Über Vulkanausbrüche und ihren Einfluss auf den Flugverkehr

 Fotolia_Rainer Albiez

Fotoquelle: Rainer Albiez, Fotolia

Im Rahmen zweier kürzlich beendeter Ausschreibungen des DWD (Deutscher Wetterdienst) und des KNMI (Königliches Niederländisches Meteorologisches Institut) entschieden sich beide nationale Wetterdienste für den Lufft CHM 15k Wolkenhöhensensor zum Ausbau ihres Messnetzwerks. Dies kann u.a. als Antwort auf das Ereignis im Jahr 2010 gedeutet werden. Im April jenes Jahres brachte nämlich der isländische Vulkan Eyjafjallajökull den europäischen Luftverkehr zum Erliegen. Seinetwegen mussten die Fluglinien aus Sicherheitsgründen über 100 tausend Flüge, die 7 Mio. Passagiere betrafen, absagen. Damit gingen natürlich immense finanzielle Verluste einher. Die Verteilung der Aschewolke nach dem Vulkanausbruch stellte daher eine der größten Krisen für den europäischen Luftverkehr dar.

Das erklärt, warum die bisher installierten Wolkenhöhensensoren in Europa gen Island ausgerichtet sind, wie in der DWD Online-Ceilometer-Map zu erkennen ist.

Was passieren kann, wenn Flugzeuge durch eine Vulkanaschewolke fliegen, zeigen ein paar Beispiele: Eines davon ist der Flug einer Boeing 747 der British Airways im Jahre 1982, bei dem alle vier Triebwerke ausfielen. Die Passagiermaschine war auf dem Weg von London nach Auckland in Neuseeland und musste dabei den damals aktiven Galunggung-Vulkan südöstlich von Jakarta, Indonesien überqueren. Glücklicherweise kamen alle glimpflich davon. Ein weiterer Beweis für die Gefahr von Vulkanasche, ist die Notlandung einer KLM Boeing 747 aus Amsterdam auf dem Ted Stevens Anchorage International Airport in Alaska im Jahre 1989. Sie wurde durch die in die Luft beförderte Asche des Stratovulkans Mount Redoubt gestört, der ähnlich wie beim ersten Fall alle vier Triebwerke kurzzeitig stoppte.

Trotz dieser Vorfälle, handelt es sich bei Vulkanasche um ein recht unerforschtes Gebiet. Noch niemand kennt nach heutigem Wissenstand die genauen Mengen- und Höhenangaben, ab denen Vulkanaschewolken gefährlich für den Flugverkehr werden. Nach Ausbruch des Eyjafjallajökull wurden deshalb verschiedene Forschungsprojekte ins Leben gerufen, die Informationen über den richtigen Umgang mit Vulkanen liefern sollten.

Zunächst wertete das VAAC (Volcanic Ash Advisory Centre) in London alle verfügbaren Aufzeichung der global verteilten Meteo-Stationen aus. Darüber hinaus startete ein Forschungsflugzeug des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) eine Tour zur Vervollständigung der Messdaten. Zusätzlich führten verschiedene Fluglinien verstärkt Testflüge mit großen Passagiermaschinen aus, um weitere Informationen zu sammeln. Dennoch sind die genauen Schwellenwerte von Aschekonzentrationen und -mengen, ab denen die Triebwerkfunktionen beeinflusst werden, noch nicht bekannt.

Als weitere Reaktion auf den Vorfall 2010, gründete die WMO (World Meteorological Organization) zusammen mit dem ICAO (International Civil Aviation Organization) und dem WOVO (World Organization of Volcano Observatories) eine Task Force zur Verbesserung der zukünftigen Datenerhebung im Falle von auftretenden Vulkanaschewolken. Konkret steckte die Absicht dahinter, verschiedene Vorgaben einzuführen, die bei Vulkanausbrüchen in Kraft treten sollen. Die Resultate waren zusätzliche Sicherheits-Anweisungen bei Flügen, die mit aktiven Vulkanen konfrontiert werden. Sie legten zudem Empfehlungen hinsichtlich des Einsatzes von Radarsystemen, Luftbildsensoren, Satellitenaufnahmen sowie bodengestützter Lidar-Messinstrumente wie dem CHM 15k zur Erfassung und Beobachtung von Vulkanaschebewegungen fest.

Das Lufft CHM 15k Ceilometer arbeitet zuverlässig bei jeder Jahreszeit oder Wetterlage. Mit seinem doppelwandigem Gehäuse in Kombination mit dem integrierten Fenstergebläse und seinem automatischen Heizsystem, bleibt das Messgerät unbeeinflusst von Nebel, Regen, extremer Kälte oder Hitze. Es misst bis zu 15 km entfernte Sichtweiten, Aerosolprofile und Wolkenhöhen.

Während des Eyjafjallajökull-Ausbruchs 2010 waren zwar CHM 15k-Sensoren im Einsatz z.B. vom Met Office in London sowie vom DWD in Deutschland, die hilfreiche Informationen über die vertikale Verteilung der Vulkanasche in der Troposphäre aufzeichneten, aber sie konnten erst im Nachhinein ausgewertet werden. Hätte es zu dieser Zeit allerdings ein dichteres und größeres LIDAR-Ceilometer-Netzwerk in Verbindung mit einem automatischen Austausch der Rückstreuprofile gegeben, wären die Meteorologen in der Lage gewesen, die Asche-Wolke-Bewegungen live zu verfolgen. Somit hätte sich der Flugverkehr in dieser Zeit viel besser managen bzw. umleiten lassen. Solche Echtzeit-Überwachungssystemen würden auch dabei helfen, die genaue Aschekonzentration während eines Vulkanausbruchs zu identifizieren.

Die unvollständigen Modelle und Lücken im System zeigen, dass es noch viel zu tun gibt beim Ausbau der Messnetzwerke, Erhöhung der Flugsicherheit sowie der Schaffung einheitlicher Technologie-Standards für Wolkenhöhenmessgeräte.

Weiterführende Links:

Werden Sie Gastautor bei Lufft Anfrage stellen ›

Mehr zum Thema: