Sonntagsstory: Wetter fürs Cockpit

Viele fliegen in diesen Herbstferien in die verschiedensten Regionen der Welt. Dabei spielt das Wetter eine entscheidende Rolle, sei es für Start und Landung oder unterwegs über den Wolken.

Hilfe – ein Luftloch

Flight Attendant serviert Kaffee während eines Fluges. Sie ist sehr konzentriert bei der Arbeit.

Bildlegende: Turbulenzen sind vor allem für die Besatzung eine grosse Herausforderung. Keystone: Martin Ruetschi

„Wir sind in ein Luftloch geraten!“. Solch abenteuerliche Erzählung haben die einen oder anderen sicher schon gehört. Tatsache ist: Das „Luftloch“ gibt es nicht. Es gibt keine „Löcher“, keine „luftleeren“ Regionen in der Atmosphäre. Wieso kann ein Flugzeug dann trotzdem brüsk absacken?
Der Grund sind Turbulenzen. Verschiedene Auslöser können dazu führen: Zum Beispiel der Einfluss der Topographie in der Nähe des Bodens, Thermik (aufsteigende Warmluftblasen im Sommer), Grenzregionen von verschiedenen Luftschichten, Gewitter und sogenannte CAT (Clear Air Turbulence) in der Nähe von Starkwindbändern (Jetstreams) in grosser Höhe. Die CAT Regionen sind auf speziellen Flugwetterkarten eingezeichnet. Die Passagiere werden dann jeweils vor Einflug in eine solche Zone angewiesen, angeschnallt auf den Sitzen zu bleiben. Es wird natürlich versucht, turbulente Zonen nach Möglichkeit zu umfliegen. Gerät ein Flugzeug trotzdem in starke Turbulenzen, gilt folgende Strategie: So schnell wie möglich die Flughöhe und/oder die Flugrichtung wechseln; im kontrollierten Reiseflug natürlich nur in Absprache mit dem Fluglotsen. Auch wenn Turbulenzen noch so unangenehm sind: Es besteht kaum Grund zur Sorge: Heutige Verkehrsflugzeuge sind für noch viel stärkere Belastungen gebaut.

Blitzeinschlag

Ein gleissendes Licht, ein lauter Knall: Der Blitzeinschlag während einer Flugreise. Selbst für Vielflieger ist dieses Ereignis aber eine Seltenheit. Mit gründlichem Studium der Wetterlage und eingebautem Bordradar lassen sich Gewitterzellen, die Blitzquellen, meist umfliegen. Allerdings wird ein Verkehrsflugzeug während seiner Lebenszeit trotzdem mehrere Male vom Blitz getroffen. Meist tritt der Blitz über die Flugzeugnase oder die Vorderkante der Flügel ein und verlässt die Flugzeugzelle wieder über die Aussenspitzen der Flügel. Ein Flugzeug ist ein sogenannter Faraday`scher Käfig, analog dem Auto. Der Strom fliesst nur über die Struktur des Rumpfs. So sind Crew und Passagiere im Innern geschützt. Meist kann das Flugzeug seine Reise nach einem Blitzeinschlag unbeschadet fortsetzten. Selbstverständlich sind aber anschliessende gründliche Sicherheitskontrollen nötig.

Das Wetter am Ziel

Nächtlicher Anflug auf beleuchtete Piste. Alles ist eher dunkel, nur die Piste ist gut zu sehen. Blick aus dem Cockpit.

Bildlegende: Anflug auf die Piste 14 in Zürich. Keystone: Gaetan Bally

„Nizza meldet sonnig bei 20 Grad.“ So oder ähnlich wird schon vor dem Abflug in der Schweiz über das Wetter am Reiseziel informiert. Woher wissen die Piloten so genau, was uns erwartet?
Flughäfen und oft auch Regionalflugplätze publizieren jede halbe Stunde ein sogenanntes METAR mit dem aktuellen Wetter. METAR ist die Abkürzung für METeorological Aerodrome Report. Darin enthalten sind Wetterelemente, welche für die Aviatik entscheidend sind: Wind, Sichtweite, Wolken, aktuelle Wettererscheinungen wie Regen oder Schnee, Temperatur, der Taupunkt als Mass für die Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und allfällige Zusatzinformationen. So wissen die Piloten im Cockpit jederzeit Bescheid, wie das Wetter zum Start und auf Flughäfen an der Route unterwegs aussieht. Eine Prognose für die einzelnen Flugplätze liefert das TAF – Terminal Aerodrome Forecast. Für die grossen Flughäfen Zürich und Genf geht die Vorhersage sogar 30 Stunden in die Zukunft. Das ist vor allem wichtig für Flüge aus Übersee: So haben auch deren Piloten eine Idee vom Wetter bei uns zur geplanten Landung. Während ein METAR nur eine aktuelle Wettermeldung ist, gilt das TAF als Wetterprognose für die Fliegerei. Beide sind nach internationaler Norm codiert.

