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Start- und Landebahn

SLB des LII 'Miacheal Gromow' - eine der längsten der Betonbahnen der Welt Die Start- und Landebahn (SLB) ist die (meist befestigte) Fläche eines Flugplatzes, auf der startende Flugzeuge bis zur Abhebegeschwindigkeit beschleunigen und dann abheben und landende Flugzeuge aufsetzen und abbremsen oder ausrollen.
Aus Kostengründen wird dieselbe Bahn für Starts und Landungen benutzt. In der historischen Entwickung war es bedingt durch die Bauweise der Flugzeuge sowie duch die Motorenleistung notwendig für beide Vorgänge getrennte Bahnen zu nutzen. (vergleiche: Flugplatz )

Im englischen Sprachgebrauch existiert deswegen auch nur der Ausdruck runway (abgekürzt als RWY). In der Fachsprache wird synonym für Landebahn auch Piste oder kurz Bahn verwendet.

Die SLB wird aus Sicherheitsgründen zu jedem Zeitpunkt nur von einem Flugzeug benutzt. Dies geschieht teilweise jedoch in sehr schneller Abfolge, vor allem an Flugplätzen mit hoher Auslastung ist oft zu beobachten, dass am Ende der Start-/landebahn ein Flugzeug abhebt, während auf der anderen Seite ein anderes Luftfahrzeug kurz vor der Landung steht (mindestens aber oberhalb der Entscheidungshöhe).

Bauliche Ausführung

Oberfläche/Unterbau

Als Start- und Landebahn definiert man eine befestigte, rechtwinklige Fläche, die zum Starten und Landen von Flugzeugen geeignet ist. Sie muss in ihrer Bauweise so angelegt sein, dass sie den damit verbundenen, extremen Belastungen standhalten kann. Die Oberfläche der Start- und Landebahnen hat sich im Lauf der Jahre stark verändert. Während die frühen, leichten Flugzeugmodelle von Grasbahnen aus starten konnten, hat die Entwicklung großer Flugzeuge mit hohem Gewicht deren Nutzung zu kommerziellen Zwecken unmöglich gemacht.Verkehrsflugplätze verfügen heute Über mindestens eine befestigte Start- und Landebahn.

Sie bestehen entweder aus Asphalt oder Beton. Beton wird aufgrund seiner längeren Lebensdauer von bis zu 40 Jahren vor allem an großen Flughäfen genutzt. Der günstigere Asphalt mit einer Lebensdauer von 15 bis 20 Jahren kommt häufig an kleineren Flugplätzen zum Einsatz. Die Oberflächen mussen sehr belastbar sein. Sie mussen dem im Moment der Landung entstehenden Kraft standhalten. Sie müssen bei den verschiedensten Wetterverhältnissen ein gutes Reibungsverhalten aufweisen und frei von Unregelmäßigkeiten sein, um den bestmöglichen Ablauf der Flugbewegungen sicherzustellen.

Sie werden so flach wie möglich gebaut, um einen ruhigen Startlauf der Flugzeuge zu gewährleisten. Gleizeitig muss aber auch gewährleistet sein, dass sich keine grösseren Wasseransamlungen bilden können. Die Tragfähigkeit der Bahnen kann mit der Pavement Classification Number klassifiziert werden.

Grundlagen zur Längenberechnung von Pisten

Länge und Breite

Die Länge und Breite der Start- und Landebahn hängt vom Bemessungsflugzeug ab. Das ist das Luftfahrzeug, das auf der entsprechenden Start-/Landebahn am häufigsten betrieben wird. Für größere Luftfahrzeuge wird dann bei Notwendigkeit eine eventuelle Ausnahmegenehmigung erteilt. So kann der Einsatz großer Flugzeuge auf Interkontinentalstrecken zu einem sehr hohen maximalen Startgewicht führen, was wiederum eine Startbahnlänge von 3.000 bis 4.000 m erfordern kann. Ist die erforderliche Länge nicht gegeben, führt dies zu Beschränkungen der Flugzeuge bezüglich ihres Gewichtes und ihrer Reichweite. Standortbezogene Faktoren haben ebenfalls einen Einfluss auf die Mindestlänge der Pisten. Eine verminderte Triebwerksleistung und ein verschlechterter Auftrieb entstehen nicht nur durch die hohe Lage eines Flugplatzes, sondern auch durch hohe Temperaturen am Standort. Deswegen müssen die Bahnen prozentual je nach Flugplatzbezugstemperatur verlängert werden. Diese entspricht der durchschnittlichen Tages-Höchsttemperatur des heißesten Monats des Jahres. Die Breite der Start- und Landebahnen wird ebenfalls von den technischen Daten der Flugzeuge beeinflusst. Für die meisten gängigen, großen Flugzeugtypen genügt die Standardbreite vieler Bahnen von 45 Meter. Ein Großraumflugzeug wie der A380 erfordert jedoch eine Bahnbreite von 60 Meter.

Bei den Militärflugplätzen werden die Start- und Landebahnen auch entsprechend den Flugzeugtypen, die sie benutzen sollen, gebaut. Die Länge der Bahn muss bei den großen Transportmaschinen um die 2,5 Kilometer lang sein, wogegen Jagdflugzeuge kürzere Strecken benötigen, und kleinere Propellermaschinen mit der geringsten Länge auskommen.

Unterteilt werden die Bahnen nach ICAO-Annex 14 in vier Größen

Für die Einordnung ist auch eine Mindestbreite notwendig, bei Neuanlagen wird diese Bahn ansonsten nicht genehmigt

Die längste Bahn der Welt in der zivilen Luftfahrt hat eine Länge von 5.500 Metern (14/32) am Flughafen Bangda (ICAO-Code: ZUBD) in der Region Tibet (V.R. China). Die kürzeste Bahn eines internationalen Verkehrsflughafens für Flugzeuge mit Strahltriebwerken weist der Flughafen Yap (Mikronesien) auf: 1.469 Meter.

Unmittelbar um die Start- und Landebahn herum ist der Sicherheitsstreifen genehmigungsrechtlich festgelegt. Dieser hat je nach Größe der Start- und Landebahn und Nutzung (IFR/VFR) eine Breite von je 30 m (VFR) rechts und links der Bahn bis zu 150 m (IFR ILS) je Seite und muss eingeebnet und hindernisfrei sein. Innerhalb des Streifens darf sich als Hindernis aus flugsicherungstechnischen Gründen nur der Gleitwegsendemast und der Monitormast befinden. Der Streifen beginnt bei 30 m (VFR) bis 60 m (IFR) vor der Bahn und endet bei 30 m oder 60 m nach Ende der Bahn. Vor und hinter dem Streifen befindet sich jeweils die RESA (runway end safety area - Start-/Landebahnendsicherheitsfläche). Die RESA hat eine Länge von min. 30 m (VFR) bis zu 90 m (IFR, von ICAO empfohlen 240 m bei IFR). Die Breite beträgt die des sicherheitsstreifens, mindestens aber doppelte Bahnbreite.

Der Abschnitt auf der Bahn, ab dem ein landendes Luftfahrzeug frühestens aufsetzen darf, wird als Landeschwelle (englisch: Threshold) bezeichnet. Die Schwelle hat eine spezielle Markierung und Befeuerung. Fällt der physische Beginn der Bahn nicht mit der Schwelle zusammen, spricht man von einer sogenannten "versetzten Schwelle".

Ausrichtung

Heute die Start- und Landebahnen so gebaut, dass sie in ihrer Richtung den lokalen Windverhältnissen angepasst sind. Flugzeuge starten und landen grundsätzlich gegen den Wind, um maximalen Auftrieb zu erlangen und die Start- bzw. Landestrecke zu verkürzen. Aus diesem Grund ist die Hauptbahn immer nach der Hauptwindrichtung gebaut. Leichte Abweichungen hiervon können durch geografische Gegebenheiten sowie Anflugverfahren notwendig werden. Die Lage weiterer Bahnen soll so gewählt werden, dass der Benutzbarkeitsfaktor des Flughafens mindestens 95% beträgt. Das bedeutet, falls an einem Standort häufig so starke Querwinde herrschen, dass die Hauptbahn nicht permanent betrieben werden kann, sollte eine Querwindbahn vorhanden sein. Je kleiner das Flugzeug, das die Bahn nutzen soll, desto niedriger ist die zulässige Querwindkomponente. Zur Planung der Start- und Landebahnausrichtungen sollten über mindestens fünf Jahre hinweg mehrmals täglich Beobachtungen der Windverteilung gemacht werden, um eine möglichst hohe Benutzbarkeit der Bahnen zu gewährleisten.

