Staffelung Radar (Unterschied zwischen Versionen)

Version vom 6. März 2019, 18:06 Uhr

Dieser Artikel behandelt die Grundprinzipien von Staffelung. Welches Luftfahrzeug wo und wann zu staffeln ist, hängt auch von der Flugregel und der beflogenen Luftraumklasse ab. Zur Abhängigkeit zwischen Staffelung und Luftraum siehe Artikel Lufträume.

Die Staffelung ist der laterale und vertikale Abstand zwischen zwei Luftfahrzeugen. Es wird grundsätzlich zwischen Radar- und Wirbelschleppenstaffelung unterschieden. In diesem Artikel wird ausschließlich auf die lotsenseitige Staffelung eingegangen.

Falls auf eine Situation beide Staffelungsmethoden anwendbar sind, wird immer diejenige mit den größeren Abständen gewählt.

Staffelung

Der Überbegriff „Staffelung“ beschreibt die lateralen (horizontalen) und vertikalen Mindestabstände zweier Luftfahrzeuge, die zueinander der Staffelungspflicht unterliegen. Dabei wird zwischen mehreren Kategorien unterschieden, die situationsbedingt Anwendung finden. Sofern – abgesehen von den konventionellen Lateralwerten – mehrere Gruppen zutreffen, ist stets der höhere Wert zu nutzen.

Staffelungsverpflichtung

Zwischen folgenden Profilen muss Staffelung gewährleistet werden:

• allen Flügen in Luftraum A und B
  
• IFR Flügen in Luftraum C, D und E
  
• VFR Flügen in Luftraum C und IFR Flügen
  
• Sonder-VFR und IFR Flügen
  

Delegierung an Piloten

Unter folgenden Bedingungen kann die Staffelungsverpflichtung an die Piloten delegiert werden:

• Tag
  
• Unterhalb FL100
  
• Luftraum D oder E
  
• Während des Steig- oder Sinkfluges
  
• Pilot beantragt das Verfahren oder stimmt zu
  
• Pilot des anderen Luftfahrzeuges stimmt zu
  
• Das Verfahren ist zeitlich oder örtlich begrenzt
  
• Verkehrsinformationen werden erteilt
  

Abweichend von den obigen Regeln besteht die Möglichkeit, im kontrollierten Luftraum die Staffelungswerte zu verringern, wenn ein Luftfahrzeug dem anderen auf dem Endanflug zur gleichen oder auf parallelen Bahnen folgt. Hier muss der folgende den führenden Verkehr in Sicht haben und bestätigen, dass er eigenständig für einen angemessenen Abstand sorgt.

Vertikale Staffelung

Bei der Höhenstaffelung gibt es 4 Einteilungen:

• GND – FL290
  
  • FL290 – FL410 mit RVSM
    
  • FL290 – FL410 ohne RVSM
    
• FL410 und darüber
  

Grundsätzlich beträgt das Minimum im niedrigsten Band (FL290 und darunter) 1000ft. Zwei Flüge gelten also gestaffelt, wenn sich ihre Höhe um mindestens 1000ft unterscheidet. Mit einbeziehen muss man in einigen besonderen Fällen eventuelle Druckunterschiede der beiden Maschinen. So kann es sein, dass ein Luftfahrzeug auf einer Flugfläche (flight level) unterwegs ist, während sich die andere auf einer Flughöhe über NN (altitude) befindet. Eine Staffelungsunterschreitung ist also nicht zwangsläufig eingetreten, wenn Pilot A in FL 130 fliegt und Pilot B in Altitude 12300ft. Wenn das QNH nun 1025 oder höher ist, haben wir Glück gehabt. Oder gut rechnen können 😉

Im zweiten Band (290 – 410) dürfen Flugbewegungen mit RVSM-Equipment zueinander 1000ft Vertikalabstand haben. Sobald eines der beiden involvierten Geräte kein entsprechendes Equipment aufweist, sind 2000ft Mindestwert einzuhalten. Außerdem ist mit Formationsflügen ab FL290 ebenfalls 2000ft zu machen.

