Auf Grund des Alters der bestehenden Flutlichtanlage und der nicht den ICAO-Richtlinien entsprechenden Ausleuchtung des Vorfeldes wird die gesamte Flutlichtanlage in den kommenden Wochen erneuert. Der Altbestand der Flutlichtanlage wird dabei sukzessive komplett ersetzt und des Weiteren wird das Vorfeld in Richtung Westen erweitert. Für die die Ausleuchtung der zusätzlichen Fläche wird die Beleuchtungsanlage um weitere Lichtmaste ergänzt. Die Markierung des Vorfeldes wird auf Grund eines geänderten Nutzungskonzeptes geändert, so dass sich Änderungen der Abstellpositionen ergeben.

Seit wenigen Wochen wird bereits an der neuen Vorfeldbeleuchtung gearbeitet. Dafür wurden am Vorfeld mehrere Baugruben für die notwendigen Fundamente ausgehoben und Rohre für die Kabeltrasse mittels Spühlbohrung zwischen den Masten eingezogen. Eine neue Rohrtrasse für die Masten nördlich des Vorfeldes wird in offener Bauweise entlang der Betriebsstraße errichtet. Ein Teil der neuen Maste, insgesamt fünf, wird zwischen den mittleren und äußeren Positionen noch im Dezember errichtet, deshalb wurden diese Positionen neu angeordnet, um ein problemloses Abstellen von Luftfahrzeugen bis hin zum Mittelstreckenflugzeug (zB A320/B737-Serie) zu gewährleisten.  Die Höhe der Maste inkl. Hindernisfeuer beträgt für den Großteil der Maste ca. 23m, die größte Leuchtenmontagehöhe beträgt ca. 22 m.

An zwei Positionen werden auf Grund des erforderlichen Hindernisabstandes für die Großraumpositionen (Pos. 11 bis 13) und der daraus folgenden Leuchtweite höhere Maste mit einer Höhe von ca. 35,5 m inkl. Hindernisfeuer errichtet. Die größte Leuchtenmontagehöhe beträgt in diesen Fällen ca. 34 m. Für die beiden hohen Maste ist eine absenkbare Trägerkonstruktion für die Scheinwerfer vorgesehen. Dadurch kann die Wartung der Scheinwerfer durch das Betriebspersonal vom Boden aus ohne zusätzliche Hebevorrichtungen oder Besteigung des Mastes erfolgen. Bei den restlichen 23 m hohen Masten erfolgt die Wartung über einen geeigneten Hubsteiger. Die endgültige Fertigstellung ist für das Frühjahr 2013 avisiert.

Jeder Mast wird mit Hindernisfeuern ausgestattet, die als Doppelhindernisfeuer mit Umschaltung bei Defekt des ersten Feuers auf das zweite Feuer ausgeführt werden (je nach Ausführung sind die zwei Feuer in 2 separaten oder in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht). Im Fußbereich des Mastes in ca. 2m Höhe über dem Boden werden die Maste mit orangen Rundum-LED-Blitzleuchten zur Kennzeichnung bei Low-Visibility-Bedingungen ausgestattet, die so rund um den Mast angeordnet sind, dass aus allen Richtungen eine gute Sichtbarkeit mindestens einer Leuchte gewährleistet ist (i.a. 2 Stk. je Mast).

Für die Errichtung der nachstehend beschriebenen Beleuchtungsanlagen wird der I ICAO Anhang 14, 5th Ed. Juli 2009, Aerodrome Design Manual Part 4 Visual Aids 4th Ed. Juli 2004 zu Grunde gelegt. Als Grundlage für die Errichtung der elektrotechnischen Anlagen dienen die jeweils geltenden Vorschriften des ÖVE, bzw. die VDE-Vorschriften und europäischen Normen als Regel der Technik.

