GPS Anflug

Der GPS Anflug ist heute längst keine Zukunftsutopie mehr. Doch betrachten wir zunächst einmal die Entwicklung der letzten Jahre.

Die Historie globaler Navigationssysteme

Das uns bekannteste und am regelmäßigsten genutzte globale Navigationssystem (GNSS) ist das amerikanische GPS, das uns von der Funkuhr über das Mobiltelefon bis zum Navigationsgerät im Auto tagtäglich begleitet.

GPS entwickelte man ursprünglich in den USA für militärische Zwecke, den ersten Satelliten schoss man im Jahr 1978 in das Weltall. Die damalige russische Föderation folgte im Jahr 1982 mit der GLONASS getauften Variante. Weitere weniger verbreitete Arten von Globalen Navigationssystemen stellen das europäische Galileo sowie das chinesische BeiDou-2 dar.

In der Luftfahrt ermöglicht GPS seit einigen Jahren präzise Navigation, oftmals allerdings noch durch vorhandene klassische Funkfeuer abgesichert. Vor allem die immer noch vorhandene Möglichkeit des amerikanischen Militärs, Genauigkeiten in der Positionsberechnung bewusst in einzelnen Gebieten zu verringern, erlaubte es bisher nicht, die Navigation rein auf GPS umzustellen. Erst Galileo, ein europäisches und rein ziviles System, soll in Zukunft vollkommene Sicherheit in Bezug auf die Verlässlichkeit gewähren. „Das europäische Satellitennavigationssystem (…) befindet sich im Aufbau und wird voraussichtlich 2020 betriebsbereit sein“ (Mies, 2013, S. 1).

Vorhandene Empfänger sind in der Regel aber nicht fähig, mit Galileo zu kommunizieren. Der Austausch dieser Komponenten und der damit verbundenen umfangreichen Nutzung von Galileo in der Luftfahrt nimmt sicherlich noch einige Zeit in Anspruch.

Neben den globalen gibt es auch noch mehrere regionale Navigationssysteme wie beispielsweise in Indien und China, die aber in der Luftfahrt keine Relevanz haben.

Entwicklung der GNSS Anflüge

Die Entwicklung der GNSS Anflüge hat mehrere mehrheitlich wirtschaftliche Gründe. Zum einen kommt man dem langfristigen Ziel näher, eine komplette Unabhängigkeit von bodengestützten Anflugverfahren zu erreichen. Dadurch entfallen aufwändige Wartungsprozesse, die für klassische Instrumentenlandesysteme von der ICAO in Abhängigkeit der geforderten Präzisionskategorie gefordert sind.

Das ursprünglichen System, kurz genannt ILS, basiert auf einer reinen Überlagerung von Radiowellen, wodurch pro Station nur ein geometrisch linearer Anflug zu generieren ist. Im Vergleich dazu kann eine Bodenstation, die Basis für GNSS Präzisionsanflüge ist, pro Flughafen bis zu 48 Anflugverfahren unterstützen (Federal Aviation Administration, 2018).

Zum anderen haben diese Anflugverfahren den Vorteil, dass sie sowohl lateral als auch vertikal an keine Funkwellen gebunden sind und der Anflug somit frei im Raum über Koordinaten definiert werden kann. So sind Kurven um lärmempfindliche Gebiete problemlos zu fliegen und Verfahrensdesigner wie Fluglotsen und Berufspiloten nicht mehr an die zuweilen sehr starren Schranken der klassischen Anflugsysteme gebunden.

Technische Varianten der GNSS Anflüge

Die Einstufung der verschiedenen GNSS Anflugarten erfolgt prinzipiell analog den klassischen Verfahren. Man unterscheidet Nichtpräzisionsanflüge und Präzisionsanflüge. Letztere ermöglichen niedrigere Entscheidungshöhen, erfordern aber auch deutlich komplexere Technik und Überwachungssysteme, die im Fall der Fälle den Piloten über einen Ausfall informieren. Da Redundanz ein wesentlicher Sicherheitsaspekt in der Luftfahrt ist, ist die Zulassung von neuen Verfahren ein vorsichtiger Prozess des Herantastens, der dementsprechend sehr zeitaufwendig ist.

GNSS Anflug (GPS)

Abbildung 1: Varianten der GNSS Anflüge

Nichtpräzisionsanflüge – Kein externes Überwachungssystem

GNSS Nichtpräzisionsanflüge werden allein durch GPS Satelliten ermöglicht. Sie sind lateral wie vertikal in einer Datenbank programmiert und immer durch ein konventionelles Funkfeuer abgesichert. Sollte dieses Funkfeuer, entweder ein VOR oder ein NDB, nicht funktionsfähig sein, so lässt sich der Anflug nicht fliegen. Die Überwachung des korrekten Ablaufes des Anfluges erfolgt somit durch ein klassisches Funkfeuer, auch wenn das Flugzeug zu diesem Zeitpunkt primär mit Hilfe der GPS Empfänger navigiert.

Die Überwachung der GPS Position sowie des GPS Signals erfolgt durch einen internen Überwachungsprozess innerhalb des Flight Management System (FMS). Die sogenannte RAIM Vorhersage erkennt, sobald die GPS Position von der über Trägheitsnavigation berechneten Position deutlich abweicht. Des Weiteren lassen sich fehlerhafte Satelliten erkennen und aus der Positionsberechnung ausschließen. Sollte eine Positionsberechnung aufgrund der Konstellation der Satelliten nicht möglich sein, so wird der Anwender hierüber in Kenntnis gesetzt. Problematisch hieran ist aktuell, dass nur der Ausfall eines Satelliten erkennbar ist. Sollte zwei Satelliten den gleichen Fehler aufweisen, so ist dies mit dem aktuellen Stand der Technik nicht möglich (Yang & Xu, 2016, S. 122).