In Flugfläche 410 und darüber sind grundsätzlich 2000ft Abstand zu halten. Das hat zur Folge, dass folgende (markiert = besonders) Flugflächeneinteilung Anwendung findet:

Laterale Staffelung APP/CTR

Zeitbasierte Staffelung

Zwei Flüge gelten als gestaffelt, sofern sie einen gemeinsamen Routenpunkt oder geographischen Raum mit mehr als 10 Minuten Differenz passieren und sich nicht entgegenkommen. Zeitbasierte Staffelung ist eine Art der konventionellen Staffelung.
Als „opposite traffic“ beschreibt die ICAO zwei Flieger, die mit einem Winkel von weniger als 45 Grad (+/- 180, da entgegengesetzt) zueinander stehen.
Oder anders herum: die Heading-Differenz beträgt zw. 135 und 225 Grad
-> 180° = exakt opposite; +/- 45°= 135 bis 225.

Diese Art der Staffelung findet auf IVAO nur in ganz besonderen Fällen Anwendung, beispielsweise über dem Atlantik.

Die Flugsicherung in Deutschland (unterer Luftraum) nutzt zeitbasierte Staffelung auf Basis der ihnen zur Verfügung gestellten Flugstreifen, die auch Zeitinformationen beinhalten, bei einer groben Vorplanung. Diese Arbeitsweise ermöglicht eine schnelle Identifikation von freien Flughöhen, ohne eine präzise Abschätzung der jeweiligen Positionen gemacht haben zu müssen. Sobald sich die Luftfahrzeuge nähern, erfolgt eine neue Abschätzung aufgrund der Radardatenlage.

Radarstaffelung

Unter Flugfläche 245 sind deutschlandweit einheitlich 3 nautische Meilen Radarstaffelungsmindestwert etabliert. Über Flugfläche 245 sind 5NM herzustellen.

Wirbelschleppenstaffelung

Jedes Luftfahrzeug erzeugt sogenannte Wirbelschleppen, also Verwirbelungen hinter den Tragflächen. Je langsamer es fliegt und je schwerer es ist, desto stärker sind diese ausgeprägt. Das bedeutet, dass Luftfahrzeuge im An- und Abflug besonders betroffen sind. Wirbelschleppen beginnen mit dem Entlasten des vorderen Fahrwerks (meist Bugfahrwerk) beim Startlauf und enden mit dem vollständigen Aufsetzen des vorderen Fahrwerks bei der Landung. Entsprechend standardisierter Gruppen, die sich am maximalen Startgewicht orientieren, werden Luftfahrzeuge kategorisiert:

Achtung:
Die Boeing 757 wird trotz ihrer Gewichtsklassifizierung nicht in die Kategorie Medium gruppiert, sondern als Heavy gezählt und gestaffelt.
Der Airbus A380 wird oberhalb von FL100 als Kategorie Heavy betrachtet.

Wirbelschleppenstaffelung ist entsprechend der Staffelungsverpflichtung anzuwenden, wenn:

• Ein Luftfahrzeug sich direkt hinter einem vorausfliegenden Luftfahrzeug in derselben Flughöhe oder weniger als 1000 Fuß darunter befindet
• Ein Luftfahrzeug hinter einem anderen Luftfahrzeug an dessen 6 Uhr-Position in derselben Flughöhe oder weniger als 1000 Fuß darunter kreuzt
• Beide Luftfahrzeuge dieselbe Piste oder Parallelpisten, die weniger als 760 m voneinander entfernt sind, benutzen
• Parallele Pisten mit einem Abstand von 760 m oder mehr voneinander benutzt werden und der Flugweg des vorausfliegenden Luftfahrzeugs in der gleichen Höhe oder weniger als 1000 Fuß darunter durchflogen wird
• Sich kreuzende Pisten benutzt werden, wobei der Flugweg des vorausfliegenden Luftfahrzeugs in der gleichen Höhe oder weniger als 1000 Fuß darunter durchflogen wird.

Wirbelschleppenstaffelung findet keine Anwendung, wenn

• sichergestellt ist, dass das folgende Luftfahrzeug den Bereich der Wirbelschleppen des Vorausfliegenden nicht durchkreuzt
• der Luftfahrzeugführer des nachfolgenden Luftfahrzeugs erklärt hat, dass er auf eine erhöhte Staffelung verzichtet und/oder das vorausfliegende Luftfahrzeug in Sicht hat und selbst für einen entsprechenden Abstand sorgt.

Besonderheiten

Cleared Confliction

Eine cleared confliction ist ein Konflikt, der aufgrund von aktueller Clearance-Lage auftreten kann. Ein „freigegebener Konflikt“ im Wörtlichen übersetzt.