Der Innsbrucker Flughafen vertraut bereits auf LED-Technologie als Vorfeldbeleuchtung (Symbolfoto)

LED-Lichtsystem

Auf den Masten werden neue LED-Lichtsysteme montiert. Es werden LED-Paneele ausgeführt, die modular aufgebaut sind. Die LED-Module bestehen aus einem Aluminium-Kühlkörper, einer Trägerplatine mit 3 Lichtpunkten zu je 3 Stk. Hochleistungs-LEDs und einer Klarsicht-Kunststoff-Abdeckung mit integriertem Linsensystem für die Lichtlenkung. Das Linsensystem wird je Leuchte aus 4 möglichen Varianten abhängig vom zu beleuchtenden Bereich ausgewählt. Mehrere LED-Module werden in Serie geschaltet mit einem einstellbaren Konstantstrom betrieben. Die sich einstellende Betriebsspannung bei der vorgesehenen Vollaussteuerung beträgt ca. 200V DC. Je Strang ist im Schaltschrank ein LED-Vorschaltgerät eingebaut, dessen Ausgangsstrom über DALI-Busansteuerung eingestellt und damit die Lichtleitung der LED-Module variiert werden kann.

Die LED-Paneele haben asymmetrische Ausstrahlung und haben auf Grund ihrer Ausrichtung keine unmittelbare Blendwirkung auf den Kontrollturm. Für Scheinwerfer mit einer Strahlkomponente in Richtung Tower werden Abschirmblenden vorgesehen. Durch die Möglichkeit der Variation der Lichtleistung der LED-Module kann bei unveränderter Gleichmäßigkeit die Beleuchtungsstärke verändert werden. Dadurch können Vorfeldbereiche, die nicht genutzt werden oder auf denen kein Luftfahrzeug abgefertigt wird mit geringerer Intensität ausgeleuchtet werden bzw. eine Mindestausleuchtung für Security-Zwecke hergestellt werden. Langfristig kann der alterungsabhängigen Verminderung des Lichtstroms der LED-Module durch angepasste Erhöhung des Betriebsstromes im Rahmen der vom Hersteller angegebenen Parameter entgegengewirkt werden. Nach Stromausfall sind die Leuchten unmittelbar nach Netzwiederkehr mit voller Lichtleistung verfügbar.

Die Lichtberechnung basiert auf der mit dem vom Hersteller angegebenen Standard-Betriebsstrom erreichten Lichtstärke der LED-Module. Ein Wartungsfaktor muss daher nicht berücksichtigt werden, da der Standardstrom von 350mA laut Hersteller bis zum zweifachen Wert erhöht werden kann, um Alterungseffekten entgegenzuwirken. Die Alterungskurve kann in den Vorschaltgeräten programmiert werden, so dass abhängig von der tatsächlichen Betriebsdauer der Betriebsstrom automatisch um den programmierten Faktor erhöht wird. Diese Tatsache und die vorausgesagte Lebensdauer der LEDs von 50.000 h bedeuten eine wesentlich erhöhte Verfügbarkeit des LED-Flutlichtsystems gegenüber herkömmlichen Systemen bei wesentlich geringerem Wartungsaufwand. Der elektrische Leistungsbedarf beträgt im Mittel rund die Hälfte eines vergleichbaren Systems mit HQI-Scheinwerfern. (Dies ändert sich langfristig abhängig vom alterungsbedingt eingestellten Betriebsstrom).

Die Lichtberechnung basiert auf der mit dem vom Hersteller angegebenen Standard-Betriebsstrom erreichten Lichtstärke der LED-Module. Ein Wartungsfaktor muss

daher nicht berücksichtigt werden, da der Standardstrom von 350mA laut Hersteller bis zum zweifachen Wert erhöht werden kann, um Alterungseffekten entgegenzuwirken. Die Alterungskurve kann in den Vorschaltgeräten programmiert werden, so dass abhängig von der tatsächlichen Betriebsdauer der Betriebsstrom automatisch um den programmierten Faktor erhöht wird. Diese Tatsache und die vorausgesagte Lebensdauer der LEDs von 50.000 h bedeuten eine wesentlich erhöhte Verfügbarkeit des LED-Flutlichtsystems gegenüber herkömmlichen Systemen bei wesentlich geringerem Wartungsaufwand. Der elektrische Leistungsbedarf beträgt im Mittel rund die Hälfte eines vergleichbaren Systems mit HQI-Scheinwerfern. (Dies ändert sich langfristig abhängig vom alterungsbedingt eingestellten Betriebsstrom).

LED-Lichtpaneele auf dem Flughafen Innsbruck (Symbolfoto) 

Beleuchtung und Abschätzung der Sichtbeeinträchigung

Die Berechnung und Messung der Beleuchtungsstärken erfolgt in einem Raster gemäß ICAO Doc 9157. Grundlage für die Mindestwerte der horizontalen Beleuchtungsstärke auf den einzelnen Positionen der Abstellflächen laut ICAO-Richtlinien:

 Mittlere Beleuchtungsstärke Em > 20lx

Gleichmäßigkeit Emin : Em > 0,25 (1:4) 

Die Mindest-Lichtpunkthöhe soll die doppelte Augenhöhe des Piloten betragen, um die Blendung gering zu halten. Für eine B747 ist die Augenhöhe ca. 9m. Daher ergibt sich eine Mindestlichtpunkthöhe von 18m. Der Berechnung liegt eine Lichtpunkthöhe von 22m zu Grunde. Durch die Konstruktion der Leuchten und ihre reale Ausdehnung ergibt sich für die Lichtaustrittsflächen eine Höhe zwischen ca. 20 und 22m. Für die Augenhöhe des Flugsicherungspersonals und des MET-Personals am Tower erfolgt eine rechnerische Blendungsbewertung.

Die Sichtbeeinträchtigung vom Standpunkt des Controllers im Tower (Abschattung) durch die LED-Paneele auf den Lichtmasten wurde für eine erste Näherung vereinfacht unter der Annahme eines starren Augenpunktes des Controllers und eines ebenen Geländes konstruiert. Laut dieser Abschätzung ergibt sich keine Sichtbeeinträchtigung auf kritische Bereiche wie z.B. Rollhalte, Schwellen usw.

Die neuen Hindernisfeuer werden wie der Bestand in die Fernsteuerung im Tower eingebunden und die Bedienpaneele nötigenfalls entsprechend adaptiert, wobei die die Gebäudeleittechnik als Zwischenstelle für Befehlsweitergabe und Rückmeldung fungiert. Störungen werden am Tower für Gruppen von Hindernisfeuern angezeigt. Hindernisfeuer und Low-Visibility Leuchten werden im Lichtmastverteiler über digitale Ausgabekanäle und Koppelrelais angesteuert. Die Rückmeldung erfolgt aktiv über Stromüberwachungsrelais und digitale Eingabekanäle. Flutlicht und „Low-Visibility“-Leuchten werden in die Gebäudeleittechnik eingebunden und sind von dort steuerbar. Die Zustands- und Störmeldungen von Flutlicht, „Low-Visibility“-Leuchten und Hindernisbefeuerung werden in die Gebäudeleittechnik eingebunden und in der Betriebsleitung angezeigt und gemeldet. Die Schaltung der Vorfeldbeleuchtung erfolgt über die Gebäudeleittechnik aus in Gruppen von Masten bzw. Scheinwerfergruppen, die von der Vorfeldbelegung und –benutzung abhängig aktiviert bzw. in unterschiedlichen Helligkeitsstufen betrieben werden können. Die Gruppierung der Scheinwerfer erfolgt softwareseitig für entsprechende Abstellpositionen bzw. -positionsblöcke. 

Wir bedanken uns recht herzlich bei Prokurist Ing. Hermann Kepplinger vom blue danube airport linz für die Aufbereitung und zur Verfügungstellung dieser umfassenden Information.

Text: Michael David/VFFL, Kepplinger/blue danube airport linz