Aktive Schallschutzmaßnahmen. Höher fliegen

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1 Aktive Schallschutzmaßnahmen Höher fliegen

2 Inhaltsverzeichnis 1 Höher fliegen Verbesserung der Abflugverfahren Einführung des Kontinuierlichen Steigflugs (Continuous Climb Operations, CCO) Häufigere Durchführung des kontinuierlichen Sinkflugs (Continuous Descent Operations, CDO) Anhebung des Anflugwinkels auf 3,2 Grad Anhebung der Mindesthöhe auf dem Gegenanflug um Fuß (circa 300 Meter) Anhebung der Eindrehhöhe auf Fuß (1.524 Meter) Verlängerung des Instrumentenlandesystems/ Anhebung der Eindrehhöhe beim Anflug im unabhängigen Betrieb auf Fuß (1.828 Meter) beziehungsweise Fuß (1.524 Meter) auch in Zeiten mit hohem Verkehrsaufkommen Einführung einer satellitengestützten Präzisionsanflughilfe (Ground Based Augmentation System, GBAS) Entwicklung steilerer Anflugverfahren (Steeper Approach) Trichterförmige Zusammenführung der Anflüge in relativ großer Höhe zur Entlastung der Eindrehbereiche (Point Merge-Verfahren) Modified Arrival Routes (MAR) Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 2 von 16

3 1 Höher fliegen Durch eine Anhebung der Flughöhe bei Starts und Landungen können die Fluggeräusche am Boden reduziert werden. In Gebieten unterhalb des Gegenanflugs, in den Eindrehbereichen und im Endanflug zeigt dieser Ansatz bereits lärmreduzierende Wirkung. 1.1 Verbesserung der Abflugverfahren Quelle Bildmaterial: Forum Flughafen & Region; Gemeinnützige Umwelthaus GmbH Die Maßnahme befindet sich seit Januar 2011 im Regelbetrieb. Gebiete unter den optimierten Abflugrouten werden mit größerer Höhe überflogen. Die Maßnahme hat gleichzeitig den Vorteil, dass die Abflugrouten genauer eingehalten werden können. Verfahren Die Begrenzung der Geschwindigkeit an einem bestimmten Punkt der Abflugstrecke führt dazu, dass der Schub durch die Triebwerke eher in Höhe als in Beschleunigung umgesetzt wird. Das Flugzeug steigt dadurch etwas steiler. Auf folgenden Abflugstrecken wird seit Januar 2011 mit diesem Verfahren geflogen: bei Betriebsrichtung 25 von der Startbahn 18 West in südwestlicher Richtung führende Routen SOBRA,TABUM und MASIR. bei Betriebsrichtung 07: 07-N (lang) Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 3 von 16

4 1.2 Einführung des Kontinuierlichen Steigflugs (Continuous Climb Operations, CCO) Die Maßnahme befindet sich in der Entwicklung. Eine mögliche Lärmreduktion kann in Gemeinden erfolgen, die in bis Fuß Höhe überflogen werden (z.b. Trebur und rheinland-pfälzische Gebiete auf der Südumfliegung). Verfahren Abflüge erfolgen im Normalfall in einem treppenförmigen Muster, bis zum Erreichen der vorgesehen Reiseflughöhe. Zwischen diesen treppenförmigen Segmenten existieren auch Phasen, in denen Flugzeuge horizontal fliegen, also keine Höhe gewinnen. Durch Continuous Climb Operations (CCO) sollen diese Horizontalflugsegmente durch einen stetigen Anstieg überbrückt werden. 1.3 Häufigere Durchführung des kontinuierlichen Sinkflugs (Continuous Descent Operations, CDO) Quelle Bildmaterial/Grafiken: DFS Deutsche Flugsicherung GmbH Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 4 von 16