Das ist beispielsweise der Fall, wenn sich ein Überflug und ein Abflug kreuzen und das Cleared Level des Abfluges durch den Flugweg des Gegners führt und dabei den lateralen Mindestabstand unterschreiten würde.

Solche Situationen sind grundsätzlich und zu jeder Zeit zu vermeiden.

Welche Alternativen hat der Lotse in diesem illustrierten Fall?
a) Freigabe nur nach FL340 (oder darunter)
b) (frühzeitige) Freigabe mit einer Anweisung zur vertikalen Geschwindigkeit (rate of climb/descend), die den minimalen vertikalen Abstand bei Passieren sicherstellt
c) Freigabe mit angemessener Höhenrestriktion zur Sicherstellung der Staffelung
d) Erreichen, dass der laterale Mindestabstand erreicht, eingehalten bzw. nie unterschritten wird.

Erhöhte Staffelungswerte

Bei Formationsflügen (egal ob zivil oder militärisch) ist der entsprechende laterale Mindestwert um eine Meile zu erhöhen. Ab FL290 und aufwärts sind Formationen außerdem mit 2000ft zu jeglichem Verkehr zu staffeln.
Außerdem muss zu Eurofightern, die schneller als Mach 0.70 fliegen, die Vertikalstaffelung verdoppelt werden - unabhängig von der Höhe.
Darüber hinaus können Regierungsflüge erhöhte Werte verlangen.

Staffelung zu Lufträumen

Mit IFR Flügen im kontrollierten Luftraum, VFR Flügen in C und Sonder-VFR Flügen sind die halbierten Mindestabstände (Radarstaffelungswert) einzuhalten zu:

• Grenze des eigenen Luftraums
• Grenze des kontrollierten Luftraums
• Gebieten mit Flugbeschränkung
• Gefahrengebieten
• Gebieten mit besonderen Aktivitäten

Vertikale Abstände sind ebenfalls zu halbieren, mit folgender Ausnahme: NON RVSM Flüge oder Formationen in bzw. über FL290 sind mit 1500ft vertikalem Abstand zu fremden Lufträumen zu halten, sodass zu jeder Zeit 2000ft insgesamt gewährleistet sind. Ausnahmen werden explizit lokal genannt.

Staffelung Tower

Für Staffelung zwischen Ab- und Anflügen sowie Sonder VFR Verkehr ist bei IVAO der Towerlotse zuständig. Wirbelschleppenstaffelung findet selbstverständlich auch im Towerbereich bei jeglicher Verkehrskonstellation Anwendung.

Pistenstaffelung

Je Piste darf nur eine Freigabe erteilt werden. Das resultiert in folgenden zu beachtenden Dingen: Hat eine Departure versehentlich nicht den Transponder aktiviert und befindet sich weniger als 0,1NM hinter Pistenende, wird eine weitere Freigabe für Start oder Landung als Autofail betrachtet. Sobald dieser die Piste lateral deutlich hinter sich gelassen hat, kann die Bahn als "frei" betrachtet werden.

Ähnliche Problematik ergibt sich bei einem Luftfahrzeug, das die Piste verlassen soll. Der Lotse kann sich einer freien Piste vergewissern, sofern der Pilot ein "runway vacated" meldet und der Speedvector im IVAC in Richtung des Taxiways zeigt. Darüber hinaus gilt die Piste als frei, sobald der Verkehr bei einer eingezeichneten Rollhaltelinie diese überquert hat. In allen anderen Fällen ist bei Inbounds die Piste als "besetzt" wahrzunehmen.

Hintergrund: Der Lotse kann sich nicht wie im Realbetrieb durch einen Blick aus dem Tower vergewissern, dass der betroffene Pilot bereits die Piste verlassen hat.

Departures

Zeitbasierte Staffelung

Die ICAO sieht bei zeitbasierter Staffelung für Abflüge auf gleichen oder eng beieinander liegenden parallelen Pisten folgende Werte vor:

Grundstaffelungswerte:

• 1 Minute für zwei Abflüge, die unmittelbar nach dem Start um mindestens 45° unterschiedliche Tracks haben
• 2 Minuten auf gleicher Strecke, wenn der vorherige Abflug mindestens 40 Knoten schneller ist
• 5 Minuten, wenn der zweite Abflug den ersten vertikal übersteigen soll

Der zweite Punkt gilt für uns bei IVAO als gegeben, solange es Luftfahrzeuge ähnlicher oder vergleichbarer Leistungen im frühen Steigflug sind. Der dritte Punkt kann bei IVAO vernachlässigt werden.

