Avioniksicherheit – Die zukünftigen Herausforderungen der Luftfahrt durch praktikable Sicherheitslösungen meistern

Veröffentlichungsdatum : 06 October 2024

Verfasst von : Sanya Mehra

Die globale Luftfahrtindustrie hat in den letzten Jahren mehrere tödliche Unfälle erlebt. Laut der International Air Transport Association (IATA) wurden im Jahr 2022 insgesamt fünf tödliche Unfälle mit Todesopfern unter den Besatzungsmitgliedern und Passagieren verzeichnet. Die Unfallrate lag im selben Jahr bei 0,16 tödlichen Unfällen pro Million Flugbewegungen, die Gesamtunfallrate bei 1,21 pro Million Flugbewegungen. Das Todesfallrisiko erreichte 0,11, während eine der IATA-Mitgliedsfluggesellschaften im Jahr 2022 einen schweren Unfall mit 19 Todesopfern erlitt. Hier ist eine Liste der schwerwiegendsten Flugunfälle und ihrer tatsächlichen Ursachen:

• Der Absturz von Asiana-Airlines-Flug 214 in San Francisco war auf einen fehlerhaften Landeversuch der Besatzung auf einer kurzen Landebahn bei schlechter Sicht zurückzuführen.
• Die Explosion des TWA-Flugs 800 und der anschließende Brand waren auf Sprengstoff zurückzuführen, den Terroristen vor dem Start vom JFK-Flughafen in New York City an Bord des Flugzeugs platziert hatten.
• Qantas-Flug 2036 kollidierte kurz nach dem Start mit einer Ente, was zu einem Triebwerksausfall und zum Kontrollverlust über offenem Wasser nahe Batemans Bay, Australien, führte.
• Bei den United Airlines-Flügen wurden während der Sicherheitsüberprüfung vor dem Flug aufgrund von Problemen mit den jeweiligen Triebwerken Warnsignale ausgelöst: UA 1989 (Abflug Newark), AA 4000 (Abflug Chicago O'Hare) und AL 3272 (Abflug Houston Bush Intercontinental).
• Flug MH17 der Malaysia Airlines stürzte über der Ukraine ab, wobei alle 298 Insassen, darunter 283 Passagiere und 12 Besatzungsmitglieder, ums Leben kamen. Die Maschine wurde von russisch unterstützten Rebellen mit einer Buk-Boden-Luft-Rakete in der Nähe des internationalen Flughafens Donezk abgeschossen. An Bord befanden sich niederländische Staatsbürger auf dem Weg zum Flughafen Amsterdam Schiphol in den Niederlanden.
• Ethiopian-Airlines-Flug 961: Eine Boeing 737-200 stürzte im Landeanflug auf den Flughafen Rom-Fiumicino ab, nachdem es zu einem Druckabfall in der Kabine und technischen Problemen gekommen war. Alle 157 Passagiere und Besatzungsmitglieder starben bei einem der damals schwersten Flugzeugunglücke in Europa.

Primäre Ziele der Avioniksicherheit

Die Ziele für die Flugsicherheit sind Richtlinien, auf die sich Regierungen und die Luftfahrtindustrie geeinigt haben, um die Zahl der Unfälle und Todesopfer zu reduzieren. Die Internationale Zivilluftfahrt-Organisation (ICAO) legte diese Standards als Reaktion auf den Absturz von TWA-Flug 800 fest, bei dem alle 230 Insassen ums Leben kamen.

Der Schwerpunkt des Flugsicherheitsmanagements liegt auf der Flugsicherheit, die alle damit verbundenen Unterstützungsdienste umfasst, die die Sicherheit beeinflussen, einschließlich Flugsicherungsdienste und Flughafenbetriebsmanagement. Der Begriff „Sicherheitsmanagementsystem“ (SMS) bezeichnet die systematische Integration proaktiver Sicherheitsmanagementkomponenten.

