Autobahnen im Himmel: So funktioniert das Flugzeug-Routing

18 Mai 2015

Wenn man auf einer Karte die Routen von Flugzeugen ansieht (zum Beispiel mit Tracking-Diensten wie Flightradar24), könnte man meinen, sie würden Brownsche Bewegungen ausführen. Es sieht aus, als würden sie sich in der Luft hin und her bewegen, und nur durch ein unerklärliches Wunder nicht zusammenstoßen. In Wirklichkeit ist das aber nicht der Fall: Auch hier werden die höchsten Sicherheitsmaßnahmen beachtet.

aircraft-routing-featuredLassen Sie uns mit der Tatsache beginnen, dass Flugzeuge nicht einfach fliegen, wie sie wollen, sondern sich die ganze Zeit an bestimmte Luftstraßen halten. Das können Sie sich etwas so vorstellen wie die leuchtenden Luftbojen, die in „Zurück in die Zukunft II“ (übrigens haben wir bereits das Jahr 2015 – wo sind diese Hoverboards?) Kreuzungen markieren. Und die Realität ist hier gar nicht weit von Science Fiction entfernt: Auch wenn es keine Bojen sind, gibt es dennoch virtuelle Punkte auf der Karte.

Jede Route von einem Flughafen zum anderen läuft über diese Luftstraßen; ein Flugzeug fliegt keine direkte Linie, sondern bewegt sich von einem Punkt zum nächsten

Bestimmte Geopositionierungskoordinaten haben eigene Namen: Fünfstellige Kombinationen aus Vokalen und Konsonanten, die einfach gelesen werden können und einprägsam sind (zum Beispiel OKUDI, PESOT oder LISNA). Die Buchstaben selbst erscheinen ohne tieferen Sinn, abgesehen von den Fällen, wenn die Kombination auf einen bevölkerten Ort in der Nähe hinweist.

Jede Route von einem Flughafen zum anderen läuft über diese Luftstraßen; ein Flugzeug fliegt keine direkte Linie, sondern bewegt sich von einem Punkt zum nächsten. Auf längeren Strecken nähert sich diese Route sehr stark an die direkte Linie an. Der Grund ist einfach und vernünftig: Je kürzer die Strecke, desto weniger Kraftstoff wird verbraucht.

Viele Menschen denken, dass Flugzeuge eine gebogene Linie fliegen. Schließlich werden die Routen auf Flightradar als Kurve dargestellt, genau wie auf den Anzeigen im Flugzeug. Aber dahinter gibt es kein besonderes Geheimnis: Die Erde ist eine Kugel, Karten und Monitore sind aber flach. Je näher die Route an einen der Pole kommt, desto stärker wird sie verzerrt.

So sieht die Strecke von Moskau nach Los Angeles auf einer Karte zum Beispiel wie eine Parabel aus. Doch wenn man den Globus nimmt und einen Faden zwischen den zwei Städten spannt, sieht man, dass die Strecke des Flugzeuges in Wirklichkeit der geraden Linie, und damit der kürzesten Strecke, sehr nahe kommt.

Dabei sind Flüge nach Übersee ein bisschen komplizierter. Mit viermotorigen Flugzeugen wie der Boeing-747 oder dem Airbus A380 ist alles sehr einfach: Man fliegt einfach den kürzesten Weg. Bei allen anderen funktioniert das aber nicht – der Grund dafür ist die ETOPS-Zertifizierung (Extended Range Twin Engine Operational Performance Standards). Aus Sicherheitsgründen dürfen zweimotorige Flugzeuge nicht weit vom Festland fliegen, wenn sie den Ozean überqueren.

Zweimotorige Flugzeuge müssen sich so nahe wie möglich zum nächsten Flughafen befinden, auf dem dieses Flugzeug landen kann.