Eine besonders schwierige Situation entsteht, wenn Scherwindsituationen (engl. windshear) auf der Start- bzw. Landebahn herrschen. Scherwinde sind durch den Boden umgeleitete Auf- und Abwinde, die als starke Böen in Erscheinung treten. Im Wetterradar kann man zwar Schlechtwettergebiete schon weit im Voraus erkennen und umfliegen, Scherwinde werden jedoch nicht angezeigt.

Allerdings gibt es inzwischen ein sogenanntes windshear warning system, welches nicht nur eine Windscherung erkennt, wenn sie aktuell auftritt (hervorgerufen durch mehr als 15 kts vertikaler oder 500 fpm horizontaler Abweichung (Def.)), sondern auch ein sogenanntes "Predictive Windshear System", welches auch vor dem Flugzeug liegende große Auf- und Abwindfelder erkennt. Wenn das Risiko zu groß wird, muss auf einem anderen Flughafen gelandet werden

Konfigurationen

Meteorologische und geografische Faktoren an Flugplätzen erfordern verschiedene Konfigurationen der Start- und Landebahnen. Mögliche Konfigurationen sind das Einbahn-, das Parallelbahn-, das Kreuzbahn- und das V-Bahnsystem, sowie Kombinationen daraus. Die Kapazität, als maximal mögliche Anzahl an Flugbewegungen wird maßgeblich, aber nicht ausschließlich vom Bahnensystem bestimmt. Weitere kapazitätslimitierende Einflussfaktoren sind Wind- und Sichtverhältnisse, Verzögerungen bei hohem Verkehrsaufkommen, Staffelungen, vorhandene Navigationshilfen, Flugzeugmix, An- und Abflugverfahren, sowie die Kapazität der Vorfelder und der Rollwege. Die dadurch ermittelte Kapazität stellt keinen absoluten Wert dar, sondern einen simulierten Annäherungswert.

Ein weiterer nicht zu unterschätzender Faktor ist die Einbindung in die territoriale Infrasruktur.

Die einfachste Variante ist das Einbahnsystem, bei dem nur eine Start- und Landebahn in Hauptwindrichtung vorhanden ist. Es wird v.a. von kleineren Flugplätzen genutzt, die keine ungünstigen Querwinde vorzuweisen haben. Mit diesem System können je nach bodentechnischen Einrichtungen jährlich 180.000 bis zu 230.000 Flugbewegungen durchgeführt werden.

Bei einem Parallelbahnsystem sind zwei oder mehr Bahnen in paralleler Anordnung vorhanden. Dies setzt, wie beim Einbahnsystem voraus, dass am Standort kaum starke Gegenwinde, die den Betrieb einschränken würden, vorhanden sind. Dabei sind der Abstand und der Versatz der Bahnen voneinander entscheidend dafür, um wie viele Bewegungen sich die Kapazität erhöht. Dieser Abstand, der über die Betriebsart entscheidet, wird anhand der Distanz der Bahnmittellinien voneinander gemessen. Hierbei gibt es eine Unterscheidung nach nahem, weitem und mittlerem Bahnabstand ("close", "far", "intermediate"). Ein Abstand von über 1.035 m bedeutet, dass die Bahnen unter jeglichen Bedingungen unabhängig voneinander betrieben werden können. Dies führt zu einer verdoppelten Kapazität von maximal 120 Bewegungen pro Stunde, oder 310.000 bis 380.000 Flugbewegungen pro Jahr. Bei einem Abstand von unter 1.035 m ist kein unabhängiger Betrieb beider Bahnen möglich. Je nach Abstand entstehen unterschiedlich starke Abhängigkeiten, welche die Kapazität des Bahnsystems maximal auf die Kapazität eines Einbahnbetriebes reduzieren können.

Beim Kreuzbahnsystem handelt es sich um zwei Bahnen unterschiedlicher Ausrichtung, die sich an einer Stelle kreuzen. Die unterschiedliche Ausrichtung der Bahnen wird durch Winde aus verschiedenen Richtungen bedingt. Wären an solchen Standorten nur Bahnen einer Ausrichtung vorhanden, würde dies zu einer Kapazitätseinschränkung bei starken Seitenwindverhältnissen führen. Durch die Bahnen unterschiedlicher Ausrichtung ist gewährleistet, dass eine Bahn immer den Windverhältnissen entspricht. Bei geringen Windstärken können sogar beide Bahnen betrieben werden. Die Kapazität ist beim Kreuzbahnsystem zusätzlich zur Betriebsrichtung stark von der Lage des Schnittpunktes beider Bahnen abhängig. Je geringer die Entfernung des Schnittpunktes von den Enden der Bahnen ist, desto höher ist die Kapazität des Systems.

Das V-Bahnsystem ähnelt in seiner Konfiguration dem Kreuzbahnsystem, jedoch schneiden sich die beiden Bahnen unterschiedlicher geografischer Richtung nicht. Die Bahn mit der vorherrschenden Betriebsrichtung wird auch als Hauptbahn bezeichnet, und die andere dementsprechend als Querwindbahn. Bei starkem Wind wird die Kapazität eingeschränkt, da in diesem Fall nur eine Bahn betrieben werden kann. Dahingegen können bei leichtem Wind beide Bahnen simultan genutzt werden. Eine höhere Kapazität wird erreicht, wenn die Bewegungen vom V wegführend statt finden. In diesem Fall können bis zu 100 Flugbewegungen stündlich stattfinden.

Neigung

Die Start- und Landebahn darf in Europa nur einen geringen Neigungswinkel von wenigen Grad aufweisen, da der Start bergauf erschwert würde, und eine Landung auf geneigter Bahn erheblich schwieriger ist. Pro 1% Längsneigung der Bahn muss eine Verlängerung um jeweils 10% der Bezugsstartbahnlänge erfolgen, da ein Höhenunterschied innerhalb der Startbahn ein geringeres Beschleunigungsvermögen des Flugzeugs zur Folge hat. Aber auch da gibt es Ausnahmen: der Alpenflugplatz Courchevel hat eine Bahnneigung von 18,5% oder ca. 11° . Bei nur einer möglichen Start- und entsprechend entgegengesetzter Landerichtung spricht man von einem Altiport: Gelandet wird immer bergauf, gestartet bergab.

Max. Längsneigung:

Landebahnkennung

Die Bahnen werden mit ihrer Landebahnkennung (engl. runway designator) bezeichnet, die sich an den Gradzahlen der Kompassrose orientieren. Die Gradzahl wird durch zehn geteilt und kaufmännisch gerundet. Verläuft zum Beispiel eine Bahn in Richtung Ost(90 Grad) - West (270) wird sie die Kennzeichnung 09/27 aufweisen. Die kleinere Zahl steht immer an erster Stelle, unabhägig davon in welcher Betriebsrichtung die Bahn genutzt wird. Eine Bahn, die in einer Richtung die Kennzeichnung 04 führt, wird in der entgegengesetzten Richtung die Kennzeichnung 22 führen. Beide Nummern unterscheiden sich um 180 Grad, also 18. Jede dieser beiden Nummern ist als große weiße Zahl am jeweiligen Anfang der Bahn aufgemalt, so dass sie vom Piloten aus der Luft bereits aus einiger Entfernung erkannt werden kann.

Verfügt ein Flugplatz über zwei Start- und Landebahnen die parallel verlaufen, und somit die gleichen Nummern als Kennzeichnung haben, so wird der rechts gelegenen Bahn der Buchstabe R (vom englischen right) hinzugefügt und der linken Bahn ein L (vom englischen left). Die volle Kennzeichnung wäre in einem solchen Fall, zum Beispiel, Startbahn 07R und Startbahn 07L. Wenn es sogar eine dritte parallele Bahn gibt, wird für die mittlere Piste der Buchstabe C (vom englischen center) gebraucht. Bei mehr als drei parallelen Bahnen (beispielsweise am Los Angeles International Airport) werden die Bezeichnungen für zwei Bahnen häufig abgerundet, während die Bezeichnung für die beiden anderen Bahnen aufgerundet werden, vier Bahnen in Kompassrichtung 249 werden dann beispielsweise als 25R, 25L, 24R und 24L bezeichnet.
Das sich ändernde Erdmagnetfeld führt daher zu gelegentlichen Änderungen von Landebahnkennungen. So wurde beispielsweise die Start- und Landebahn des Flughafens London-Stansted im Jahr 2009 von „05/23“ in „04/22“ umbenannt.

Im Flugbetrieb wird immer nur eine Richtung genutzt. Diese legt der Tower fest und orientiert sich dabei in der Regel an der derzeitigen Windrichtung, um Luftfahrzeugen Starts und Landungen gegen den Wind zu ermöglichen, was kürzere Startläufe und Landewege impliziert. Es kann durchaus vorkommen, dass im laufenden Flugbetrieb die Betriebsrichtung geändert wird. Aus Betriebsrichtung 18 wird dann 36, das heißt Starts und Landungen finden nicht mehr in Richtung Süden, sondern nach Norden statt.

Markierungen

Die Start- und Landebahnen verfügen weiterhin über weiße Markierungen, die dem Piloten beim Starten, und vor allem beim Landen helfen, die verschiedenen Abschnitte der Bahn und deren mittlere Achse zu erkennen, um auf diese Weise sicher zu manövrieren.

Befeuerung

Für die Starts und Landungen bei Dunkelheit und bei Nebel verfügen Start- und Landebahnen über eine Befeuerung, die die seitliche Begrenzung, die Mitte, den Anfang und das Ende der Bahn und einige der Abschnitte markiert.

Alle Taxiways (Rollbahnen) sind blau beleuchtet, Start- und Landebahnen weiß. Die Mittellinienmarkierung ist auch weiß befeuert, kann aber zusätzlich codiert sein. Das heißt, die letzten 900 Meter der Mittellinienmarkierung einer Bahn sind nicht mehr weiß sondern rot und weiß codiert. Diese 900 Meter teilen sich auf in 600 Meter in Rot und Weiß und die letzten 300 Meter nur in Rot.

Anflugbefeuerungen werden unterschieden für Präzisions-Anflüge und Nicht-Prüzisions-Anflüge. Präzisions-Anflüge bedürfen einer Mindestlänge von 720 Metern Anflugbefeuerung (bei ILS-Kategorie CAT I), bei CAT II und CAT III 900 Meter.

Bahnen für Nicht-Präzisions-Anflüge sollen mit einer mindestens 720 Meter langen Anflugbefeuerung ausgestattet sein. Ausnahmen bis auf 420 Meter sind möglich. Unter gewissen physikalischen Gegebenheiten (Abhang oder ähnlich) ist auch eine kürzere Länge der Anflugbefeuerung, jedoch unter weiteren Auflagen möglich, so beispielsweise in Allendorf/Eder: GPS-Anflugverfahren, aber nur 150 Meter Anflugbefeuerung (allerdings Heraufsetzung der MDH).

Manche Scheinwerfer im Landeanflug, VASI genannt, ermöglichen eine Überprüfung des Drei-Grad Sinkfluges zur Bahn durch zwei oder vier hintereinander angeordnete Scheinwerfer ("White white: your height!, red white: you're right!, red red: you're dead."). Eine präzisere Landehilfe bietet das Precision-Approach-Path-Indicator- (PAPI)-System, das vier nebeneinander stehende Lampen verwendet. Auch hier gibt es einen Farbcode aus Rot (zu niedrig) und Weiß (zu hoch); der richtige Gleitpfad ist erreicht, wenn der Pilot zwei rote und zwei weiße Lichter sieht.

Betrieb

Flugzeuge werden an großen Flughäfen und Flugplätzen durch ein Follow me car von der Landebahn zur Parkposition gebracht. Insbesondere ist es üblich, Flugzeuge, die nicht an einem Gate abgefertigt werden oder selbständig zum GAT rollen, von einem Follow me car zu ihrer Abstellposition zu begleiten. An den Gates großer Flughäfen erfolgt eine Einweisung durch Bodenpersonal, so genannte Marshaller.

CIA - The World Factbook -- Field Listing - Airports - with paved runways
 
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 07.06. 2024