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Noch bis vor über 5 Jahren konnte kaum einer etwas mit dem Begriff "TCAS" anfangen, sondern fragte nur: "´Tikäss` was?" Nur die Leute, die beruflich mit der Luftfahrt zu tun hatten wussten, was diese vier Buchstaben bedeuten und für was das System da ist. Doch seit dem Absturz der Tupolew TU-154 und der Boeing 757  über dem Bodensee hat fast jeder schon einmal davon gehört. Doch was ist nun dieses "Traffic Alert and Collision Avoidance System" eigentlich und was kann es? Der Name verrät es schon: TCAS liefert Informationen über den Luftverkehr in der Umgebung eines Flugzeugs und hilft so, Zusammenstöße oder gefährliche Annäherungen zu vermeiden.

 

Jedes Flugzeug, das sich im kontrollierten Luftraum bewegt, muss normalerweise über einen so genannten Transponder verfügen, der Informationen über die Flugnummer und - bei Mode-C-Transpondern - auch über die Flughöhe übermittelt.

TCAS - in Europa ist auch die Bezeichnung ACAS (Airborne Collision Avoidance System) geläufig - sendet in regelmäßigen Abständen Funksignale (Interrogations", also "Abfragen") aus, ähnlich wie die Radaranlagen der Flugsicherung am Boden. Empfängt der Transponder an Bord eines anderen Flugzeugs ein solches Signal, übermittelt er eine Antwort. Aus der Laufzeit und der Richtung des Signals sowie der übertragenen Flughöhe ermittelt der TCAS-Computer die Position es anderen Flugzeugs relativ zum eigenen Standort.

Diese Informationen werden dann dazu genutzt, alle Luftfahrzeuge, die sich in einem bestimmten Abstand - horizontal oder vertikal - vom eigenen Flugzeug aufhalten, auf einem Bildschirm im Cockpit darzustellen. Und zwar als offene weiße Raute, wenn sie keine Gefahr für die eigene Maschine darstellen. Liefert der Transponder eines Flugzeugs auch Höhenangaben, verraten eine Zahl mit einem Vorzeichen und gegebenenfalls ein Pfeil neben dem Symbol der Besatzung, wie viel höher beziehungsweise niedriger die andere Maschine fliegt. Der Hinweis "+10" mit einem nach unten gerichteten Pfeil bedeutet zum Beispiel, dass sich das andere Flugzeug im Augenblick 1000 Fuß (ca. 330 Meter) oberhalb der eigenen Maschine und im Sinken befindet.

Kommen sich die Flugzeuge näher, ändert sich die Anzeige. Aus der offenen Raute wird eine ausgefüllte, ebenfalls noch in Weiß. Auch dieses Zeichen bedeutet noch keine aktuelle Kollisionsgefahr und erfordert daher kein Eingreifen der Besatzung. Es zeigt ihnen aber ein Objekt, das möglicherweise mal zu einer Gefahr werden könnte, wenn beide Maschinen die augenblickliche Flugbahn beibehalten.

Bei einer weiteren Annäherung wird - etwa 48 Sekunden vor einer möglichen Kollision - aus der weißen Raute ein gelber Kreis, und die Besatzung erhält die akustische Warnung "Traffic, Traffic".

 

Eine solche Warnung bezeichnet man als "Traffic Advisory", kurz TA. Die Darstellung des umgebenden Luftverkehrs und das

Aussprechen einer TA gehören zum Standard aller heute erhältlichen Kollisionswarngeräte. Systeme, die sich darauf beschränken, werden als TCAS I oder ACAS I bezeichnet. Das in den USA seit 31. Dezember 1993 für alle Passagierflugzeuge mit mehr als 30 Sitzen vorgeschriebene TCAS II (für Flugzeuge mit zehn bis 30 Sitzen reicht TCAS I) spricht etwa 35 Sekunden vor einer drohenden Kollision darüber hinaus noch Ausweichempfehlungen ("Resolution Advisory", RA) an die beteiligten Maschinen aus. Sind beide Flugzeuge mit einem TCAS ausgerüstet, so sind diese Ausweichempfehlungen aufeinander abgestimmt. Das sich nähernde Flugzeug (in der TCAS-Terminologie als "Intruder", also "Eindringling" bezeichnet) wird auf dem Bildschirm nicht mehr durch einen gelben Kreis, sondern durch ein rotes Quadrat symbolisiert, und die Piloten werden von einer künstlichen Stimme aufgefordert, entweder die derzeitige fluglage beizubehalten beziehungsweise in den Steig- oder Sinkflug überzugehen. Zusätzlich wird im Variometer oder im künstlichen Horizont die erforderliche Steig- beziehungsweise Sinkrate verdeutlicht.

