SIL-Prozess: Luftraum

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1 Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK Bundesamt für Zivilluftfahrt BAZL Anhang E.5 Flughafen Zürich SIL-Prozess: Luftraum vom 8. Dezember 2006 Die Karten im Bericht sind reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (BM062229)

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3 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung Grundlagen für das Design des Luftraums Randbedingungen und Grundsätze Designkriterien Vorgehen bei der Konstruktion des Luftraums Prinzip Lufträume für die Flugbetriebskonzepte Konstruktionsmerkmale Teilluftraum Abflug Konstruktionsmerkmale Teilluftraum Anflug Luftraum für die Flugbetriebsvarianten Luftstrassenanbindung Schlussbetrachtungen /10

4 1. Einleitung Dieses Dokument beschreibt die Grundlagen und Annahmen für die Luftraumstrukturen, die im Rahmen der Facharbeiten zum SIL (Sachplan Infrastruktur Luftfahrt) Zürich erarbeitet wurden. Zudem werden Fachausdrücke und Bewertungsschemata beschrieben und erläutert. 2. Grundlagen für das Design des Luftraums 2.1. Randbedingungen und Grundsätze Die Luftraumstruktur der Flugbetriebsvarianten basiert auf folgenden Überlegungen: Die Ausarbeitung des Luftraums erfolgt nach technischen Gesichtspunkten. Es wird nur soviel Luftraum beansprucht wie operationell notwendig. Ob allenfalls Teile des Luftraums nur temporär genutzt werden können, wird zu einem späteren Zeitpunkt abgeklärt werden. Das Luftstrassensystem der Schweiz bleibt bestehen: Im Mittelland besteht über Flugfläche (FL) 100, im Bereich der Alpen über FL 130/150 die Luftraumkategorie C, wobei die Grenze zwischen diesen Bereichen (Alpentrennlinie) teilweise angepasst werden muss. Im Fokus des SIL Zürich liegt der Luftraumbedarf für den Linienverkehr im Nahbereich um den Flughafen zwischen der Erdoberfläche und FL100 (über FL100 ist der gesamte Luftraum kontrolliert und jeder Verkehr wird von der Flugsicherung gestaffelt). Zur Bestimmung der Ausdehnung des Nahkontrollbezirks und der An- und Abflugbereiche (CTR und TMA) wurde auf Abflugrouten als Steiggradient ein Standardwert von 5% (bei Direktrouten über die Alpen teilweise 8%) definiert. Die Untergrenzen des Luftraums richten sich nach den Flugrouten und den zugehörigen Steiggradienten, so dass keine Minimalanforderungen an die Steigleistung der Flugzeuge aufgrund des Luftraums vorkommen. Vom Militär beanspruchte Lufträume (Trainingsräume) werden wo möglich gemieden. Wo dies nicht möglich ist, wird die Betroffenheit der Luftwaffe durch den Luftraum ausgewiesen. Single European Sky (SES): Zum heutigen Zeitpunkt gibt es keine Hinweise, dass SES einen Einfluss auf den SIL haben könnte, da für den SIL der Luftraum bis FL195 im Vordergrund steht, der von SES nicht betroffen ist Designkriterien Vorgaben ICAO / Eurocontrol: Gemäss ICAO und Eurocontrol ist eine CTR und eine TMA zu definieren (ICAO Dok 4444). Ausdehnung der CTR: Grundsätzlich wurde eine möglichst einfache Form angestrebt. CTR = Kreis mit Zentrum am Flughafen mit einem Radius von 20km (weitest entfernter Endanflugpunkt) Obergrenze = Höchster Endanflugpunkt (= 5000ft/AMSL) Nördliche Ausdehnung über Landesgrenze hinaus ergibt sich durch die Lage der Pisten und die Ausrichtung des Flugbetriebs. Vertikale Ausdehnung TMA: Grundsätzlich wurde eine möglichst einfache Form angestrebt. Die Untergrenze der TMA wird durch die tiefste Route inkl. Sicherheitsabstand (Buffer) defi- 3/10