Da hierfür ein FMS Grundvoraussetzung ist, werden diese sogenannten „Overlay – Approaches“ nur von Geschäfts- und Linienflugzeugen durchgeführt. Kleine ugzeuge der allgemeinen Luftfahrt sind im Normalfall nicht ausreichend ausgestattet. Größter Vorteil durch das Abfliegen des Anfluges nach der Navigationsdatenbank im FMS ist die Darstellung auf den Instrumenten in diesen Flugzeugen. Es ist somit möglich, auch Nichtpräzisionsanflüge wie einen Präzisionsanflug zu fliegen, was mit einer Lärmminderung für flughafennahe Gebiete einhergeht (Geister, 2012, S. 3).

Nichtpräzisionsanflüge – Satellitengestütztes Überwachungssystem

Eine weitere Möglichkeit satellitengestützte Anflugverfahren durchzuführen, ergibt sich durch ein geostationäres Satellitensystem, kurz SBAS (Space Based Augmentation System). Beispiel hierfür ist WAAS (Wide Area Augmentation System), welches in den kontinentalen USA besteht und es ermöglicht großflächig Fehler und Abweichungen im GPS Signal zu erkennen. Diese Abweichungen werden durch Empfängerstationen gemessen, an eine Rechenstation weitergeleitet und ein Korrektursignal generiert, was über die geostationären WAAS – Satelliten dann in einem dem GPS ähnlichen Signal an die SBAS Empfänger weitergeleitet wird. In den heutigen Geräten sind SBAS und GPS Empfänger zumeist kombiniert (Federal Aviation Administration, 2018).

Da es sich bei SBAS um regionale Systeme handelt, decken neben WAAS (USA) auch EGNOS (Europa) und MSAS (Japan) Teile des Globus ab (European Global Navigation Satellite Systems Agency, 2016).

Die SBAS unterstützten Anflüge erfahren vor allem in der allgemeinen Luftfahrt und der Geschäftsfliegerei großer Beliebtheit, gerade in den USA. Durch diese Art von Anflügen können mit verhältnismäßig wenig Trainings- und Umrüstungsaufwand die Schlechtwetterfähigkeiten von Crews und Flugzeugen deutlich optimiert werden. Es ist weiterhin möglich, an nahezu jedem beliebigen Punkt ein Instrumentenanflugverfahren zu etablieren. Dadurch kann jeder beliebige noch so kleine Flugplatz mit einem hochwertigen Anflugverfahren ausgestattet werden, ohne wartungsaufwändige und damit teure Bodenstationen einsetzen zu müssen.

Präzisionsanflüge – Bodengestütztes Überwachungssystem

Die präziseste Alternative zu konventionellen Anflugverfahren, die GPS derzeit pfangenen GPS Signals. Dadurch wird ein GLS Anflug vergleichbar mit einem ILS CAT I und gilt somit als Präzisionsanflug. Cockpitseitig unterscheidet sich ein GLS kaum von einem ILS, der Trainingsaufwand für die Crews hält sich somit in realisierbaren Grenzen (Dipl.-Ing. Feuerle, Techt & Altenscheidt, 2010, S. 4). Problematisch ist vielmehr, dass nur die wenigsten Flugzeuge einen GLS – Empfänger eingebaut haben. Die Vorteile dieser Anflugverfahren sind neben der hohen Flexibilität die geringen Installations- und Instandhaltungskosten, die Ausstrahlung verschiedener lateraler Anflugwege sowie vertikaler Gleitpfadwinkel und die Möglichkeit, gekurvte Anflüge zu etablieren. Außerdem ist das System nicht störanfällig gegenüber Objekten, die in den Sendebereich der Antenne eintreten (Geister, 2012, S. 3)

Entwicklungspotential dank GPS in den kommenden Jahren

Langfristig wird die satellitengestützte Navigation die bodengebundene Navigation komplett verdrängen. Die Vorteile wurden in den vorhergehenden Absätzen erläutert. Entscheidet für die Entwicklungsgeschwindigkeit wird sein, wie schnell Flugzeuge aus- oder umgerüstet und zugelassen werden und wie umfangreich Crews trainiert werden. GBAS Anflüge erfordern verhältnismäßig wenig Trainingsaufwand, RNP AR Nichtpräzisionsanflüge dagegen schon einen etwas größeren Aufwand inklusive Simulator-Schulungen. Schlussendlich entscheidend wird sein, welchen Anreiz Luftfahrtunternehmen bekommen, diese organisatorisch und finanziell doch nicht unerheblichen Schritte zu gehen.

