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Ein wichtiger Schritt in der Automatisierung der Flugwettermeldungen

19. Juli 2021

Was wir am Genfer Flughafen schon seit bald 5 Jahren können, wurde in diesem Jahr auch am Flughafen Zürich-Kloten Realität. Bei den beiden Flughäfen werden während der Nacht die Flugwettermeldungen automatisch generiert.

Stimmung bei Sonnenaufgang in der feuchten Grundschicht am Flughafen Zürich. Blick vom Beobachterhaus in Oberglatt Richtung Osten. Im Vordergrund die mit Reif überzogene Kristallglaskugel des «antiken» Sonnenscheinautographen nach Campbell-Stokes. Foto: Philipp Büchi
Stimmung bei Sonnenaufgang in der feuchten Grundschicht am Flughafen Zürich. Blick vom Beobachterhaus in Oberglatt Richtung Osten. Im Vordergrund die mit Reif überzogene Kristallglaskugel des «antiken» Sonnenscheinautographen nach Campbell-Stokes. Foto: Philipp Büchi

In der Luftfahrt spielen Wetterinformationen eine entscheidende Rolle. Wind, Wolken und Sichtweite sind besonders wichtige Kriterien bei der Planung von Flügen sowie beim Betrieb eines Flughafens.

Im Interview mit Catherine Stocker, Projektleiterin des Projektes «AMAROC» (Autometar/autoreport round the clock) erfahren Sie mehr zu den Neuerungen und deren Auswirkungen für alle Beteiligten.

Wie wurden die Flugwetterbeobachtungen in Zürich bisher gemacht?

Seit der Flughafen-Eröffnung 1953 beobachteten MeteoSchweiz-Mitarbeitende am Flughafen Zürich-Kloten rund um die Uhr, 7 Tage die Woche, das Wetter. Dabei erfassten sie halbstündlich sogenannte METAR (METeorological Aerodrome Report) Meldungen. Für die Nutzerinnen und Nutzer dieser METARs sind korrekte Meldungen z.B. für das Festlegen des An-/Abflugregimes (Skyguide) und das Kennen der Wetterbedingungen im An- und Abflug (Pilotinnen und Piloten) von grosser Bedeutung.

Vergrösserte Ansicht: Abbildung 1: METAR-Meldung mit Erklärung wie diese gelesen wird. Quelle: MeteoSchweiz
Abbildung 1: METAR-Meldung mit Erklärung wie diese gelesen wird. Quelle: MeteoSchweiz

Während die Beobachtungen von Wind, Temperatur und Luftdruck seit geraumer Zeit direkt von automatischen Messungen übernommen werden, haben die Wetterbeobachter und Wetterbeobachterinnen bislang für Sichtweite, Bewölkungsgrad/Höhe der Wolkenbasis (für 3 Wolkenschichten) und das aktuelle Wetter (z.B. «Nebel», «Schnee», «gefrierender Regen», «Gewitter» usw.) jeweils ihre eigenen Beobachtungen im METAR festgehalten (siehe z.B. «Der Nebelsucher», SRF. Sie werden dabei unterstützt vom System SMART (System for Meteorological Reporting) und den automatischen Messwerten von Sensoren, welche über die gesamte Flughafen-Fläche verteilt sind.

Eine Automatisierung der komplexen Abläufe braucht seine Zeit – wieso?

Die heutigen Messgeräte können die meisten Wetterphänomene automatisch und mit hoher Genauigkeit erkennen. Die Wetterbeobachtung eines Menschen durch Punktmessungen zu ersetzen, ist aber gerade bei den oben erwähnten Wetterelementen nicht so einfach. Zudem dürfen automatische Messwerte nie ohne Qualitätsprüfung weiterverwendet werden, so kann z.B. ein tiefe gemessene Sichtweite auch durch Insekten im Messfeld entstehen. Auch ist die Gesamtheit der Informationen innerhalb einer METAR-Meldung auf ihre Konsistenz zu prüfen: Bei 8 °C oder wolkenlosem Himmel sollte kein Schneefall gemeldet werden!

Die Entwicklung von Qualitätsprüfungen, Algorithmen zur Kombination der verschiedenen Messparameter und -standorte und schlussendlich die Erstellung von automatischen Flugwettermeldungen haben – zusammen mit dem Erlangen der Erlaubnis des Bundesamtes für Zivilluftfahrt BAZL zum Aussenden von automatischen Meldungen – gut 3 Jahre gedauert.