Es ist im Grunde sogar noch ein bisschen komplizierter: Zweimotorige Flugzeuge müssen sich so nahe wie möglich zum nächsten Flughafen befinden, auf dem dieses Flugzeug landen kann. Diese Regel macht das Fliegen großer Flugzeuge bei Langstreckenflügen zu einer noch größeren Herausforderung, da nicht jede Landebahn dafür geeignet ist.

Das Prinzip dahinter: Im Fall eines Motorausfalls muss ein Flugzeug mit dem übrigen Motor den nächstgelegenen Flughafen anfliegen können, der für den Flugzeugtyp ausgestattet ist (fällt auch dieser Motor aus, ist es nicht die beste Idee, das Flugzeug mitten im Ozean zu wassern).

Glücklicherweise sind immer mehr Flugzeuge ETOPS-180-zertifiziert (und dürfen damit bis zu 180 Flugminuten vom nächsten Flughafen entfernt sein) oder sogar ETOPS-240-zertifiziert, und der neue Airbus A350XWB wird sogar ETOPS-370-zertifiziert sein. Man könnte nun fragen, warum beschäftigt man sich damit, wenn man einfach viermotorige Maschinen fliegen könnte. Das hat mit dem Sparen von Kraftstoff zu tun. Vier Motoren verbrauchen mehr Kerosin als zwei, da es keine hundertrpozentige Effizienz gibt.

Der Luftverkehr wird von so genannten Dispatchern verwaltet, die auf die Flugzeuge aufpassen, die nacheinander auf der gleichen Route fliegen, und sicherstellen, dass sie sich nicht näher als fünf Kilometer kommen.

Zudem werden ihnen verschiedene Flughöhen zugeteilt, so genannte Flight Levels – eine festgelegte, konstante Flughöhe, die mit 1/100 der Höhe in Fuß bezeichnet wird, zum Beispiel FL350 (35.000 Fuß), FL270 (27.000 Fuß), usw.

Gerade Flight Levels (300, 320, 340, usw.) werden für Flüge in Richtung Westen verwendet, ungerade Flight Levels (310, 330, 350, usw.) für Flüge in östlicher Richtung. Das bedeutet, dass zwischen Flugzeugen, die auf der gleichen Route in unterschiedliche Richtungen fliegen, mindestens 300 Meter Abstand liegen. Manche Länder verwenden ein anspruchsvolleres, quadratisches Schema, bei dem die Flight Levels in vier, nicht nur in zwei, Richtungen eingeteilt werden, doch das Prinzip ist im Grunde das gleiche.

Lassen Sie mich noch etwas zu den Richtungen sagen. Viele Menschen haben schon bemerkt, dass zum Beispiel ein Flug von Wladiwostok nach Moskau ein kleines bisschen länger dauert, als der Flug von Moskau nach Wladiwostik. Manche erklären das mit verschiedenen Flugrouten, andere glauben, dass sich die Erde beim Flug nach Wladiwostok mit dem Flugzeug mitdreht und beim Flug nach Moskau entgegen der Flugrichtung dreht. Das kann man aber mit Erdkundewissen der zweiten Klasse verneinen, denn die Atmosphäre dreht sich mit der Erde mit.

Der eigentliche Grund ist ganz einfach: Auf der Nordhalbkugel herrschen vor allem Winde von Westen nach Osten vor, also fliegt das Flugzeug im ersten Fall mit dem Wind, im zweiten gegen den Wind.

Manchmal ist der Wind so stark, dass ein vier Stunden langer Flug von, sagen wir einmal, Nowosibirsk nach Moskau ganze fünf Stunden dauert. Und wenn das Flugzeug dadurch seine Landezeit am Flughafen verpasst, kann es vorkommen, dass es einige Zeit in der Warteschleife verbringen muss, bis der Dispatcher einen freien Slot für das Flugzeug findet. Für diesen Fall gibt es spezielle Wartezonen, die nicht weit von den Flughäfen entfernt liegen: Dort bleiben die Flugzeuge und kreisen auf geringer Höhe, bis sie den Flughafen anfliegen und landen können.