Studienarbeit von Jan Philipp Reiners, Studierender im Studiengang Aviation Business an der htw saar

Literaturverzeichnis zum GPS Anflug

Dipl.-Ing. Feuerle, Thomas, Techt, Tim, Altenscheidt, Marc (2010): GBAS – pilots and airlines perspective. Paris Online verfügbar unter: URL: https://www.icao.int/EURNAT/Other Meetings Seminars and Workshops/GBAS/GBAS Presentations/GBAS_pilots_perspective_ICAO_Workshop2010_Paris.pdf [01.06.2018]

European Global Navigation Satellite Systems Agency (2016, 14. Juli): EGNOS FAQs. Online verfügbar unter: URL: https://www.gsa.europa.eu/european-gnss/egnos/faq [07.06.2018]

Federal Aviation Administration (2018, 1. März): Satellite Navigation – Wide Area Augmentation System (WAAS). Online verfügbar unter: URL: https://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ato/service_units/techops/navservices/gnss/waas/ [01.06.2018]

Geister, Robert (2012): Flexible Anflugverfahren basierend auf GBAS. Braunschweig

Lawrence, Deborah (2015): FAA WAAS Update. München Online verfügbar unter: URL: https://www.gps.gov/multimedia/presentations/2015/03/munich/lawrence1.pdf [01.06.2018]

Mies, Jürgen (2013): RNAV-Approach. AOPA Safety Letter, (10)

Yang, Yuanxi, Xu, Junyi (2016): GNSS receiver autonomous integrity monitoring (RAIM) algorithm based on robust estimation. Geodesy and Geodynamics, 7 (2), S. 1-117–123

Automatisierung im Airbus

Der Airbus als Vorreiter der Automatisierung

40 Jahre nach dem Erstflug des Airbus A320, der eine neue Ära in der Zivilluftfahrt einleitete, stellt sich die Frage, wie sich die Automatisierung bis heute entwickelt hat und ob sie den Piloten das Leben tatsächlich erleichtert. Seit der Einführung der Airbus A320 Familie als erster ziviler Flugzeugtyp mit elektronischer Steuerung und weitreichenden Schutzmechanismen hat sich einiges getan. Airbus entwickelt seine Computersysteme weiter und auch andere Hersteller treiben die Automatisierung voran.[1]

Im Folgenden sind die wesentlichen Funktionsweisen der Airbussysteme erklärt. Und es sind die Punkte beschrieben, in denen sie sich im Automatisierungsgrad von Konkurrenzflugzeugen unterscheiden. Außerdem lernen Sie einige Vor- und Nachteile dieser Art von Philosophie kennen. Und zum Ende ist ein Zwischenfall beleuchtet, der in seiner Ursache auf Fehlverhalten der Automatik zurückzuführen ist.

Die Airbus A320 Serie, die sich im Prinzip aus vier Flugzeugen zusammensetzt, welche sich im Wesentlichen nur durch eine unterschiedliche Rumpflänge und damit Kapazität unterscheiden, dienen hier als Beispiel. Dabei sind die Steuereinheiten jedoch bei allen modernen Airbus-Flugzeugen in ihrem Layout und den Grundfunktionen weitgehend gleich.[2] Deshalb lässt sich alles im Folgenden Beschriebene auch auf andere Modelle, die seit dem Airbus A320 entstanden, beziehen.

Apekte der Automatisierung im Airbus

Fly-by-Wire

Ein grundsätzliches Unterscheidungsmerkmal der modernen Airbus-Flotte seit Einführung der A320 Familie ist die Verwendung von Fly-by-Wire. Wie der Name nahelegt, handelt es sich hierbei um ein System, welches die Steuerung des Flugzeugs über elektrische Signale vornimmt und nicht wie bis dahin üblich über mechanische Verbindungen zwischen Eingabeeinheit und Steuerflächen. Airbus war hier das erste Unternehmen, welches diese Technologie in die Zivilluftfahrt brachte und verbaut sie seitdem auch in allen neuentwickelten Flugzeugen.[3]  Dabei unterscheidet sich ein Airbus schon auf den ersten Blick von seinen Mitbewerbern wie Boeing oder Embraer, indem er statt über ein Steuerhorn, welches mittig zwischen den Beinen der Piloten platziert ist, über einen Sidestick verfügt. Dieser ist im Wesentlichen ein Joystick, der jeweils außen, seitlich der Piloten verbaut ist und wie sein konventionelles Gegenstück neben der Steuerung des Flugzeugs über Knöpfe auch andere Funktionen übernimmt.

Die größten Unterschiede zeigen sich jedoch im Hintergrund und liegen darin, wie ein Airbus gesteuert wird. Im Gegensatz zu Konkurrenzmodellen findet im Airbus die Steuerung im Normalfall ausschließlich über das Senden von elektrischen Signalen statt. Diese werden nicht direkt an die Steuerflächen gesendet, sondern vorher von verschiedenen Computern auf ihre Sinnhaftigkeit überprüft und ggf. angepasst weitergeleitet oder sogar übersteuert. Dies wird dadurch möglich, dass die Computer auf Flugdaten wie Geschwindigkeit und Fluglage zugreifen können und so entscheiden, ob in der aktuellen Situation eine Piloteneingabe zugelassen werden darf – diese Systeme sollen gewährleisten, dass sich das Flugzeug stets innerhalb seiner Zulassungsgrenzen bewegt.[4]

Autotrim

Ein wesentlicher Unterschied in der Bedienung des Airbus im Vergleich zu anderen Flugzeugtypen stellt die sogenannte Autotrim-Funktion dar. Möglich gemacht wurde diese erst durch die Einführung von Fly-by-Wire und dem damit verbundenen Zwischenschalten von Computer in die Steuerung des Flugzeugs.

„Ein Flugzeug befindet sich im ausgetrimmten Zustand, wenn es Höhe wie Geschwindigkeit halten kann, auch wenn der Pilot keine Kraft auf den Steuerungsmechanismus ausübt.“[5]

Erreicht wird dies bei Verkehrsflugzeugen meist dadurch, dass das gesamte Höhenleitwerk seinen Winkel verändern kann und Piloten somit aus einer angepassten Neutralstellung heraus mit dem Höhenruder, Bewegungen um die Querachse steuern. Bei konventionellen Flugzeugen findet dies über eine manuelle Eingabemöglichkeit im Cockpit meist direkt am Steuerhorn statt. Für den Piloten bedeutet dies, besonders im Anflug bei ständig wechselnden Geschwindigkeiten, dass er stetig nachtrimmen muss, um das Flugzeug auf seiner Flugbahn und den notwendigen Steuerdruck möglichst gering zu halten.[6]

Im Airbus ist es möglich, durch das entsprechende Programmieren der zwischengeschalteten Computer dem Piloten diese Arbeit abzunehmen. So werden z.B. Nickmomente durch das Ändern der Triebwerksleistung weitgehend kompensiert. Auch das Setzen der Landeklappen, welches bei konventionellen Flugzeugen zu einem Moment um die Querachse führt, wird von der Autotrim-Funktion ausgeglichen.[7] Lediglich nach dem Ausfall bestimmter Systeme oder Steuerungscomputer ist diese Funktion nicht mehr verfügbar. Dann müssen die Piloten Änderungen der Trimmung manuell über das neben den Schubhebeln platzierte Trimmrad vornehmen. Dies gilt auch für den Fall eines Triebwerkausfalls, für den beim manuellen Flug die Seitenrudertrimmung per Hand bedient werden muss. Denn so lässt sich das Drehmoment, verursacht durch asymmetrischen Schub, kompensieren.[8]

Verhalten des Airbus in Grenzzuständen

Niedriggeschwindigkeit

Sollte ein Airbus in einen Bereich kommen, in dem die Geschwindigkeit zu niedrig ist, für den aktuellen Flugzustand oder die Klappenstellung, so greifen automatisch verschiedene Mechanismen, um einen Strömungsabriss abzuwenden.

Airbus Geschwindigkeitsmessung

Abb.: 1 Geschwindigkeitsanzeige mit Grenzbereichen, Quelle: Airbus 320 FCOM mit eigener Beschriftung

In Abb. 1 lässt sich auf der rechten Seite die Darstellung der Geschwindigkeit erkennen, so wie sie auch die Piloten vorfinden. Im unteren Bereich werden drei limitierende Geschwindigkeiten dargestellt, die entsprechend des Flugzugstandes und Gewichtes berechnet werden und stark variieren können.

Abnehmende Geschwindigkeit

Bei abnehmender Geschwindigkeit wird zuerst die sogenannt vLS erreicht. Diese steht für die niedrigste Geschwindigkeit, die im normalen Flug ausgewählt werden und somit nicht unterschritten werden darf. [9]

vaprot steht für die Geschwindigkeit, ab der das Flugzeug einen gewissen Anstellwinkel a erreicht und ein Schutzmechanismus aktiv wird. „Anstellwinkel steht für den Winkel zwischen Tragflächenmittellinie und Vektor, der sie umströmenden Luft“.[10] Er ist ein Indikator für den aerodynamischen Zustand eines Flugzeugs. Wird dieser Winkel zu groß, so kann der Luftstrom der Flügeloberfläche nicht mehr folgen und verwirbelt. Passiert das, so spricht man von einem Strömungsabriss. Dies ist ein Zustand, in dem der Auftrieb praktisch komplett zusammenbricht und der, sofern nicht korrigiert, zum Absturz des Flugzeuges führt. Der maximal zu fliegende Anstellwinkel wird als aMAX bezeichnet und mit einer durchgängigen roten Line entsprechend dargestellt.[11]

Erreicht das Flugzeug den orange-schwarz gestrichelten Bereich, so aktiviert sich ein Modus, der sofern die Piloten keine Steuereingaben tätigen, die Geschwindigkeit bei vaprot hält. Dies wird dadurch erreicht, dass die Nase soweit gesenkt wird, dass diese Geschwindigkeit nicht unterschritten wird. Sollten die Piloten nun aus unterschiedlichen Gründen entgegensteuern und die Geschwindigkeit weiter abnehmen lassen, so wird vaMAX erreicht. Diese Geschwindigkeit kann nicht unterschritten werden. Zwischen vaprot und vaMAX wird der Airbus automatisch die gleiche Leistung geben, wie es bei einem Durchstartmanöver der Fall wäre und jegliche nach oben gerichtete Steuereingaben der Piloten blockieren. Diese Funktion nennt sich afloor und ist im Grunde ein automatisierter Schutz des Flugzeugs davor, einen zu hohen und damit kritischen Anstellwinkel zu erreichen.

Ist das Flugzeug wieder in einem normalen Geschwindigkeitsbereich, so erhalten die Piloten wieder volle Kontrolle über die Steuerflächen und können durch das Ausschalten der automatischen Leistungskontrolle auch den Schub wieder manuell reduzieren.[12]

Airbus Geschwindigkeitsanzeige zur Automatisierung

Abb.: 2 Geschwindigkeitsanzeige, Schutzfunktion mit und ohne Eingreifen, Quelle: Airbus 320 FCOM

Hochgeschwindigkeit

Sollte das Flugzeug willentlich oder auf Grund von Turbulenzen in einen Bereich zu hoher Geschwindigkeit kommen, so greift auch hier ein Schutzmechanismus. Für die Piloten ist die zu fliegende Höchstgeschwindigkeit mit einer unterbrochenen roten Linie, dem sogenannten Barber Pole gekennzeichnet.