METAR Flughafen Zürich vom Samstag, 16.50 Uhr:

«METAR LSZH 151450Z 21003KT 150V260 9999 FEW025 16/10 QNH1016 NOSIG=»

Der Barometer als Höhenmesser

Blick aus dem Fenster eines Verkehrsflugzeuges auf die verschneiten Alpen aus grosser Höhe. Es hat auch einige Wolken. Rechts ist noch ein Teil des Flügels zu sehen.

Bildlegende: Blick von oben auf die Schweizer Alpen. Dank der Luftdruckmessung ist eine Höhenangabe möglich. Keystone: Arno Balzerani

Eines der wichtigsten Instrumente im Cockpit ist der Höhenmesser. Nicht nur bei Start und Landung, sondern auch unterwegs beim Überfliegen von gebirgigen Regionen ist entscheidend, dass die Piloten genau wissen, wie hoch sie sich befinden. Erstaunlich: Die Flughöhe wird über den Luftdruck gemessen. Auf Meereshöhe ist der Luftdruck am höchsten. Mit zunehmender Höhe nimmt er immer weiter ab; schon auf etwa 5500 Metern ist er nur noch halb so hoch. Misst der Barometer also einen tieferen Druck, kann man daraus schliessen, dass sich das Flugzeug in grösserer Höhe befindet.
Natürlich müssen auch noch die aktuellen Luftdruckverhältnisse berücksichtigt werden. Der Luftdruck auf Meereshöhe reduziert wird QNH genannt. Dem METAR entnimmt der Pilot vor dem Start das aktuelle QNH und kalibriert damit seinen Höhenmesser. So zeigt dieser auf der Piste die Höhe des Flugplatzes über Meer an.
Unterwegs wäre es aber sehr gefährlich, wenn alle Flugzeuge mit Höhenmessern fliegen würden, die auf die lokalen QNH-Werte eingestellt sind. Eine Separierung ist für die Flugsicherung nur möglich, wenn alle Verkehrsflugzeuge den gleichen Luftdruck als Basis eingestellt haben. So lassen sie sich auch auf vielbeflogenen Luftstrassen sicher separieren. Im Reiseflug stellen also alle Piloten ihre Höhenmesser auf den sogenannten Standartluftdruck von 1013.25 hPa. Dabei fliegen sie auf „Flugflächen“, sogenannten Flight Levels: Eine Reiseflughöhe im unteren Bereich ist FL300; in Hectofuss also auf 30’000 Fuss oder gut 9’000 Metern. Verkehrsflugzeuge sind bis etwa FL450 auf fast 14’000 Metern unterwegs.

Jetstreams - Autobahnen der Lüfte

Globus mit zwei roten Pfeilen, den Jetstreams.

Bildlegende: Polarfront- und Subtropenjetstream. Karl Heinz Hack

Ein Flug von New York nach Zürich ist etwa 90 Minuten kürzer als in die Gegenrichtung. Der Jetstream, ein Starkwindband, bläst von West nach Ost und sorgt entsprechend ostwärts für eine kürzere Flugzeit. Im Jetstream herrschen üblicherweise Windgeschwindigkeiten von über 100 Kilometern pro Stunde. Meist befinden sich Jetstreams im Bereich der Reiseflughöhe, typischerweise der Polarfront-Jetstream in der Region Grönland und Nordeuropa. Er mäandriert jedoch stark, kann so auch über dem Alpenraum zu liegen kommen. Weiter gibt es noch den Suptropischen Jetstream auf etwa 30 Grad Nord, der sich auch mehr oder weniger stark rund um den Globus zieht. Für die Planung der Flugroute und des Treibstoffverbrauchs werden Jetstreams sehr genau analysiert und berücksichtigt. Erforscht wurde das Phänomen übrigens erst im zweiten Weltkrieg: Militärpiloten stiessen damals in diese Höhenbereiche vor und berichteten überrascht von massiv kürzeren oder längeren Flugzeiten, je nach Flugrichtung.

Quellen

Karl Heinz Hack, Flugwetter
Swiss Aviation Training
lufthansa-technic.com
Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie