Betriebsrichtungsprognose – auch wir können irren

Am Donnerstag, dem 12. Mai kam es am Morgen zu einer Abweichung in der geflogenen Betriebsrichtung von der vorhergesagten. Gegen 5.45 Uhr drehte die Betriebsrichtung auf 07 (Ost) um nach knapp drei Stunden wieder auf BR 25 (West) zurückzudrehen. Laut Vorhersage wäre wenigstens bis zum 14-Uhr Termin des darauffolgenden Freitag BR 25 (West) zu erwarten gewesen, was in der Folge auch eintrat. Eine Untersuchung der Gründe für die Abweichung der tatsächlich geflogenen Betriebsrichtung von der Vorhersage am Morgen zeigt die – leider unvermeidlichen – Grenzen der Vorhersagbarkeit auf.

Am Morgen des 12.5. wurde im Gebiet um den Frankfurter Flughafen eine Temperaturinversion registriert. In einem solchen Fall nimmt die Temperatur vom Erdboden aus mit der Höhe nicht kontinuierlich ab, sondern steigt in einem bodennahen Bereich sogar an. Die Obergrenze dieser Inversionsschicht lag in etwa 700-750 m Höhe. Oberhalb nimmt die Lufttemperatur wie gewohnt mit der Höhe ab.

Innerhalb einer solchen Inversionsschicht herrschen in der Regel niedrige Windgeschwindigkeiten, die auch mit anwachsender Höhe kaum zunehmen. Der Meteorologe spricht hier von einer ‚stabilen Schichtung’. Oberhalb der Inversionsgrenze wachsen hingegen die Windgeschwindigkeiten oft sprunghaft an. Dadurch kann es insbesondere unmittelbar oberhalb der Inversionsschicht zu turbulenten Verwirbelungen kommen.

Laut Vorhersage sollte in der ersten Hälfte der Nacht vom 11. auf den 12.5. Nordwind auftreten. Bei niedrigen Windgeschwindigkeiten am Boden sowie in etwa 1,5 km Höhe war jedoch nicht mit einem Wechsel der Betriebsrichtung auf 07 (Ost) zu rechnen. Tatsächlich wurde in der Nacht BR 25 (West) geflogen. Für die Morgenstunden war eine Drehung des Windes über Nordwest nach West vorhergesagt. Auch in diesem Fall wäre keine Drehung der Betriebsrichtung zu erwarten gewesen.

Die Winddrehung am Boden trat jedoch mit Verzögerung auf, so dass noch bis ca. 9 Uhr eine Windkomponente aus Nordnordost (70°) registriert wurde, siehe Abbildung 1. Vorhergesagegemäß frischte der Wind dabei in den Morgenstunden in etwa 1,5 km Höhe erheblich auf, von einem nächtlichen Wert von 4 auf über 15 Knoten. Eine beachtliche Zunahme der Windgeschwindigkeit wurde bereits unmittelbar oberhalb der Inversionsgrenze registriert.

Blies der Wind in etwa 1,5 km Höhe am Morgen bereits aus westlichen Richtungen, so wurde an der Inversionsgrenze noch eine 70°-Komponente registriert. Insbesondere bei Starts ist es aus Erwägungen der Flugsicherheit unbedingt zu vermeiden, bei nur leichtem Rückenwind am Boden bereits in geringer Höhe in eine turbulenzintensive Rückenwindsituation zu geraten. Folgerichtig wurde eine Drehung der Betriebsrichtung auf 07 (Ost) durch die DFS veranlasst.

Windgeschwindigkeit und 70°-Windkomponente am Boden, Flughafen Frankfurt, 12.5.2011, 2.20-10.50 Uhr (halbstündige METAR-Daten).

Aus der Abbildung  geht hervor, dass es nicht die, bereits rückläufige, 70°-Komponente des Bodenwindes war, die Ausschlag für den Betriebsrichtungswechsel gab.

Mit Drehung des Windes am Boden, Abbau der Inversion und Winddrehung in der Höhe wurde die Betriebsrichtung dann auch zügig zurückgedreht. Bereits um 8.34 Uhr wurde wieder BR 25 (West) geflogen.

Leider ist es fast unmöglich, eine Inversion mit den kennzeichnenden Größen (Zeitraum, Intensität, Höhe der Inversionsobergrenze sowie dort herrschende Windgeschwindigkeit und -richtung) exakt vorherzusagen. Wie oben beschrieben kann es daher bei einem Zusammentreffen ungünstiger Faktoren auch einmal zu einer Fehlprognose kommen. Fälle wie dieser werden aber auch in Zukunft eine große Ausnahme darstellen.

Übrigens nimmt bei Inversionen in der Regel die Betroffenheit in flughafennahen Gebieten zu. Der Lärm, der unterhalb der Inversionsgrenze entsteht (in unserem Fall also rd. 700 m, entsprechend rd. 2300 Fuß) wird nämlich verstärkt zum Erdboden hin gestreut. Diese Höhe wird auf der Anfluggrundlinie bei BR 07 etwa zwischen Mainz-Bischofsheim und Rüsselsheim unterschritten.

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