Die Geschwindigkeit, ab der die Systeme eingreifen, wird mit zwei grünen Strichen dargestellt und liegt auf Abb. 2 bei etwa 335 Knoten oder 620 km/h. Ist diese Geschwindigkeit erreicht, so würde das Flugzeug ohne Steuereingaben der Piloten die Nase soweit anheben, dass sich die Geschwindigkeit auf das Maximum absenkt und sich auf diesem Wert stabilisiert. Sollten die Piloten die Nase jedoch weiter senken, so erhöht sich die Geschwindigkeit bis zu einem Punkt, ab dem die Piloten in ihren Steuerungsmöglichkeiten nach unten schrittweise eingeschränkt werden. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit lässt sich die Nase nicht weiter senken, bis sich der Wert wieder auf das Maximum reduziert hat.[13] Durch diese Handhabung ist es den Piloten möglich, kurzzeitig, z.B. bei einem Ausweichmanöver, die aktuelle Maximalgeschwindigkeit zu überschreiten. Ein langanhaltendes Fliegen im kritischen Bereich ist allerdings unmöglich.

Vor- und Nachteile der Automatisierung

Vorteile der Automatisierung

Schon im normalen Flugbetrieb werden die Vorzüge automatisierter Systeme spürbar. Insbesondere das Autotrim-System erleichtert hier den Piloten die Arbeit enorm. Das Flugzeug ist im Endanflug zum Flughafen stets ausgetrimmt, und der fliegende Pilot kann sich somit voll auf das Einhalten aller Parameter konzentrieren und hat mehr Kapazitäten zur Verfügung, sollten einmal Korrekturen nötig sein. Dies zeigt sich besonders bei komplexeren Anflugverfahren, bei denen die Piloten ohne exakte Hilfsmittel den korrekten Weg zur Landebahn finden müssen. Wenn keine Systeme zur Verfügung stehen, die den genauen Flugweg auf lateraler und vertikaler Ebene anzeigen, müssen Piloten den Anflug nach Sicht einteilen. Hierbei liegt ein Großteil der Aufmerksamkeit der Flugzeugführer auf der Umgebung und damit außerhalb des Flugzeugs, da ist es eine enorme Hilfe ist, wenn das Flugzeug nach jeder Steuereingabe sofort ausgetrimmt ist und man nicht erst noch Manipulationen vornehmen muss.

Die wichtigste Rolle kommt den automatisierten Systemen jedoch zu, wenn sich das Flugzeug in Grenzbereichen bewegt, sei dies unbewusst durch die Piloten oder durch äußere Umstände herbeigeführt. In solchen Situationen kann es passieren, dass beide Piloten absorbiert sind von einer Aufgabe und somit nicht in der Lage sind, eine kritische Situation zu erkennen und abzuwenden. Bei solchen Vorfällen wirken eine Vielzahl an visuellen wie akustischen Einflüssen auf die Piloten ein. Um in solchen Phasen hoher Belastung das Flugzeug in seinen aerodynamischen Grenzen zu halten, bis die Piloten sich einen Überblick über die Situation verschafft haben, wurden diese automatischen Schutzmechanismen entwickelt. [14]

Nachteile der Automatisierung

So sehr man die Automatisierung loben kann und sie das Leben der Crews erleichtert, ist sie dennoch nur ein Produkt von Berechnungen, die wiederum anhängig sind von den Daten, auf denen sie basieren. Hier tritt der größte Nachteil der Systeme zutage, dass egal wie gut die Programmierung sein mag, sobald die abgenommenen Werte unzuverlässig sind, auch das Ergebnis nicht zufriedenstellend sein kann. Dadurch kam es vor, dass technisch einwandfreie Flugzeuge in unkritischen Flugzuständen durch die Schutzmechanismen in Grenzbereiche gebracht wurden und bei verzögertem oder falschem Eingreifen der Crew sogar zum Absturz kamen. All dies nur durch einen Fehler in der Sensorik und damit in den Daten, die den Computern zur Berechnung ihrer Steuereingaben zu Grunde lagen!

In diesen Situationen waren die Crews oft überrumpelt, da sich solche Fehlverhalten, wenn nur in kleinen Details ankündigen, die sich nicht über die Länge eines ganzen Fluges überwachen lassen. Liefern die Sensoren falsche Daten, so strömen widersprüchliche Informationen auf die Piloten ein. Und einem Crewmitglied wird u.U. eine komplett andere Geschwindigkeit angezeigt als dem anderen. Bis sich die Besatzung in diesem Moment den nötigen Überblick verschafft hat, um zu entscheiden, welchen Datenquellen man vertrauen kann und welche aus dem System genommen werden müssen, können wertvolle Minuten vergehen. [15]

Auswirkungen von Fehlfunktionen

Die Auswirkungen solcher Fehlfunktionen können bei Flugzeugen mit automatischen Schutzfunktionen wie dem Airbus besonders gravierend sein. Mittlerweile ist jedoch jedes moderne Verkehrsflugzeug mit Computern ausgestattet und abhängig von Sensordaten, weshalb Fehlverhalten derselben auch hier hochkomplexe Situationen entstehen lassen können.[16]

In den letzten Jahren hat sich der Fokus für Flugzeugführer weg vom ständigen, manuellen Fliegen der Flugzeuge hin zum Überwachen der Systeme und des Autopiloten bewegt. Das Fliegen von Hand beschränkt sich heutzutage meist nur noch auf die ersten Minuten nach dem Start und die letzten Minuten vor der Landung. In diesem Zusammenhang wurde festgestellt, dass die Flugfertigkeiten der Piloten in den letzten Jahren nachgelassen haben. Dies wird zum einen auf den erhöhten Automatisierungsgrad zurückgeführt. Zum anderen spielt aber auch die Art des Flugbetriebs, also Kurz- oder Langstreckenoperation eine große Rolle. Um diesem Trend entgegenzuwirken, fördern einige Fluggesellschaften das manuelle Fliegen und erlauben ihren Piloten, bei entsprechenden Rahmenbedingungen Sichtanflüge durchzuführen. [17]