• Stromschlaggefahr – Piloten müssen sich der Gefahr von Stromschlägen bewusst sein und sicherstellen, dass ihre Ausrüstung ordnungsgemäß geerdet ist. Dies umfasst die Flugzeugverkabelung sowie externe Geräte wie Laptops und Funkgeräte. Bei allen Arbeiten mit Elektrizität müssen Piloten unbedingt die entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen treffen. Dazu gehören das Tragen von Schutzausrüstung, Handschuhen und Gehörschutz sowie die Sauberhaltung des Arbeitsbereichs, um die Entstehung gefährlicher Brände durch Funkenbildung zu verhindern. Die US-Arbeitsschutzbehörde OSHA schätzt, dass 4,7 % der tödlichen Arbeitsunfälle durch Elektrizität verursacht werden.
• Brände an Bord – Bei einem Flugzeugbrand sind die Passagiere gefährlichen Gasen oder Flammen ausgesetzt, was sowohl für das Flugzeug als auch für die Insassen katastrophale Folgen haben kann. Für Piloten sind es daher unerlässlich, heiße Bereiche im Flugzeug, insbesondere in den Triebwerksräumen, frühzeitig zu erkennen, Treibstoffprobleme umgehend zu bemerken, in Stresssituationen die Ruhe zu bewahren und niemanden zurückzulassen. Laut unserer Analyse ereigneten sich in den letzten 26 Jahren 95 Unfälle mit zivilen Passagierflugzeugen, die durch Brände verursacht wurden und insgesamt fast 2400 Todesopfer forderten.
• Müdigkeit und Unfallrisiko – Schlafmangel und lange Arbeitszeiten führen zu Erschöpfung und erhöhen somit das Unfallrisiko. Schlafmangel wird sowohl mit verminderter Leistungsfähigkeit als auch mit vermehrten Flugfehlern in Verbindung gebracht. Obwohl Flugunfälle sehr selten sind, kommen sie vor, und 80 % davon sind auf menschliches Versagen zurückzuführen. Man geht davon aus, dass davon 15 bis 20 % auf Pilotenmüdigkeit zurückzuführen sind.
• Gewitterbedingte elektromagnetische Störungen – Treffen Sie Vorkehrungen, um sich bei Gewittern vor möglichen elektromagnetischen Störungen (EMI) zu schützen. Weltweit gab es etwa 2000 Gewitter. Diese Gewitter erzeugen das Hintergrundsignal der Supersense-Radiospektroskopie (SR), indem sie etwa 50 Gewitter pro Sekunde hervorbringen.
• Funkstörungen – Die Verwendung drahtloser Geräte in der Nähe elektronischer Geräte, einschließlich der Avionik eines Flugzeugs, verursacht Funkstörungen (RFI). Diese Störungen beeinträchtigen das System, was zu Leistungseinbußen oder sogar Geräteschäden führen kann. Durch die Verwendung isolierter Kabel oder HF-Filter lässt sich das Risiko von Funkstörungen, die Geräte beschädigen oder den Flugbetrieb stören könnten, minimieren. Die Installation von Anti-Jamming-Software auf drahtlosen Geräten ist eine weitere Möglichkeit. Um die größtmögliche Sicherheit für Piloten und Passagiere zu gewährleisten, ist es unerlässlich, WLAN während des Fluges zu deaktivieren, sofern dies nur teilweise möglich ist.

Proaktive Sicherheit

Management in der Luftfahrtindustrie

Eine gute Strategie für das Sicherheitsmanagement in der Luftfahrtindustrie basiert auf der Einhaltung eines Risikomanagementplans, der Gefahren erkennt, bevor sie sich in Zwischenfällen oder Unfällen manifestieren, und die erforderlichen Maßnahmen zur Verringerung der Schwachstellen ergreift. Ein proaktiver Sicherheitsmanagementplan umfasst die folgenden Elemente:

• Einsatz modernster Risikobewertungstechniken zur Gefahrenerkennung und Risikobewertung.
• Die Durchführung fachgerechter Untersuchungen sicherheitsrelevanter Vorfälle mit dem Ziel, Schwachstellen im gesamten Sicherheitssystem aufzudecken.
• Schaffung einer Sicherheitskultur am Arbeitsplatz, die ethisches Verhalten unterstützt und die Kommunikation über Sicherheit in einem nicht-strafenden Umfeld fördert.
• Gezielte Sicherheitsunterweisung der Mitarbeiter.

Die Ziele umfassen sechs Bereiche: Flugverkehrsmanagement, Flugzeugkonstruktion und -bau, Betriebsverfahren, Crew-Schulung, Flughafenbetrieb sowie Notfallvorsorge und -reaktion. Durch die Reduzierung der mit dem Fliegen verbundenen Risiken mithilfe bewährter Verfahren in diesen Bereichen kann das Fliegen für alle Beteiligten sicherer gemacht werden.

Flugsicherheit:

Der wichtigste Aspekt der Karriere eines Piloten

Der wichtigste Aspekt im Pilotenberuf ist zweifellos die Flugsicherheit. Sicheres Fliegen hängt von vielen Faktoren ab, darunter Landetechniken, Flugsicherungssysteme und Flugzeugtriebwerke. Piloten setzen diese Fähigkeiten täglich ein, um die Sicherheit der Passagiere während des Fluges zu gewährleisten. Angesichts des weltweit steigenden Bedarfs an Piloten ist es unerlässlich, dass diese Piloten jedes noch so kleine Detail der Flugsicherheit beachten. Unsere Analysten haben festgestellt, dass die Beschäftigung von Linien- und Verkehrspiloten zwischen 2021 und 2031 insgesamt um 6 % steigen wird. Allein in den Vereinigten Staaten wurden bis Ende 2022 rund 13.000 Piloten eingestellt, gegenüber etwa 5.500 im Jahr 2021. Die folgenden fünf entscheidenden Aspekte der Flugsicherheit sollten für Piloten oberste Priorität haben:

• Achten Sie stets auf andere Flugzeuge in der Nähe und auf Bodenmarkierungen.
• Beim Fliegen sollten Vögel oder andere Hindernisse in der Luft vermieden werden. Flüge bei Schneefall sollten möglichst vermieden werden.
• Achten Sie auf Turbulenzen und halten Sie Ihre allgemeine Wachsamkeit bei Reisen auf risikoreichen Strecken konstant.
• Die Umgebung stets im Blick behalten, auch im Ruhezustand.

Wer ist alles für die Flugsicherheit verantwortlich?

Die Verantwortlichkeiten im Bereich der Flugsicherheit lassen sich im Allgemeinen in drei Kategorien einteilen: Piloten, Flugzeugingenieure und Fluglotsen.

• Piloten sind dafür verantwortlich, Flugzeuge durch den Luftraum zu führen und deren Sicherheit während des Fluges zu gewährleisten.
• Flugzeugingenieure entwerfen und warten Flugzeuge und stellen sicher, dass diese allen geltenden staatlichen Vorschriften entsprechen.
• Fluglotsen koordinieren die Flugbewegungen gemäß spezifischer Flugpläne und weisen die Flugzeuge je nach Wetterlage und anderen Faktoren zu. Zu ihren Aufgaben gehört auch die Überwachung des Funkverkehrs, um mögliche Kollisionen zwischen Flugzeugen zu vermeiden.

Die Flugsicherheit ist eine komplexe und sich ständig verändernde Aufgabe, an der viele verschiedene Akteure beteiligt sind. Die Federal Aviation Administration (FAA) spielt dabei eine wichtige Rolle, doch auch andere Behörden, darunter das National Transportation Safety Board (NTSB), sind bei der Untersuchung von Flugunfällen und der Erarbeitung von Empfehlungen zur Verhinderung zukünftiger Vorfälle unverzichtbar. Die FAA überwacht alle Aspekte der zivilen Luftfahrt in den Vereinigten Staaten, einschließlich Flugsicherung, Flugzeugzulassung, Flugbetrieb und Flughafensicherheit. Darüber hinaus verwaltet die FAA ein System zur Kontrolle des Luftraums, der von zivilen Piloten und Militärflugzeugen genutzt wird.

Wie kann die Flugsicherheit verbessert werden?

Die Flugsicherheit kann durch organisatorische Veränderungen, bessere Schulungen und Protokolle für die Mitarbeiter sowie eine effektivere Kommunikation verbessert werden.

• Organisationsänderungen beziehen sich auf Unternehmen, die Flugzeuge betreiben und ihre hierarchische Struktur überarbeiten, um sicherzustellen, dass alle Mitarbeiter ihre Rolle bei Sicherheitsübungen und -vorfällen kennen. Dies trägt dazu bei, dass jeder versteht, wie er zu einem Vorfall oder einer Übung beiträgt, und verringert das Risiko von Verwirrung oder Chaos.
• Eine bessere Ausbildung beseitigt Wissenslücken bei den Mitarbeitern und verbessert deren Kenntnisse über sichere Arbeitsweisen. Mitarbeiter, die angemessen geschult werden, begehen in Krisensituationen seltener gefährliche Fehler. Laut dem Aviation Technician Education Council (ATEC) wechseln 30 % der Absolventen eines Ausbildungsprogramms im Bereich Flugzeugwartung später in einen anderen Sektor.
• Schließlich ermöglicht eine effektive Kommunikation den Mitarbeitern, die Rolle des jeweils anderen innerhalb und außerhalb des Arbeitsumfelds zu verstehen.

Abschluss

Die Avioniksicherheit wird in den kommenden Jahren einen enormen Aufschwung erleben. Die massiven Investitionen in künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML) sowie die rasanten Fortschritte im Bereich Big Data bieten vielversprechende Ansätze zur Verbesserung der Sicherheit in der Luftfahrt. Angesichts der zunehmenden Verbreitung von elektrisch betriebenen Senkrechtstart- und -landeflugzeugen (eVTOL) und urbaner Luftmobilität (UAM) steht die Sicherheit ganz oben auf der Agenda. Dies eröffnet Unternehmen weltweit die Möglichkeit, in den kommenden Jahren hochentwickelte Sicherheitssysteme zu entwickeln.