5 Diese Maßnahme befindet sich seit dem 17. Oktober 2013 im Regelbetrieb. Aufgrund des intensiven Koordinierungs- und Kontrollaufwands kann sie in Zeiten mit hohem Anflugaufkommen nicht durchgeführt werden. Mit dem CDO-Verfahren reduziert sich der Lärm vor allem im Bereich der Gegenanflüge und in den Eindrehbereichen, insbesondere für die Gemeinden in den Außenbereichen (Verbleibende Flugstrecke zum Flughafen > ca. 25 bis 30 km). Verfahren Mit diesem Verfahren können die Luftfahrzeuge fast ohne horizontale Flugphasen, ohne Zwischenschub und damit auch leiser aus größerer Höhe sinken. CDO ermöglicht einen nahezu konstanten Sinkflug von auf Fuß (von auf Meter). Mit einhergehend sind Reduktionen beim Treibstoffverbrauch und auch bei den Abgas-emissionen. Der kontinuierliche Sinkflug endet, sobald der Endanflug mithilfe des Instrumentenlandesystems beginnt. Der Kontrollaufwand bei diesem Verfahren ist hoch, weil Flugzeuge, je nach Typ, Beladung, Temperatur usw., unterschiedlich schnell sinken. Somit sind bei CDO größere Sicherheitsabstände erforderlich. Diese führen zu einer geringeren Abwicklung an Flugbewegungen pro Stunde als im Rahmen des konventionellen Anflugverfahrens. Aus diesem Grund kann CDO in Zeiten mit hohem Anflugaufkommen nicht durchgeführt werden. Der kontinuierliche Sinkflug wird am Frankfurter Flughafen nicht erst seit der Einführung des CDO-Verfahrens angewendet. Von April 2005 bis zum 30. April 2012 wurde in der Zeit zwischen 23 und 5 Uhr das lärmentlastende Frankfurter Continuous Descent-Verfahren (CDA) genutzt. Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 5 von 16

6 1.4 Anhebung des Anflugwinkels auf 3,2 Grad Quelle Bildmaterial/Grafiken: Umwelt- und Nachbarschaftshaus Die Fraport AG ist Pate dieser Maßnahme, welche seit dem 18.Oktober 2012 geflogen wird. Die Anhebung des Anfluggleitwinkels von 3,0 auf 3,2 Grad auf der Landebahn Nordwest ging am , nach mehr als zwei Jahren Probebetrieb, in den Regelbetrieb über. Die Ergebnisse des Probebetriebs verliefen durchweg erfolgreich. Von Oktober 2012 bis Dezember 2014 gab es rund Landungen auf der Landebahn Nordwest mit erhöhtem Gleitwinkel, was einem Anteil von 71 Prozent entspricht. Während dieser Zeit kam es weder zu einer erhöhten Anzahl von Durchstartvorgängen, noch zu Verspätungen bei ankommenden Flugzeugen. Im Rahmen des Probebetriebs konnte außerdem eine messbare Reduzierung der Lärmbelastung nachgewiesen werden, vor allem direkt unter der Anfluggrundlinie. Die Investitionskosten für das zusätzliche Instrumentenlandesystem (ILS) und die Verlegung des Gleitwegsenders betrugen 3,2 Millionen Euro. Die jährlichen Betriebskosten belaufen sich auf rund Euro pro Jahr. Messungen des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) während des gesamten Probebetriebs an insgesamt sieben Lärmmessstationen von Fraport und des Umwelthauses (UNH), ergaben eine Reduktion des Maximalschallpegels von 0,5 bis 1,5 db(a) in Abhängigkeit vom Standort der Messstation und des Flugzeugtyps. Verfahren Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 6 von 16

7 Die technische Ausstattung der Landebahn Nordwest ermöglicht es, in einem steileren Anflugwinkel zu landen. Statt wie international an großen Flughäfen üblich mit 3,0 Grad wird diese Landebahn seit Oktober 2012 überwiegend in einem Winkel von 3,2 Grad angeflogen. In der obigen Abbildung wird der Höhengewinn beispielhaft für die Orte im Endanflug bei Westbetrieb dargestellt. Da bei Anflügen mit Rückenwind und schlechten Wetterbedingungen (Kategorie II/III z.b. Nebel oder Schneetreiben) aus Sicherheitsgründen nach wie vor der bisherige Winkel von 3,0 Grad angewendet werden muss, werden auf der Landebahn Nordwest pro Betriebsrichtung zwei ILS betrieben, die wechselweise genutzt werden: eines für 3,0 Grad und eines für den erhöhten Winkel von 3,2 Grad. Deshalb sind Landungen in einem erhöhten Winkel von 3,2 Grad gegenwärtig nur auf dieser Bahn möglich. Wenn sich die satellitengestützte Präzisionsanflughilfe Ground Based Augmentation System (GBAS) im Probebetrieb bewährt, könnten damit langfristig Anflüge mit einem steileren Gleitwinkel von 3,2 Grad auch auf den weiteren Bahnen des Parallelbahnensystems (25 L/C und 07 R/C) angeboten werden. Mittels zusätzlicher ILS-Anlagen ist dies hier nicht möglich, da die dafür notwendigen Freiflächen nicht vorhanden sind. Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 7 von 16