Beispiel für einen Zwischenfall

Im Steigflug aus Bilbao heraus entdeckte die Crew eines Airbus A321, dass sich die angezeigten Mindestgeschwindigkeiten auf ihren Displays merkwürdig verhalten. Nachdem Ausschalten der Automatik verhielt sich das Flugzeug nicht wie gewohnt, und es war ein konstanter Ausschlag nach oben nötig, um den zwischenzeitlichen Sinkflug zu beenden. Im Anschluss an einige Systemneustarts und einer Auswertung der automatischen Fehlerübermittlung durch Mechaniker in Frankfurt schaltete man schließlich den ADR2 aus. Dieser Computer verwertet flugzeugeigene Positionsdaten sowie alle Druckdaten und Anstellwinkelinformationen und errechnet die Fluglage und bestimmte Geschwindigkeiten. Dieser Eingriff normalisierte den Flugzustand und machte auch das Einschalten des Autopiloten wieder möglich, der vorher noch blockiert war, da das Flugzeug aus Sicht der Systeme mit einem zu hohen Anstellwinkel unterwegs war.

Ursache des Unfalls

Als Ursache wurde letzten Endes vereiste Anstellwinkelmesser festgestellt. Diese froren auf einem für den Steigflug normalen Wert von 4,2° bzw. 4,6° fest. Mit der größeren Höhe und der damit niedrigeren Luftdichte sind diese Werte jedoch zu hoch. Außerdem lassen sie die Computer annehmen, dass sich das Flugzeug zu langsam fortbewegt. Als Gegenmaßnahme steuert das System das Flugzeug in einen Sinkflug. Allerdings lässt der sich nur durch konstantes Gegensteuern der Piloten stoppen.

Der Airbus verfügt über drei Messeinheiten für den Anstellwinkel. Im Normalfall verwendet der Pilot die Werte von System 1 und 2, sofern keiner der Werte zu stark vom Mittel aller drei Anstellwinkel abweicht. In diesem Fall waren Sensor 1 und 2 in ähnlichen Stellungen eingefroren. Und das hat dazu geführt, dass die Daten von Sensor 3 komplett ignoriert wurden. Denn die Logik sieht vor, zwei gleichen Werten Priorität zu geben. Nachdem Ausschalten von ADR2 fiel das Flugzeug in den Basisflugmodus „Alternate Law“ zurück, in dem die komplexen Schutzmechanismen nicht mehr verfügbar sind. Erst dies ermöglichte es den Piloten wieder, die volle Kontrolle über das Flugzeug zu erlangen und den Flug sicher fortzusetzen. [18] 

Hinweis: Diesen Text erstellte Sascha Müller, Studierender im Studiengang Aviation Business an der htw saar.

Literaturverzeichnis zur Automatisierung im Airbus

Printquellen

Edelweiss Operation Manual A (OM A) (2017), Revision 37 (01.09.2017).

Edelweiss Airbus A320 Flight Crew Operating Manual (FCOM), (14.09.2017).

Haslbeck A. u.a. (2014), A flight simulator study to evaluate manual flying skills of airline pilots.

Oxford Aviation Academy (2011), Principles of Flight, Shoreham: Transair.

Penner H. und Plath D. (1989), Airbus international, 4. Auflage, Stuttgart: Motorbuch Verlag.

Internetquellen zur Automatisierung

Airbus Geschichtsverzeichnis 1980er Jahre, http://company.airbus.com/company/heritage/heritage-timeline/1980.html.

Bulletin Unfälle und Störungen beim Betrieb ziviler Luftfahrzeuge 11/17, https://www.bfu-web.de/DE/Publikationen/Bulletins/2014/Bulletin2014-11.pdf?__blob=publicationFile.

Flugunfallbericht Air France Flug 447 in deutscher Sprache, https://www.bea.aero/enquetes/vol.af.447/note05juillet2012.de.pdf.

Zusammenfassung der Bruchlandung einer Boeing 737 in Amsterdam, http://www.avherald.com/h?article=41595ec3/0071&opt=1.

Fußnoten zur Automatisierung im Airbus

[1] vgl. Airbus Online Geschichtsverzeichnis

[2] vgl. Penner/Plath (1989), S.36.

[3] vgl. Penner/Plath (1989), S. 155.

[4] vgl. Edelweiss FCOM (2017), DSC-27-10-10, S. 1/6ff.

[5] Oxford Aviation Academy, POF (2011) S. 351.

[6] vgl. Oxford Aviation Academy, POF (2011) S. 353

[7] vgl. Edelweiss FCOM A320 (2017), DSC-27-20-10-20, S. 1/10.

[8] vgl. Edelweiss FCOM A320 (2017), DSC-27-20-20, S. 7/10.

[9] vgl. Edelweiss FCOM A320 (2017), DSC-22_10-50-20 S. 2/2.

[10] Oxford Aviation Academy, POF (2011) S. 52

[11] vgl. Edelweiss FCOM A320 (2017), DSC-22_10-50-40 S. 1/2f.

[12] vgl. Edelweiss FCOM A320 (2017), DSC-22_40-30 S.2/4f.

[13] vgl. Edelweiss FCOM A320 (2017), DSC-27-20-10-20, S. 8/10ff.

[14] vgl. Edelweiss OM A (2017), S. 368ff.

[15] vgl. BEA Untersuchungsbericht AF447, S. 3/6ff.

[16] vgl. Turkish Airlines Unfallbericht

[17] vgl. Haslbeck A. (2014), A flight simulator study to evaluate manual flying skills of airline pilots

[18] vgl. BFU (2017), BFU Bulletin 11/17, S. 22ff.

ETOPS – Regularien der ICAO

ETOPS ist ein von der International Civil Aviation Organisation (ICAO) geschaffenes Akronym, hinter dem Regularien stecken, die es Betreibern von zweistrahligen, zivilen Flugzeugen erlauben, sich – über die normalerweise geltenden Richtlinien hinaus – auf einer Flugroute von A nach B weiter als 60 Flugminuten von dem nächsten adäquaten Ausweichflughafen zu entfernen.[1] Die ICAO hat dem Akronym ursprünglich den Namen Extended­range Twin­engine Operation(al) Performance Standards gegeben. Airbus Industries wiederum verwendet in ihrer Publikation ‚getting to grips with ETOPS’ ausgeschrieben die Bezeichnung Extended Twin Operations. Es gab seit der Einführung des Akronyms jedoch schon diverse Interpretationen.

Um dem Begriff auf die Schippe zu nehmen, wurde folgende Interpretation bekannt: Engines Turn(ing) Or Passengers Swim(ing). Im Jahr 2012 hat die ICAO auch Flugzeuge mit mehr als zwei Triebwerken in das Regelwerk mit aufgenommen und deshalb das Akronym EDTO eingeführt. Dieses bedeutet Extendet Diversion Time Operations und soll sich in Zukunft durchsetzen.[2]

Nutzen von ETOPS für die zivile Luftfahrt

Die Einführung von ETOPS hat die zivile Luftfahrt weit nach vorne gebracht. Es war nun zum Beispiel möglich, mit zweistrahligen Flugzeugen auf direkteren Routen über den Atlantik von Europa in die USA oder über weite unbesiedelte Teile der Erde, wie zu Beispiel Wüsten, zu fliegen. Damit sanken der Treibstoffverbrauch und die Flugzeit erheblich. Das kommt noch heute sowohl der Umwelt als auch den Passagieren zu Gute. Nicht zuletzt kann eine Airline dadurch erheblich an Kosten sparen. Und somit kann sie auch die Wirtschaftlichkeit ihrer Operation erhöhen. Auf der folgenden Abbildung ist gut erkennbar, wie weite Teile der Welt nun mit zweistrahligen Flugzeugen auf direktem Weg erschließbar wurden.

ETOPS

Abbildung 1: Weltkarte mit ETOPS-Kreise (Quelle: getting to grips with ETOPS, Airbus, S. 16)

Der Radius der Kreise um die Flughäfen stellt jeweils die Entfernung dar, die ein Flugzeug einmotorig in der jeweiligen Zeit mit einer True Airspeed (TAS) von 400 Knoten zurücklegen kann. Mittlerweile gibt es Flugzeug-Motoren-Kombinationen, die für ETOPS weit über 180 Minuten zugelassen sind. Und im Oktober 2014 wurde der Airbus A350 von der European Aviation Safety Agency (EASA) für 370 Minuten ETOPS zertifiziert.[3]

Flugvorbereitung nach EU Ops

Die in diesem Abschnitt beschriebenen Richtlinien finden sich in dem Dokument EU Ops wieder, welches von der EASA herausgegeben wird. Dieses Dokument nennt sich Air OPS Regulation (EU) No 965/2012.

Damit eine Airline Flüge nach ETOPS-Richtlinien durchführen darf, muss eine Zertifizierung durch die Luftfahrtbehörde des Landes stattfinden, in der die Airline beheimatet ist. Beispielsweise übernimmt in der Schweiz dies das Bundesamt für zivile Luftfahrt (BAZL) oder auf englisch Federal Office of Civil Aviation (FOCA). Das BAZL hat auf seiner Homepage diverse ‚Certification Leaflets’ publiziert. Diese dienen dazu, den Airlines eine Art Guide zum Implementieren der geforderten Richtlinien an die Hand zu geben.[4] Dort findet man auch das ‚CL ETOPS’. Darin steht, welchen Anforderungen unter anderem die Flugzeuge, das fliegende Personal, das Bodenpersonal, die Techniker und die Dokumentation gerecht werden müssen, um eine Zertifizierung zu bekommen.

Während der Zertifizierung muss eine Airline unter anderem einen sogenannten ‚speed schedule’ erstellen. Darin wird festgehalten, mit welcher Geschwindigkeit, auf welcher Höhe und mit welchem Referenzgewicht die Diversion stattfindet und wie weit das Flugzeug unter den gegebenen Umständen in der jeweiligen Zeit kommt. Daraus ergibt sich die ETOPS Distanz, also der Radius, der um einen Ausweichflughafen gezogen wird und innerhalb dessen die Flugroute verlaufen darf.

Grundsätzlich ist ein ETOPS-Flug ist in drei Phasen unterteilt:

  1. Pre-flight until moving under its own power
  2. In-flight until passing the ETOPS entry point (EEP)
  3. In-flight after passing the ETOPS entry point (EXP)

Diese Phasen spielen sowohl bei der Durchführung als auch während der Planung eine Rolle.

Wahl der Ausweichflughäfen

Während der Planung sucht der Dispatcher adäquate Ausweichflughäfen entlang der zu planenden Route. Diese sind nur im Notfall anzusteuern und werden folgender Definition gerecht:

“An ETOPS en-route alternate aerodrome shall be considered adequate, if, at the expected time of use, the aerodrome is available and equipped with necessary ancillary services such as air traffic services (ATS), sufficient lighting, communications, weather reporting, navigation aids and emergency services and has at least one instrument approach procedure available.”[5]

Nur, wenn sämtliche Punkte erfüllt sind, darf der Flugplatz zur Planung herangezogen werden.