5 niert. Stufenweise wird die Untergrenze des Luftraums gegen Aussen hin angehoben, um den anderen Luftraumbenutzern möglichst viel Freiraum zu gewähren. Die Anzahl der verschiedenen Untergrenzen muss aus Sicherheitsgründen möglichst klein bleiben (Minimierung der Komplexität des Luftraums). Klassierung des Luftraumes: Die Klassierung ist international einheitlich geregelt. Massgebend dafür sind die Funktionen des Luftraumes (Dienste und Staffelungen). Danach werden den Lufträumen Klassen zugeordnet. Üblich sind die Klasse D für CTR und Klasse C für TMA sowie G bzw. E für den angrenzenden bzw. darunter liegenden Luftraum. Pufferzonen: Die Pufferzonen bestimmen den Mindestabstand zwischen einer Flugroute und der Luftraumgrenze sowohl horizontal als auch vertikal. Sie wurden gemäss den Richtlinien des Airspace Regulation Team (ART, vom BAZL geführt) angenommen. 3. Vorgehen bei der Konstruktion des Luftraums 3.1. Prinzip Die Entwicklung und das Design der Lufträume wurden aufgrund der obigen Vorgaben und Annahmen von Luftfahrtexperten von Unique, Skyguide und Swiss erarbeitet. Die Lufträume wurden aus den Routen, Konzepten und Varianten zusammengestellt, welche im Rahmen des SIL- Prozesses erarbeitet wurden. Berücksichtigt wurden nur Konzepte und Varianten, welche bezüglich ihrer Sicherheit überprüft und gutgeheissen wurden. Jeder Luftraum wurde von Experten der Skyguide grob auf die Einhaltung der Normen und Empfehlungen der ICAO und deren Tauglichkeit für die Flugsicherung geprüft und allenfalls angepasst. Detaillierte PANS-OPS-Studien sind in dieser Phase des Projektes nicht erfolgt, Überprüfungen der Einhaltung der Normen wurden nur summarisch vollzogen Lufträume für die Flugbetriebskonzepte Für jedes Flugbetriebskonzept, welches in der Variantenbildung Anwendung fand, wurde der minimal erforderliche Luftraum konstruiert. Jeder Konzept-Luftraum baut sich aus zwei Teillufträumen auf: Teilluftraum Abflug (anhand der Abflugrouten) Teilluftraum Anflug (Anflugroute inkl. Vectoringgebiet) Nach deren Konstruktion wurden die Teillufträume zusammengefügt und an den Schnittstellen bereinigt. Pro Konzept entstand so ein Konzeptluftraum (vgl. Anhang Flugbetriebskonzepte) Konstruktionsmerkmale Teilluftraum Abflug Jede Abflugroute wird mit einem Steiggradienten von 5% gerechnet. Einige Direktrouten, welche z.b. über die Alpen führen, wurden mit 8% erstellt. Jede Route wird räumlich durch einen horizontalen Puffer von mind. 2.5 NM geschützt. Dies garantiert, dass ein Flugzeug, wenn es sich auf einer SID/STAR-Route befindet, jederzeit mindestens 2.5 NM Abstand zur lateralen Luftraumgrenze und z.b. zu einem möglichen, nicht kontrollierten VFR-Verkehr hat. Der minimale Luftraum ergibt sich aus der Umhüllung aller Puffer. 4/10

6 Die Form des auf diese Weise konstruierten Luftraumes wird aus Komplexitätsgründen vom Expertenteam vereinfacht, wobei auf möglichst geringen Luftraumverlust geachtet wird. Festgelegt wurden maximal drei verschiedene TMA-Untergrenzen: 4 500/5 500/7'500 Fuss über Meer (ca /1 650/2'250 m über Meer). Für jedes Flugbetriebskonzept wurde ein spezifischer Abflug-Luftraum entwickelt Konstruktionsmerkmale Teilluftraum Anflug Jede Anflugroute wird bis zum Endanflug mit einem Anflugwinkel von 3 erstellt. Gemäss internationaler Usanz erfolgt dieser Teil des Anflugs in der Regel unter Radarführung. Um Radarführung zu ermöglichen, sind entsprechende Vectoring-Räume bereitzustellen, wobei jeweils die entsprechende Mindesthöhe berücksichtigt wird (MVA, Minimum Vectoring Altitude). Aufgrund der benötigten Flexibilität für die Zuteilung der Flugwege wird im Vergleich zum Teilluftraum Abflug mehr Platz benötigt. Für jede Konzeptausrichtung (Nord, Süd, Ost, Kombi) wurde ein entsprechender Luftraum erstellt, welcher bei allen Flugbetriebskonzepte derselben Ausrichtung zur Anwendung kommt. 4. Luftraum für die Flugbetriebsvarianten Für jede Flugbetriebsvariante wurde ein Luftraum erarbeitet. Grundlage dazu waren die entsprechenden Konzeptlufträume aus dem vorhergehenden Arbeitsschritt. Die Konzeptlufträume wurden übereinander gelegt und zu einem Variantenluftraum zusammengefasst. Ausschlaggebend für den Luftraumbedarf sind grösstenteils die Dimensionen der Anfluglufträume. Der Luftraum für die Varianten weist folgende Konstruktionsmerkmale auf: In allen Varianten sind mindestens ein Nord- und ein Ostkonzept enthalten. Der Unterschied unter den Variantenlufträumen ist nur minimal. Ist ergänzend zu den Nord- und Ostkonzepten in einer Variante ein Südkonzept vorhanden, vergrössert sich der Variantenluftraum nur minimal. Aus diesen Gründen wurden die nur leicht unterschiedlichen Varianten-Lufträume zu einem einzigen Luftraum zusammengefasst. Dieser Luftraum wurde zwecks besserer Lesbarkeit und Handhabung bereinigt und unter Beachtung möglichst kleiner Verluste vereinfacht. 5/10