8 1.5 Anhebung der Mindesthöhe auf dem Gegenanflug um Fuß (circa 300 Meter) Quelle Bildmaterial/Grafiken: DFS Deutsche Flugsicherung GmbH Die Maßnahme wird seit dem 18. Oktober 2012 im Probebetrieb geflogen. Die Auswertung des Forums Flughafen und Region (FFR) der ersten Monate im Betrieb zeigt, dass die Maßnahme in folgenden Punkten bereits umgesetzt wurde: Mindestens 90 Prozent der Anflüge halten die neue lärmmindernde Vorgabe ein und fliegen an allen Fixpunkten in den obigen Grafiken mindestens Fuß (zirka 300 Meter) höher als zuvor zulässig. Der durchschnittliche Höhengewinn beträgt 740 Fuß (zirka 225 Meter) bis 980 Fuß (300 Meter). Der Durchschnittswert ist geringer als Fuß, da ein Teil der Anflüge schon zuvor deutlich oberhalb der Mindesthöhe erfolgt ist. Sowohl Lärmmessungen des Umwelt- und Nachbarschaftshauses, als auch zusätzlich an diesen Messstellen durchgeführte Kontrollen der Überflughöhen zeigen eine eindeutige Verringerung der vorherigen Belastungen. Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 8 von 16

9 Verfahren Unter dem Begriff Gegenanflug ist jener Teil des Anflugs zu verstehen, auf dem die Flugzeuge parallel zum Endanflug und in die entgegengesetzte Flugrichtung geführt werden. Von den Gegenanflugrouten werden die Maschinen über die sogenannten Eindrehbereiche, wie in den obigen Grafiken dargestellt, auf die Anflugrouten zum Endanflug geführt. Die Mindestflughöhen, sowohl auf dem nördlichen wie auch auf dem südlichen Gegenanflug, wurden zum 18. Oktober 2012 um Fuß (zirka 300 Meter) angehoben. Diese beträgt nunmehr an den vier festgelegten Fixpunkten in den obigen Grafiken Fuß (1.828 Meter) im Norden und Fuß (1.524 Meter) im Süden. Viele dieser Anflüge verkehren an den Referenzpunkten in größeren Höhen. 1.6 Anhebung der Eindrehhöhe auf Fuß (1.524 Meter) Das Verfahren wurde seit 17. Oktober 2013 im Probebetrieb geflogen und im Juli 2014 in den Regelbetrieb übernommen. Dadurch können insbesondere die Wohngebiete in den Gegenanflug- und Eindrehbereichen höher überflogen und dort die Lärmpegel gesenkt werden. Verfahren Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 9 von 16

10 Die Höhe für Flugzeuge, die aus Süden kommen und für den Endanflug eindrehen, wird von auf Fuß angehoben (zirka 300 Meter Differenz). Im ersten Schritt kann die Maßnahme aus Sicherheitsgründen nur geflogen werden, wenn das Verkehrsaufkommen im Anflug so gering ist, dass auf einen parallel unabhängigen Betrieb der beiden Landebahnen verzichtet werden kann (sog. abhängiger Anflugbetrieb). Im parallel unabhängigen Betrieb müssen die Eindrehvorgänge von Süden weiterhin Fuß niedriger als die aus dem Norden geführt werden, also im Süden auf Fuß und im Norden auf mindestens Fuß. 1.7 Verlängerung des Instrumentenlandesystems/ Anhebung der Eindrehhöhe beim Anflug im unabhängigen Betrieb auf Fuß (1.828 Meter) beziehungsweise Fuß (1.524 Meter) auch in Zeiten mit hohem Verkehrsaufkommen Das Verfahren befindet sich noch in Entwicklung. Dadurch könnten insbesondere die Wohngebiete in den Gegenanflug- und Eindrehbereichen höher überflogen und dort die Lärmpegel gesenkt werden. Die Reduktionspotentiale müssen noch ermittelt werden. Aufgrund tendenziell späteren Eindrehens zum Instrumentenlandesystem (ILS) führt die Maßnahme auch zu Verkehrs- und damit Lärmverlagerungen. Verfahren Die Höhe für Anflüge, die für den Endanflug eindrehen, soll grundsätzlich um Fuß (300 m) angehoben werden, indem der Anfluggleitstrahl des ILS beim Eindrehen aus Norden in Fuß und beim Eindrehen aus Süden in Fuß erflogen wird. Um diese Maßnahme umzusetzen, muss die Reichweite des Instrumentenlandesystems (ILS) vergrößert werden. Durch die dann unterschiedlich mögliche Höhenstaffelung für von Norden bzw. Süden durchgeführte Anflüge wäre das Verfahren auch zu Zeiten mit hohem Verkehrsaufkommen anwendbar, d.h. im parallel unabhängigen Anflugbetrieb könnten die ILS-Leitstrahlen schon in größerer Entfernung und damit aus einer größeren Zwischenanflughöhe heraus erflogen werden als bisher. Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 10 von 16

