Höhenmessung im Luftverkehr

[hedo]

Habe mir mal den blauen Himmel betrachtet, und diesen Kurzbericht bei Euch reingestellt.

 

Blick in den Himmel

 

Danke für die gewünschten Expertenkommentare. :005:

 

Höhenmessung im Luftverkehr

 

Wer ist nicht schon in einem Flugzeug gesessen und hat sich gefragt; wie kommen die vielen Flugzeuge aus allen Richtungen aneinander vorbei ohne zu kollidieren? Neben den elektronischen Hilfsmitteln spielt die Höhenmessung und die gegenwärtig gültige Organisation der Flugflächen eine wichtige Rolle.

 

Wie misst man eigentlich die Flughöhe ?

 

Je höher man hinaufkommt, desto dünner wird die Luft. Das ist nicht nur in der Berufskarriere so, sondern vor allem auch in der Natur. Der Luftdruck über einer Fläche entspricht dem Gewicht der darüber stehenden Luftsäule. Je höher man steigt, umso kürzer wird diese Luftsäule über einer Fläche, desto geringer wird demzufolge der Luftdruck. In Bodennähe sinkt er beim Aufstieg alle acht Meter um ein Hektopascal (hPa, deckungsgleich mit dem früher gebräuchlichen Millibar, mb).

 

In etwa 5500 m Höhe (18000 Fuss) beträgt er nur noch die Hälfte, in rund 10000 m (33000 Fuss) nur noch ein Drittel des Bodendrucks von durchschnittlich 1013,25 Hektopascal. Genau diesen Effekt macht man sich zunutze, um im Flug die Höhe zu bestimmen. Der Höhenmesser an Bord ist also im Prinzip nichts anderes als ein modifiziertes Barometer.

 

Der genaue Zusammenhang zwischen Höhe und Druck wurde von der Weltorganisation für Zivil-luftfahrt (ICAO), einer Unterorganisation der UNO, als eine Art Eichkurve festgelegt.

 

Doch die Natur ist niemals ideal; der Luftdruck unterliegt am Boden Schwankungen von etwa 5%. nach beiden Seiten. Die Hoch und Tiefs in der Wetterkarte beeinflussen natürlich auch den barometrischen Höhenmesser. Da die Dichte von Gasen auch von der Temperatur abhängt, spielt aber auch die Lufttemperatur eine wichtige Rolle.

 

Ein Beispiel: Im Sommer ist die Lufthülle über der Nordhalbkugel wärmer als im Winter. Die Dichte der Luft ist daher im Sommer niedriger, damit auch das Gewicht der Luftsäule, also der Luftdruck. In langen Messreihen hat man festgestellt, dass man deshalb bei einer Höhenmesseranzeige von 30000 Fuss (9144 m) im Sommer um 1200 bis 1600 Fuss (365 bis 488 m) höher fliegt als im Winter, denn der barometrische Höhenmesser misst ja nicht wirklich die Höhe, sondern den Luftdruck und errechnet daraus auf der Basis der festgelegten Eichkurve die Höhe.

 

In Reiseflughöhe ist diese Abweichung zwischen Höhenmesseranzeige und tatsächlicher Flughöhe ohne Bedeutung, den alle Flugzeuge weisen denselben “Messfehler“ auf. Anders ist es beim Anflug auf einen Flughafen. Hier kommt es ja darauf an, die Höhe über dem Flughafen und über Hindernissen (Hügel, Häuser) in seiner Umgebung möglichst genau zu kennen. Deshalb wird an jedem Flughafen ständig der Luftdruck gemessen und auf einen Luftdruck in Meereshöhe zurückgerechnet. Dieser Wert, das so genannte QNH, wird dem Piloten vor dem Start und beim Anflug mitgeteilt. Er kann ihn an seinem Höhenmesser einstellen. Dieser zeigt ihm dann die jeweilige Höhe über dem Meeresspiegel an.

