Leseprobe

Ausgewählte Beispiele der Bedeutung der Windscherung für die Luftfahrt

Die Windscherung ist eine meteorologische Erscheinung, bei der sich der Wind räumlich ändert, und durch ihr Einwirken auf ein Luftfahrzeug die Luftkräfte, die Flugbahn, die Flugleistungen, die Flugeigenschaften und das Betriebsverhalten des Flugzeuges beeinflusst werden.

Die Windscherung ist eine völlig normale meteorologische Erscheinung. Sie tritt in der Atmosphäre ständig auf und kommt in der Troposhäre in allen Höhen vor. Ihre Intensität ist im allgemeinen gering und damit auch ihr Einfluss auf ein Luftfahrzeug. Durch die aerodynamische Stabilität gleichen die Luftfahrzeuge diese Einflüsse selbständig aus. Es besteht keine Gefahr für den Luftverkehr. Treten aber Windscherungen mit starker Intensität auf, wird ihre Wirkung auf ein Luftfahrzeug bedeutsam, besonders in Bodennähe. Gerade bei relativ ungünstigen Bedingungen, wie sie bei Start und Landung vorherrschen, bedeuten starke Windscherungen eine Gefährdung der Flugsicherheit.

Mit der Entwicklung des Luftverkehrs zu massereichen TL-Verkehrsflugzeugen und dem Trend zu immer geringeren Wetterminima für Start und Landung, gewinnt die Beachtung der meteorologischen Erscheinung der Windscherung gerade in diesen Flugphasen eine immer größere Bedeutung für die Gewährleistung der Flugsicherheit. Statistische Untersuchungen der ICAO zeigen, dass sich 57 % der Unfälle bei der Landung, 18 % beim Start, 15 % beim Steigvorgang und 10 % beim Reiseflug ereignen.

Wissenschaftlich wurde die Scherwindproblematik erstmals 1964 in den USA untersucht. Seit dieser Zeit bis 1989 wurden durch die NASA und FAA in den USA 28 Katastrophen und Havarien durch Scherwinde registriert. Von 1970 bis 1985 wurden der ICAO sechs Katastrophen mit 534 Todesopfern gemeldet.

Starke Windscherungen treten sehr selten auf, in den gemäßigten Klimazonen noch seltener als in den tropischen. Aber auch in Mitteleuropa wurden schon Werte gemessen, die eine große Gefahr für ein Luftfahrzeug bedeutet hätten. Je nach der Häufigkeit des Auftretens starker und sehr starker Windscherungen in der unteren Troposphärenschicht wird zwischen scherwindgefährdeten und weniger gefährdeten Gebieten unterschieden. Zu den scherwindgefährdeten Gebieten zählen:

	Küstenregionen,
	Inseln,
	Hoch- und Mittelgebirge,
	die subtropischen und tropischen Klimazonen,
	die USA,
	Skandinavien und
	die kontinentalen Klimagebiete Russlands.

Beispielsweise zählt die internationale Pilotenvereinigung IFALPA (60 000 Mitglieder) den Flughafen Funchal / Madeira wegen ständig wechselnder Böen zu den 21 gefährlichsten der Welt und fordert für die fliegenden Besatzungen zum Anflug dieses Platzes eine Zusatzausbildung.

Die Geschichte der Luftfahrt zeigt, dass starke Windscherungen in Bodennähe eine sehr ernst zu nehmende Gefahr darstellen.

Fünf bis zehn Prozent aller Unfälle haben als eine Ursache ungünstige Flugbedingungen. Zu den ungünstigen Flugbedingungen zählen auch meteorologische Erscheinungen. Von den ungünstigen meteorologischen Bedingungen, die zur Ursache eines Flug-
unfalls wurden, hat die Windscherung einen Anteil von 78 %. In den Staaten der subtropischen Zone stehen allein 14,3 % der gesamten Flugunfälle im Zusammenhang mit Windscherungen.

Einige Beispiele sollen veranschaulichen, wie ernst dieses Problem zu sehen ist und auf keinen Fall unterschätzt werden darf.

Eine DC-8 streift 800 m vor der Start- und Landebahn-Schwelle Straßenlampen, setzt den Flug über weitere 200 m fort, kollidiert mit der Anflugbefeuerung, reißt Versorgungsmasten um und kommt schließlich auf dem Rücken zu liegen, nachdem sie gegen ein Wohnhaus geprallt war. Die Nationale Behörde für Sicherheit an Transportmitteln (National Transportation Safety Board) ermittelt als Unfallursache: "Versäumnis des Flugzeugführers, eine Windscherung zu erkennen und sie zu kompensieren..."

Zwei Boeing 747 -Besatzungen meldeten, dass ihr Flugzeug zum Aufschweben neigte und die Fahrt während des Anfluges weiter anstieg, trotz gedrosselter Triebwerke sowie ausgefahrener Fahrwerke und Klappen. Beide Besatzungen brachen ihren Anflug ab und landeten auf einer anderen Landebahn. Später stellte sich heraus, dass innerhalb von zwei Stunden auf derselben RWY neun Fehlanflüge durch Flugzeuge vom Typ Boeing 747, 727 und 707 erfolgten. Als Ursache wurde eine Windscherung im Anflugsektor festgestellt.

Ein TL-Transportflugzeug erreichte nach dem Start in einer Höhe von 850 ft eine Gerätegeschwindigkeit IAS von 150 kts. In 900 ft Höhe sank die Fahrt plötzlich auf 100 kts. Das Flugzeug kippte ab. Der Besatzung gelang es, diesen Flugzustand erfolgreich auszuleiten. Der Grund für das Überziehen war ein Umschlagen der Gegenwindkomponente von zehn Knoten in eine Rückenwindkomponente von 40 kts in einer Höhe von 900 ft.

Am 24. Juni 1975 flog eine Boeing 727 den Kennedy-Flughafen an. Eine sich nähernde Gewitterfront kennzeichnete die meteorologischen Bedingungen. Mit Hilfe des Flugdatenschreibers konnte der Landeanflug rekonstruiert werden.

Die Boeing befand sich auf dem Gleitpfad und hielt die empfohlene Anfluggeschwindigkeit genau ein. In einer Höhe von 300 ft verringerte sich die Gerätegeschwindigkeit plötzlich um 20 kts auf 120 kts. Das Flugzeug wich nach unten vom Gleitweg ab. Die Triebwerksleistung wurde auf Startleistung erhöht. Die Handlungen der Besatzung kamen jedoch zu spät, und die Beschleunigung der Triebwerke reichte nicht aus. Das Flugzeug sank weiter, und 5,5 s nach dem Gasgeben kollidierte es mit der Anflugbefeuerung. Das tragische Unglück forderte 112 Menschenleben.

Am 02. August 1985 befand sich eine Lockheed TriStar beim Landeanflug auf den Dallas/Ft. Worth International Airport. Das Flugzeug geriet plötzlich in einen Microburst und stürzte ab. Dabei fanden 124 Passagiere, alle acht Besatzungsmitglieder und ein Autofahrer den Tod. Nur 31 Insassen des Flugzeuges überlebten die Katastrophe. Der Flughafen von Dallas verfügt über ein Bodenwindmesssystem (Low-level Windshear Alert System). Es reagierte aber erst etwa zehn Minuten nach dem Absturz.

Wesentliche Katastrophen infolge der Windscherung im Zeitraum von 1970 bis 1985:

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