11 1.8 Einführung einer satellitengestützten Präzisionsanflughilfe (Ground Based Augmentation System, GBAS) Quelle Bildmaterial/Grafiken: Eurocontrol Das Ground Based Augmentation System (GBAS) wurde am 3. September 2014 in Betrieb genommen. Verfahren und GBAS ist eine durch GPS-Satelliten und zusätzlich durch eine Bodenstation unterstützte Präzisionsanflughilfe. Mithilfe dieser Technologie wird die Genauigkeit der Satellitennavigation erheblich verbessert. Um das GBAS-System umfassend nutzen zu können, ist neben der technischen Ausstattung am Boden eine entsprechende Ausrüstung der Flugzeuge notwendig. Grundsätzlich verfügen alle Flugzeuge des Typs A380, B787, Boeing und 737 NG bereits über die Voraussetzungen, das GBAS-System zu nutzen. Mit GBAS-Empfängern ausgestattete Flugzeuge können die eigene Position so exakt bestimmen, dass Präzisionslandeanflüge durchgeführt werden können, ohne dass ein Instrumentenlandesystem (ILS) benötigt wird. Dadurch ist es möglich, im Anflugbereich noch genauer zu fliegen, wodurch die Flugspurtreue der Flugzeuge erhöht wird. GBAS wird die Landung mit einem angehobenen Anflugwinkel von 3,2 Grad auch auf Süd- und Centerbahn (heute 3,0 Grad) ermöglichen, das heißt auch über Offenbach-Süd, Raunheim und Bischofsheim. Bislang war das angehobene Landeverfahren nur auf der Landebahn Nordwest durchführbar, dort allerdings noch nicht mit der GBAS-Technologie, sondern indem eine zusätzliche ILS installiert wurde, wie weiter oben unter der Maßnahme Anhebung des Anfluggleitwinkels erläutert. Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 11 von 16

12 Darüber hinaus bietet die GBAS-Technologie die Möglichkeit, ohne Kapazitätseinbuße gekurvte, segmentierte Anflugverfahren zu nutzen. Solche Verfahren erlauben es, Anflüge um dicht besiedelte Gebiete herumführen zu können. Die Kosten für den Aufbau und die Nutzung der Bodenstation belaufen sich auf rund fünf Millionen Euro, die Ausrüstung der Flugzeuge erfordert ebenfalls Investitionen in Millionenhöhe. Die Möglichkeit, am Frankfurter Flughafen satellitengestützte, gekurvte Anflugverfahren zu fliegen, wurde erstmalig vom 26. Mai bis 31. August 2016 im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts Single European Sky Air Traffic Management Research (SESAR) getestet. Dabei sollen auch die Vorteile von steileren und gekurvten Anflugverfahren im Nahbereich von Flughäfen nachgewiesen werden. Lufthansa setzte für den vorgenannten Versuch Flugzeuge des Typs A380, B 748 und drei nachgerüstete GBAS-fähige A319 ein. Die entsprechenden Präzisionsanflugverfahren wurden von der DFS Deutsche Flugsicherung GmbH entworfen und können in der Karte für den Westbetrieb und für den Ostbetrieb eingesehen werden. Neu an diesen Test-Anflugrouten ist eine Anbindung an die Landebahn Nordwest, wo das Verfahren mit beiden möglichen Anflugwinkeln 3,0 und 3,2 getestet werden kann. Ungünstige Faktoren wie häufige Gewitterwetterlagen erschwerten die flugbetrieblichen Bedingungen und dadurch die Durchführung der Testphase. Die Zahl der Probeanflüge reichte jedoch nicht aus, um die Verfahren zuverlässig zu bewerten. Die Fraport AG hat deshalb in der 237. Sitzung der Fluglärmkommission Frankfurt am eine Verlängerung beantragt. Weitere Informationen zur o.a. Testphase können hier eingesehen werden. Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 12 von 16