 

Die Entwicklung von TCAS reicht zurück bis in die fünfziger Jahre des letzten Jahrhunderts, als Forscher bei Bendix Avionics (heute Teil von Honeywell, dem nach wie vor wichtigsten Hersteller dieser Geräte) die Computeralgorithmen entwickelten, mit denen sich die

Annäherung zweier Flugzeuge beschreiben ließ. Dennoch sollte es bis zum Ende der achtziger Jahre dauern, ehe TCAS, dem man den Vorzug vor einem bodengestützten Kollisionswarnsystem gegeben hatte, durch die US-Luftfahrtbehörde FAA zugelassen wurde. Wie bereits erwähnt, ist TCAS II seit Ende 1993 Pflicht für alle Flugzeuge im Luftraum der USA; in Europa ist die Verwendung in düsengetriebenen Flugzeugen mit mehr als 30 Passagiersitzen oder einem Abfluggewicht von über 15 Tonnen seit dem 31. März 2001 verbindlich vorgeschrieben. Anders als in den Vereinigten Staaten sind hier also auch Frachtflugzeuge betroffen.

Obwohl heutige TCAS-Geräte erheblich zuverlässiger sind als ihre Vorgänger und deutlich weniger Fehlalarme produzieren, gibt es nach wie vor ein paar Dinge, die auch diese modernsten Kollisionswarnsysteme nicht können: Beispielsweise gibt TCAS II Ausweichempfehlungen nur nach oben oder unten. Das Feststellen der exakten horizontalen Position des Intruders ist zurzeit noch mit zu vielen Ungenauigkeiten behaftet, als dass sichere seitliche Ausweichmanöver vorgegeben werden könnten. Ein TCAS III, das zusätzlich

horizontale Ausweichempfehlungen geben kann, befindet sich noch in der Entwicklung, ohne dass der Zeitpunkt der Einführung derzeit absehbar ist. TCAS ist kein Radar, es kann folglich Flugzeuge ohne geeignete Transponder nicht erkennen. Weil aus der Transponderantwort wiederum nur Informationen über Position, Höhe und aktuelle Flugrichtung eines anderen Flugzeugs gewonnen werden, nicht aber über dessen geplante Flugroute, wird das Kollisionswarnsystem unter Umständen ein sich auf gleicher Höhe näherndes Flugzeug als Bedrohung darstellen, obwohl dessen Besatzung wenige Sekunden später planmäßig den Steig- oder Sinkflug einleiten wird und die Gefahr damit gar keine ist.

Trotz seiner unbestreitbaren Vorteile ist TCAS daher kein Allheilmittel, um gefährliche Begegnungen in der Luft oder sogar Kollisionen zu verhindern. Zu dieser Erkenntnis bedurfte es nicht erst des Zusammenstoßes der Tupolew TU-154 und der Boeing 757 über dem Bodensee. Bei der Diskussion über dieses Unglück ist zudem ein Punkt meistens gar nicht ausreichend gewürdigt worden: TCAS ist eigentlich nur das letzte Mittel zur Vermeidung eines Zusammenstoßes, eine Art "Reservefallschirm" für unvorhergesehene Notfälle. Eine "Resolution Advisory" dagegen ist der sichere Beweis dafür, dass zuvor irgendwo im System der Flugsicherung etwas nicht funktioniert hat. Denn auch in Zeiten von TCAS ist es nach wie vor die Aufgabe der Fluglotsen, dafür Sorge zu tragen, dass sich Flugzeuge in der Luft nicht zu nahe kommen.