 

Technisch ist die Messung des Luftdrucks am Boden problemlos. Doch wie sieht es im Fluge aus? Im Innenraum des Flugzeuges herrscht bei den heutigen modernen Flugzeugen ein Überdruck. Man muss also auf jeden Fall aussen messen. Allerdings gibt es nur ganz wenige Punkte am Flugzeug, wo man den statischen Druck wirklich zuverlässig ermitteln kann. An den meisten Stellen würde die Luftströmung das Ergebnis verfälschen, üblicherweise hat ein Flugzeug zwei, im Regelfall sogar drei Messfühler, die voneinander unabhängig arbeiten. Ihre Daten gelangen bei modernen Verkehrsflugzeugen nicht direkt auf die Instrumentenanzeige. Sie werden vielmehr zum Air-Data-Computer geleitet, der sie dann elektronisch ins Cockpit meldet. Dort gibt es auf der linken (Captain) und auf der rechten (Copilot) Seite jeweils ein Anzeigeinstrument für die Höhe. Aus Sicherheitsgründen werden sie unabhängig voneinander von verschiedenen Messfühlern versorgt. Sollte die Elektrik an Board einmal ausfallen und damit der Air-Data-Computer, gibt es noch zur Reserve einen einfachen, mechanischen Höhenmesser, wie man ihn auch in kleinen Flugzeugen findet.

 

Der statische Druck ist übrigens nicht nur für die Bestimmung der Flughöhe wichtig, man braucht ihn auch, um die Fluggeschwindigkeit sowie Steigen und Sinken anzuzeigen.

 

Organisation der Flugflächen

 

Da Ordnung und Organisation im Flugverkehr der Grundstein zur Sicherheit und Funktionalität ist, lässt sich nur mit strengen Regeln wie zum Beispiel der Flughöhen und Flugflächen das dichte Verkehrsaufkommen regeln.

 

Der Luftraum oberhalb 2000 m über Grund ist deshalb in Stockwerke unterteilt, so genannte Flugflächen (FL = Flight Level). Der Abstand dieser Flugflächen beträgt jeweils 100 Fuss, rund 30 m. Die Flugfläche 100 (FL 100) entspricht 10000 Fuss (3050 m), FL 200 entspricht 20000 Fuss (6100 m). In der Verkehrsfliegerei werden nur die Flugflächen mit vollen Zehnern genutzt (FL 200, 210, 220). Auf diese Weise ist sichergestellt, dass Flugzeuge, denen bestimmte Höhen zugewiesen sind, vertikal mindestens 300 m voneinander getrennt sind. Ungenauigkeiten in der Höhenmessung wird dadurch vorgebeugt. Oberhalb von FL 290 (8840 m) wird der Abstand auf 2000 Fuss erhöht, denn in der dünnen Luft nimmt wie erwähnt die Präzision der barometrischen Höhenmesser ab. Das ganze System funktioniert jedoch nur, wenn alle sich auf denselben Luftdruck beziehen. Deshalb stellen alle Flugzeuge im Flugflächensystem einen Luftdruck von 1013,25 hPa ein. Dieser wert ist von der Weltluftfahrtorganisation ICAO vorgegeben.

Um Flugzeuge unterschiedlicher Flugrichtung voneinander zu trennen, ordnet man ihnen bestimmte Flugflächen zu, die sich nach dem magnetischen Kurs über Grund richten. Flüge zwischen 000 Grad bis 179 Grad fliegen in Europa in den ungeraden Flugflächen (230, 250), solche von 180 Grad bis 359 Grad in den geraden Flugflächen (240, 260).

 

Luftsrassen im Überblick

 

 

Herzliche Grüsse

 

hedo

[flightsearch]

Oberhalb von FL 290 (8840 m) wird der Abstand auf 2000 Fuss erhöht

[...]

Um Flugzeuge unterschiedlicher Flugrichtung voneinander zu trennen, ordnet man ihnen bestimmte Flugflächen zu, die sich nach dem magnetischen Kurs über Grund richten. Flüge zwischen 000 Grad bis 179 Grad fliegen in Europa in den ungeraden Flugflächen (230, 250), solche von 180 Grad bis 359 Grad in den geraden Flugflächen (240, 260).

 

Moin,

 

ich habe mal 2 Stellen rausgesucht.

 

Oberhalbt von FL290 gibt es in u.a. Mitteleuropa RVSM Luftraum. Somit wird zwischen FL290 und FL410 zwischen RVSM Approved Flugzeugen auch "nur" 1000ft gestaffelt. Über FL410 wird mit 2000ft "Abstand" geflogen.

 

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Die Trennung mit der Flugrichtung stimmt nicht immer. z.B. der Airway von Deutschland in Richtung Genf runter ist von der Richtung her süd-westlich, wird aber auf ungeraden Levels beflogen.

 

lg

 

Johannes

[wabis]

Kleiner Beitrag meinerseits:

 

 

Druckverteilung am Flugzeugrumpf