Wirbelschleppenstaffelung: 2 Minuten für eine „kleinere“ Wirbelschleppenkategorie als die vorausstartende (z.B. L hinter M) bzw. 3 Minuten, wenn der folgenden Verkehr eine verkürzte Runway (intersection departure) nutzt.

Radarstaffelung

Wie bei den Towern der DFS an den internationalen Plätzen haben wir bei IVAO auch im Tower ein Radargerät zur Verfügung. Dieses können wir zur Staffelung auch verwenden.
Das bedeutet bei jeglichen Flugbewegungen, dass wir auf 3 Meilen herandürfen, sofern nicht anders lokal festgelegt oder durch die Situation ein höherer Staffelungswert erfordert wird (z.B. Wirbelschleppenstaffelung).

Bei Abflügen – fiktives Beispiel: M hinter M - haben wir demnach die Möglichkeit, bereits früher als nach 60 Sekunden den zweiten Abflug starten zu lassen, sofern wir die erforderlichen 3 Meilen erreichen.
An den großen Plätzen in Deutschland lässt sich die Landebahnschwelle der gegenüberliegenden Seite als ein bewährter Referenzwert nennen.
Wir geben also Abflug #1 (Medium Jet, 737-800) eine Freigabe zum Start auf der 36 und warten, bis dieser die gegenüberliegende Schwelle (18) überflogen hat. Das ist der Zeitpunkt, zu dem Abflug #2 (ähnliche Performance gegenüber #1) seinen Startlauf beginnen kann, damit wir 3 Meilen erreichen.
Insbesondere für Neueinsteiger empfehlen wir ein langsames Rantasten an solche Verfahren, da leicht unterschiedliche Performancewerte bereits eine Staffelungsunterschreitung zur Folge haben können. Lieber ein paar Sekunden länger warten und sich über schön gestaffelte Abflüge freuen. Darüber hinaus sollte eine größere Menge an Abflügen direkt nacheinander einen Satz an den Abfluglotsen wert sein, sofern sich die Abflugrouten nicht signifikant voneinander unterscheiden.

Grundsätzlich ist eine Durchmischung verschiedener SIDs bei direkt aufeinander folgenden Abflügen äußerst empfehlenswert, um die Arbeit auf Folgesektoren zu erleichtern und die Komplexität zu verringern.

Arrivals

Bei Anflügen gilt generell, sofern nicht lokal anders geregelt, dass der Anfluglotse sicherstellt, dass die Arrivals bis zum Überfliegen der Landebahnschwelle gestaffelt sind und bleiben.
Nichtsdestotrotz ist der Towerlotse verpflichtet, die Staffelung auf dem Endanflug weiterhin zu beobachten und hat bei (drohender) Unterschreitung für geeignete Maßnahmen zur Wiederherstellung bzw. Erhaltung zu sorgen. Bei der Nutzung von Geschwindigkeitsanweisungen für Flugzeuge im Endanflug durch den Tower ist besondere Vorsicht geboten und eine Koordination unerlässlich.
Falls die Staffelungsverpflichtung an das Cockpitpersonal delegiert wurde, sind immer alle involvierten Lotsen zu informieren.

Sichtflüge

VFR Flugbewegungen müssen in keiner Form gestaffelt werden. Nichtsdestotrotz muss für Typen, die einer größeren Kategorie folgen, immer eine Warnung „VORSICHT WIRBELSCHLEPPEN“ ausgesprochen werden, auch wenn eine explizite vorherige Verkehrsinformation mit Luftfahrzeugtyp erfolgt ist.

Flüge nach Sondersichtflugregeln können mittels Radars geführt und gestaffelt werden. Hier finden somit die üblichen Mindestwerte Anwendung. Diese Flüge müssen ausnahmslos mit der An- und Abflugstation koordiniert werden, da mitunter große Lücken generiert werden müssen.

Geographische Staffelung

Lokal festgelegte Prozeduren können ein Unterschreiten der Radarstaffelungswerte erlauben, sofern „geographische Staffelung“ sichergestellt ist. Dies kann erreicht werden, in dem sich ein Sonder-VFR Flug z.B. in einem definierten Gebiet aufhält (jenseits eines Flusses, einer Stadt oder ähnliches).