspiloten
Im ATS werden für die virtuelle Darstellung des Flughafens hochauflösende Projektoren und Bildschirme genutzt. Die Flugverkehrskontrollfreigaben geben die Lotsen über ein simuliertes Funksystem. Ausgeführt werden ihre Befehle dann von sogenannten "Simulationspiloten". Diese DLR-Mitarbeiter führen den Funkverkehr wie echte Piloten und können dabei mehrere virtuelle Flugzeuge über vereinfachte Verfahren gleichzeitig steuern. So ist das DLR in der Lage, für den Flughafen Zürich den neuen Rollweg unter unterschiedlichsten Verkehrs- und Wetterbedingungen zu testen.
"Neben dem möglichst realitätsgetreuen technischen Aufbau legt unser gesamtes Team sehr viel Wert auf eine umfassende Untersuchung", erklärt DLR-Forscher Schier vom DLR-Institut für Flugführung, der die ATS-Aktivitäten leitet. Neben den Simulationspiloten unterstützen Psychologen, Simulations- und Luftfahrtexperten die Studie. Die Eindrücke der Lotsen, ihre Arbeitsbeanspruchung sowie ihr Situationsbewusstsein werden genauso analysiert wie die Roll- und Wartezeiten der Flugzeuge oder die Häufigkeit und die Dauer der im Funk gegebenen Anweisungen und Freigaben. "Nur wenn wir alle Aspekte - von der Lotsenmeinung bis zur Anzahl der Starts - und Landungen - mit einbeziehen, können wir am Ende beurteilen, welche Verbesserungen der neue Rollweg bringt", so Schier weiter.
Eine der größten Simulationsaufbauten der Welt
Für die Studie des Flughafens Zürich wird der ATS in einer seiner größten Ausbaustufen verwendet. Nur wenige Simulatoren in der Welt sind in der Lage, so große und komplexe Möglichkeiten zu realisieren, wie sie für diese Studie nötig sind. Acht Lotsen in zwei getrennten Kontrollräumen führen die virtuellen Luft- und Bodenfahrzeuge. In einem dritten Raum sitzen zehn Simulationspiloten, Bodenfahrzeugoperateure und Koordinatoren. Sie steuern die Luftfahrzeuge, fahren die Flugzeugschlepper zum Zurückschieben der Flugzeuge oder nehmen Telefonanrufe als Flughafenmanagement- oder Enteisungskoordinatoren entgegen. Gesteuert wird die ganze Simulation von einem vierköpfigen Team aus Versuchsbeobachtern und Simulationsleitern. Über zwei Simulationswochen mit unterschiedlichen Lotsen wird so der neue Rollweg unter Winter- wie Sommerbedingungen getestet. Die Lotsen müssen vom einfachen Flugverkehr nach Plan bis zu komplexen Sonderfällen verschiedene Situationen lösen. Egal ob Flugzeuge mit Fahrwerksdefekt oder Startabbruch, alle Situationen werden vom DLR-Team analysiert und mit den Lotsen besprochen, um Verbesserungsvorschläge zu erarbeiten.
"Am Ende hilft unsere Machbarkeitsstudie dem Flughafen Zürich das Potenzial des neuen Rollwegs optimal auszunutzen und die entsprechenden Verfahren zu finden, damit Safety- und Effizienzverbesserungen im Rollverkehr in Zürich optimal ausgeschöpft werden können", so Schier. Bis März 2017 sollen die jetzt ermittelten Daten ausgewertet sein.
DLR