Einführung

Die Zunahme der Luftverkehrsdichte und die zunehmend höher werdende Bebauung sowohl im städtischen als auch im ländlichen Raum führen zu einer steten Zunahme von Wechselwirkungen und Störeinflüssen auf die Signalausbreitung verschiedener Ortungs- und Navigationssysteme. Stark betroffen sind Systeme u.a. der Flugsicherungen, des Wetterdienstes, der Wasser- und Schifffahrtsbehörden sowie weiterer Institutionen, die Funk-, Ortungs- und Kommunikationseinrichtungen betreiben.

Diese Problematik rückte seit ca. 1988 in den Blick der Öffentlichkeit, da durch die Deutsche Flugsicherung, früher „Bundesanstalt für Flugsicherung“ Genehmigungsauflagen für Hochbauten im Bereich der Frankfurter City im Zusammenhang mit Systemen am Frankfurter Flughafen formuliert wurden.

Dabei wirken sich die Einflüsse durch Oberflächenreflexionen an der umliegenden Topografie einschließlich der Bebauung und Vegetation von Gebäuden und hohen Bauwerken einschließlich Windenergieanlagen besonders problematisch auf die verschiedenen Ortungs- und Navigationsanlagen der zivilen und militärischen Institutionen sowie auf die Systeme der Wetterdienste aus.

Auf den nachstehenden Seiten sind die physikalischen Ursachen dieser Einflüsse, die technischen Folgen für geplante Bauwerke sowie Maßnahmen zur Minderung und Vermeidung beschrieben.

Weitere Inhalte

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Flugsicherungen (zivil und militärisch)

Heute werden zur Überwachung und Führung des Luftverkehrs sehr aufwendige und komplexe Technologien eingesetzt, die weltweit gültige Standards, u.a. nach ICAO festgelegt, erfüllen. Der Hintergrund für bestimmte Störeinflüsse ist jedoch am Beispiel von Hochhausfassaden für Sekundärradarsysteme einfach dargestellt:
Reflexionen entstehend, wenn an einem Objekt beliebiger Kontur die auftreffende Strahlung der Bodenstation umgelenkt wird und damit indirekt zum Flugzeug gelangt. Im Ergebnis findet der Fluglotse dasselbe Flugzeug zweimal an verschiedenen Orten auf dem Radarschirm des Sekundärradars. Dieses technische Problem tritt meist bei zivilen Radarsystemen auf und ist durch Filterverfahren nicht vollständig zu beheben, vgl. den Abschnitt Gebäude.

Hier wirkt sich eine Minderung des Reflexionsvermögens von Oberflächen, bzw. Fassade sehr vorteilhaft aus, vgl. den Abschnitt Maßnahmen.

Bei beweglichen Bauwerken wie Windenergieanlagen ergibt sich für die Radarsysteme ein anderes Problem aufgrund der gleichen Ursache:

Primärradarsysteme unterdrücken Festziele, d.h. direkte Reflexionen an nicht beweglichen oder sehr langsam sich bewegenden Objekten werden nicht dargestellt, für die Fluglotsen bleiben daher meist nur die Luftfahrtzeuge in der Radardarstellung übrig sowie die Rotoren von Windenergieanlagen. Dieser Aspekt führt dazu, dass insbesondere im Luftraum oberhalb von größeren Windparks die WEA wie Luftfahrzeuge dargestellt werden, und die Erkennung von LFZ- Positionen oberhalb dieser Windparks stark beeinträchtigen, vgl. den Abschnitt Windenergieanlagen.

Im Rahmen des Genehmigungsverfahren sollte idealerweise zwischen den nachstehenden Punkte unterschieden werden:

a. Die Hindernisproblematik
Die Hindernisproblematik steht in der Regel oft hinter den Begriffen wie Radarführungsmindesthöhen/ Anflugrouten / Meldepunkte, etc.
Diese „nicht technischen“ Kriterien und die betrieblichen bzw. operativen Belange der Flugsicherung müssen grundsätzlich durch die militärische oder zivile Flugsicherung selbst beurteilt werden.
Neben der radartechnischen Untersuchung erfolgt hier stets eine Prüfung im Hinblick auf den Punkt „ physikalisches Hindernis bzgl. Standort.
Stichwort :Bauhöhe“.

Diese Problematik ist nicht beurteilbar bzw. lösbar im Rahmen technischer Untersuchungen bzw. technischer Gutachten, sondern in der Regeln ein rein geometrisches Problem.
b. Die technische Problematik
Diese Problematik ist beurteilbar bzw. lösbar im Rahmen technischer Untersuchungen bzw. technischer Gutachten und betrifft:

Primärradare zur militärischen Luftverteidigung sowie Wetterradare (3-D-Radar).
Stichworte: ASR, LV- Radare.

Diese Systeme dienen der Organisation und Verkehrsdarstellung und Überwachung im Luftraum eines reflektierenden bewegten Objektes in der Umgebung (ca. 100 km) oder im militärischen Bereich der Verkehrs- und Lagedarstellung im Luftraum eines reflektierenden bewegten Objektes bis zu sehr großen Distanzen (über 350 km)
Bei Wetterradaren dienen sie der Messung u.a. von Regenmengen und
Scherwinden auf der Grundlage reflektierender Partikel (wie z.B. Wassertropfen) bis zu ca. 125 km Entfernung.
Sekundärradare zur zivilen/militärischen Flugsicherung an Flugplätzen (2D-Radar).
Stichwort: SSR.

Diese Systeme dienen mit Hilfe eines Antwortgerätes im Luftfahrtzeug –Transponder- der Positions- und Höhendarstellung eines Luftfahrzeuges insbesondere bei der zivilen Flugsicherung
Navigationssysteme.
Stichworte: TACAN, DVOR / VOR, ILS, NDB

Diese Systeme dienen dem Pilot bzw. dem Autopiloten im Luftfahrtzeug der Positionsbestimmung und der Routenführung sowie ermöglichen dem Autopiloten u.a. auch eine automatische Landung auch bei ungünstigen Wetter- und Sichtverhältnissen.
Die Bedeutung einiger dieser Systeme geht seit vielen Jahren zurück, da eine Positionsbestimmung ebenfalls durch Sattelitennavigationssysteme gegeben ist.