Warum gab es in Genf bereits automatische Beobachtungen und in Zürich noch nicht? Wie sieht es an anderen grossen internationalen Flughäfen aus?

Aus pragmatischen Gründen wurde zuerst mit den kleineren Regionalflughäfen gestartet, der Flughafen Genf war der nächste Entwicklungsschritt. Für Zürich mussten wir uns aufgrund des Mehr-Pisten-Systems und der Verteilung der Messsensoren zum Beispiel bei der Bestimmung der Sicht mehr Gedanken über die räumliche Repräsentativität und damit die Gewichtung der einzelnen Messungen machen. Kommt hinzu, dass der Flughafen Zürich aufgrund seiner Rolle als wichtige europäische Drehscheibe (Hub) im globalen Luftverkehr einen anderen Stellenwert hat.

In Europa sind beispielsweise Frankreich, die Niederlande und Deutschland bereits weit fortgeschritten bei der Digitalisierung der Augenbeobachtungen. Aber auch in diesen Ländern gibt es noch keine grossen internationalen Flughäfen, bei denen die Flugwetterbeobachtung auch während den Betriebszeiten automatisiert ist.

Wann werden die Flugwetterbeobachtungen automatisch generiert?

Die aktuellen Betriebszeiten des Flughafens Zürich-Kloten sind von 6.00 Uhr morgens bis 23.00 Uhr abends. Während der Nacht ist der Flughafen aber nicht geschlossen, Notfalllandungen von Linienflügen, aber auch Start/Landungen z.B. von Rega-Jets müssen jederzeit möglich sein. Die METAR-Meldungen werden während diesem Zeitraum automatisch ausgegeben (letztes/erstes manuelles METAR 23.20/05.50 Uhr). Das Folgeprojekt AMAROC befasst sich bereits mit der rund-um-die-Uhr-Automatisierung von METAR-Meldungen.

Welche Vorteile bringt das Projekt AMAROC mit sich? Weshalb ist diese Digitalisierung wichtig?

Die automatische Lösung garantiert eine optimierte Nutzung der vielen über den Flughafen verteilten Sensoren und insbesondere die automatische Integration von Rasterdaten (räumliche Daten statt Punktmessungen) wie z.B. von Niederschlagsradarsystemen. Die räumliche Repräsentativität am und um den Flughafen wird erhöht. Ausserdem sind Sensoren und Algorithmen objektiv und liefern reproduzierbare Ergebnisse. Sowohl die Messdaten als auch die Systeme werden laufend automatisch überwacht.

Mit den sich abzeichnenden neuen Anforderungen im internationalen Umfeld sind die Neuerungen im Rahmen von AMAROC ein Schritt in die Zukunft und gleichzeitig eine notwendige Basis für weitere Entwicklungen. Laut ICAO werden bis spätestens 2030 neue Anforderungen (z.B. hohe zeitliche Auflösung der Wetterbeobachtung) gestellt werden, die eine weitgehende Automatisierung der Beobachtungen erfordern. Als zukunftsorientierter Flugwetterdienst muss MeteoSchweiz in strategische Projekte investieren. Mit dem AMAROC-Programm macht MeteoSchweiz diesen Schritt in Richtung zukünftiger Herausforderungen in der Flugwetterbeobachtung auf allen drei Ebenen - technologisch, organisatorisch und prozessual. Digitale Transformation und Innovation (DTI) ist zudem eine strategische Priorität für die gesamte Bundesverwaltung.

Wie ändert sich die Arbeit der Flugwetterbeobachter und Flugwetterbeobachterinnen?

Seit diesem Frühling fällt ihre Diensttour während der Nacht weg. Dafür müssen sie je nach Diensttour sehr früh am Morgen beginnen (05.00Uhr) oder ihre Tour endet sehr spät (23.30 Uhr). Mit dem Horizont der 24/7-Automatisierung der Wetterbeobachtungen wird sich ihre Arbeit grundlegend ändern. Ihre meteorologischen Kompetenzen werden aber auch in Zukunft sehr gefragt sein, z.B. in der Kundenberatung oder beim Betrieb der Infrastruktur.

Weitere Informationen:

 

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