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8 Anhang Luftraumstruktur Anflugrouten (Luftstrasse bis Warteraum) Luftstrassen Luftstrassenanbindung Abflugrouten (Übergangsfixpunkt bis Luftstrasse) 5. Die obige Darstellung zeigt den Variantenluftraum mit der Luftstrassenanbindung (Luftstrassensystem 2006). Die blauen Pfeile zeigen die Anbindung der Anflugrouten (Luftstrasse bis zum Warteraum), die orangen diejenige der Abflugrouten (Übergangsfixpunkt bis zur Luftstrasse). 7/10

9 6. Schlussbetrachtungen Oberstes Ziel bei der Konstruktion der Lufträume war die Gewährleistung eines möglichst hohen Sicherheitsstandards. Unter Berücksichtigung der operationellen Grundbedürfnisse des Interkontinental-Flughafens Zürich wurde soweit möglich Rücksicht auf die Gesamtinteressen der Schweizer Luftfahrt, also auch der General Aviation sowie des Militärs, genommen. Ohne Kompromisse ist ein solch umfassender Prozess jedoch nicht möglich. In einer späteren Projektphase ist der Dialog mit allen Beteiligten aufzunehmen. Im Verlauf der Arbeiten hat sich gezeigt, dass die Lage der über schweizer Gebiet verschobenen Warteräume nicht für alle Konzepte bzw. Varianten optimal ist. Es wurde vorerst aber darauf verzichtet, verschiedene Szenarien für die Lage der fraglichen Warteräume auszuarbeiten. In einer späteren Projektphase ist aber die Frage einer Verschiebung der Warteräume nach Norden wieder aufzugreifen. 8/10

10 Glossar AMSL Above Mean Sea Level über Meereshöhe APP Approach Anflug / Anflugleitstelle CTR Control Zone Kontrollzone, Luftraum im Nahbereich des Flughafens, reicht bis an den Boden DME Distance Measuring Equipment Distanz-Messgerät DVO Durchführungsverordnung zur Luftverkehrsordnung (betrifft die Benutzung des deutschen Luftraums) FAB Functional Airspace Block Funktionaler Luftraumblock gemäss Projekt Single European Sky FAF Final Approach Fix Endanflugpunkt FAP Final Approach Point Endanflugpunkt FL Flight Level Flugfläche, FL 1 = 100 Fuss Ft (ft) feet Fuss, 1 ft = 0.30 m GA General Aviation Allgemeine Luftfahrt IAF Initial Approach Fix Anflugfixpunkt IAS Indicated Air Speed Angezeigte Fluggeschwindigkeit ICAO International Civil Aviation Organization Internationale Zivilluftfahrtbehörde IF Intermediate Fix - IFR Instrument Flight Rules Instrumentenflugregeln ILS Instrumental Landing System Instrumenten-Landesystem, Anflughilfe mit horizontaler und vertikaler Führung IMC Instrument Meteo Conditions Instrumentenflugbedingungen kts knots Knoten, 1kt = 1.85 km/h LOC/LLZ Localizer Landekurssender LVP Low Visibility Procedure - LW Landing Weight Landegewicht MCA Minimum Clearance Altitude Minimale Flughöhe über einem Hindernis MVA Minimum Vectoring Altitude Minimale Höhe für Radarführung NM Nautical Miles Nautische Meile, 1 NM = km NPA Non-precision Approach Nichtpräzisionsanflug (ohne vertikale Anflugführung) PANS-OPS Procedure for Air Navigation Services Richtlinien der ICAO für die Gestaltung von An- und Abflugrouten und Hindernisberechnungen PDG Procedure Climb Gradient rechnerischer Steiggradient bei Abflugrouten 9/10

11 PDP Practical Departure Peak Optimale Kapazitätsverteilung für Startspitzen RESA Runway End Safety Area Überrollzone am Ende einer Piste RLS Runway Light System Pistenbefeuerung RNAV Area Navigation Flächennavigation RNP Required navigation performance Navigationsstandard SES Single European Sky Projekt der EU für einen einheitlichen europäischen Luftraum SID Standard Instrument Departure Standard Abflugroute STAR Standard Arrival Route Standard Anflugroute (Luftstrasse bis Warteraum THR Threshold Pistenschwelle TMA Terminal Area Luftraum für An- und Abflug TSA Temporary Segregated Area Temporärer militärischer Trainingsraum TORA Take-off Roll Available Verfügbare Startlaufstrecke VFR Visual Flight Rules Sichtflugregeln VMC Visual Meteo Conditions Sichtflugbedingungen 10/10