13 1.9 Entwicklung steilerer Anflugverfahren (Steeper Approach) Quelle Bildmaterial/Grafiken: DLR Die Maßnahme befindet sich in der Entwicklung. Die Lärmreduktion entsteht insbesondere im entfernteren Anflugbereich (> 6 NM/ > 11 km). Steeper Approach-Anflüge können in diesen Entfernungen zum Flughafen in teils erheblich größeren Höhen als heute üblich geführt werden. Je nach Situation sind Lärmreduktionen von bis zu 6 db(a) im Maximalpegel möglich; diese Werte wurden auch bei den nachfolgend beschriebenen Testanflügen vom 4. Oktober 2013 gemessen. Verfahren Beim Steeper Approach handelt es sich um ein Projekt für die Erforschung eines steileren Anflugverfahrens, welches vom Forum Flughafen und Region (FFR) beauftragt wurde. Das Vorhaben wird gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) erforscht. Hierbei wird aus relativ großer Höhe ab etwa Fuß (ca m) der Landeanflug in einem Winkel von 4,49 Grad eingeleitet. Ab einer Höhe von etwa Fuß (600 Meter) wird der Leitstrahl des Instrumentenlandesystems (ILS) von 3,0 oder 3,2 Grad von oben erflogen. Zeitplan Nach Zustimmung durch das Expertengremium Aktiver Schallschutz des FFR begann im Juni 2013 die 2. Phase im Forschungsprojekt Steeper Approach, an der sich neben Luft- Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 13 von 16

14 hansa und Condor erstmals auch TUIFly beteiligte. Für alle gängigen Flugzeugtypen dieser drei Luftverkehrsgesellschaften werden Simulator-Versuche in Frankfurt und Berlin durchgeführt. Am 4. Oktober 2013 fanden, mit einer von Condor zur Verfügung gestellten Maschine des Typs Boeing 767, mehrere von der DFS kontrollierte Testanflüge auf die Nordwest Landebahn des Flughafens Frankfurt statt. Dabei wurden neben den fliegerischen Kriterien auch die Auswirkungen auf die Fluglärmimmissionen mit einem gezielten Monitoring der Testanflüge erfasst. Fraport hat die fachliche Konzeption des Monitorings intensiv begleitet. Durchgeführt wurden die Messungen durch das Umwelthaus Forum Flughafen und Region (FFR) sowie durch Fraport. Das Anflugverfahren in einem Winkel von 4,49 Grad liegt noch weit abseits üblicher Verfahren und muss vorerst beim Bundesaufsichtsamt für Flugsicherung beantragt werden. Selbst bei positiven Monitoring-Ergebnissen kann eine Einführung des Steeper Approach-Verfahrens frühestens in einigen Jahren erfolgen. Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 14 von 16

15 1.10 Trichterförmige Zusammenführung der Anflüge in relativ großer Höhe zur Entlastung der Eindrehbereiche (Point Merge-Verfahren) Quelle: Bildmaterial/Grafiken: DFS Deutsche Flugsicherung GmbH Die Maßnahme befindet sich in der Entwicklung. Point Merge kann zu Lärmreduktion im Bereich der Gegenanflüge bzw. in den Eindrehbereichen führen. Point Merge kann allerdings auch zu Lärmverlagerungen mit lokaler Lärmzunahme führen. Verfahren Point Merge ist ein neuartiges Verfahren, mit dem die Anflugströme räumlich verändert werden. Statt der derzeit genutzten Eindrehbereiche werden die Anflüge in trichterförmigen Strukturen gebündelt und Richtung Endanflug geführt. Dabei werden so die Theorie - Luftfahrzeuge länger in größeren Höhen weitgehend als CDO-Anflüge (CDO Continuous Descent Operations) geführt. Zeitplan und Umsetzung Point Merge befindet sich noch in der Entwicklung. Die operative Umsetzbarkeit wird zunächst für den Flughafen Hannover untersucht. Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 15 von 16

16 Die technischen und betrieblichen Voraussetzungen für eine Anwendung des Verfahrens auch in Frankfurt befinden sich noch in Klärung Modified Arrival Routes (MAR) Die Anhebung der Anflüge ermöglicht auch die Anhebung der Anfangssteighöhe von Abflügen um mindestens Fuß (ca. 300 m). Quelle: Bildmaterial/Grafiken: DFS Der Probebetrieb der MAR-Stufe 1 wurde am eingeführt. und Verfahren Durch die Anhebung der Mindesthöhe von Anflugsektoren werden Anflüge länger in größeren Flughöhen geführt. Wie in den beiden Grafiken veranschaulicht, werden je nach Betriebsrichtung folgende Gebiete in unterschiedlichem Maß entlastet: der Main-Taunus-Kreis, der Rheingau, der Hochtaunuskreis, die Wetterau, der Vogelsberg, das nördliche Stadtgebiet von Frankfurt, die Landkreise Aschaffenburg, Darmstadt- Dieburg, Mainz-Bingen und Offenbach. Durch die Anhebung der Anflüge können die darunter startenden Maschinen verstärkt kontinuierlich Höhe gewinnen (vgl. Punkt 1.2). Stand: Fraport AG Frankfurt Airport Services Worldwide 16 von 16