ETOPS Wetterminima

Damit ein Flugplatz auch wirklich als brauchbar und legal planbar angesehen werden kann, muss das Wetter während eines bestimmten Zeitfensters (von der frühestmöglichen Ankunft am Ausweichflughafen im Falle einer Diversion bis zu einer Stunde nach der spätmöglichsten Ankunft am Ausweichflughafen) die in Tabelle 1 zu findenden Wetter-Minima aufweisen. Diese Minima gelten nur während Phase 1 des ETOPS-Fluges.

EU Ops

Tabelle 1: ETOPS Dispatch Wetter Minima (Quelle: EU Ops, Subpart F)

Mögliche Notfallszenarien

Während der Planung muss man drei mögliche Szenarien in Betracht ziehen. Diese sind:

    1. Triebwerkausfall
    2. Triebwerkausfall & Druckabfall
    3. Druckabfall

Bei einem einfachen Triebwerkausfall ist das Flugzeug nicht länger in der Lage, die optimale Reiseflughöhe zu halten. Deshalb muss es auf ein tieferes Level sinken, zum Beispiel von 38.000 Fuß auf 25.000 Fuß. Fällt der Kabinendruck jedoch ab, ist es unausweichlich, auf schnellstem Wege mit einem emergency descent auf 10.000 Fuß abzusinken, damit die Passagiere genügend Sauerstoff bekommen. Auf dieser Flughöhe ist der Treibstoffverbrauch enorm höher als auf Reiseflughöhe. Deshalb wird bei einer Diversion wegen eines Druckabfalls mehr Treibstoff benötigt als wegen eines Triebwerkausfalls. Das bringt mich zu meinem nächsten Punkt.

Besonderheiten der Treibstoffberechnung

Zusätzlich zu der Treibstoffplanung, die generell für alle Flüge gemacht wird, spielt bei der ETOPS-Planung noch der critical point (CP) eine wichtige Rolle. Der CP ist einer von vielen equitime points (ETP). Er ist also ein Punkt entlang der Strecke zwischen zwei relevanten Ausweichflughäfen, an dem die Flugzeit zu eben diesen beiden nach aktuellen atmosphärischen Bedingungen dieselbe ist.

Oft ist der CP der letzte ETP innerhalb des ETOPS-Segments. Das heißt, er liegt innerhalb des Streckenabschnitts, in dem man mehr als 60 Minuten von dem nächsten Ausweichflughafen entfernt ist. Kommt es nun genau an dem CP zu einem Druckabfall und dementsprechend zu einer Diversion, muss man genug Treibstoff dabeihaben, um den Alternate auch mit legalen Reserven erreichen zu können. Es kann also sein, dass man an dem CP mehr Treibstoff an Board hat, als nötig wäre, um mit legalen Reserven an der Destination zu landen. Allerdings hat man genau so viel, dass man noch am CP eine Diversion zu dem ETOPS-Alternate einleiten kann. Diese Differenz, die man in der Planung mit abdecken muss, wird ADDE-Fuel genannt.

Flugdurchführung

Flugdurchführung

Abbildung 2: Flugweg ZRH – HAV

Auf Abbildung 2 sieht man nun eine mögliche Route von Zürich nach Havanna. In Phase 1, also bevor sich der Flieger aus eigener Kraft fortbewegt, müssen die Plätze EINN (Shannon), LPLA (Lajes) und TXKF (Bermuda Islands) eine Wettervorhersage aufweisen, die einen Anflug während des möglichen Zeitfensters mit den Minima nach Tabelle 1 zulässt. Zusätzlich dazu muss die Crew schauen, ob die Flugplanung den legalen Standards entspricht. Außerdem hat das Flugzeug sich in einem technisch einwandfreien Zustand zu befinden, um den ETOPS-Flug anzutreten.

Auf dem ersten Teil der Strecke – der Flug befindet sich nun in Phase 2 – bis zum EEP findet der Flug nach STOPS-Regeln statt. Dies ist an den Kreisen, beschriftet mit LSZH/60 und EINN/60, zu erkennen. Das Flugzeug befindet sich bis zu diesem Zeitpunkt nicht weiter als 60 Minuten vom nächsten Ausweichflughafen entfernt. Bis zum dem EEP sind also LSZH und EINN die jeweiligen Ausweichflughäfen.

Bevor die Crew in das ETOPS-Segment, gekennzeichnet durch den lilafarbenen Streckenabschnitt von EEP bis EXP, einfliegt, muss sie noch einmal das Wetter der ETOPS-Plätze checken. Die jeweiligen Minima müssen nun nicht mehr mit dem in Tabelle 1 gesehenen Aufschlag gelten, sondern nur noch für einen einmotorigen Anflug reichen. Die ETOPS-Flugplätze sind bei dieser Planung EINN, LPLA und TXKF. Dies ist an den 150-Minuten-Kreisen nach firmenspezifischem speed schedule um die jeweiligen Plätze zu erkennen. Nach dem Einflug in das ETOPS-Segment befindet sich der Flug in Phase 3. Er darf auch dann fortgesetzt werden, falls das Wetter an einem der ETOPS-Flughäfen unter das entsprechende Minimum fällt.

Bedeutung der ETOPS-Plätze

ETP1, 2 und 3 sind die ETPs zwischen den jeweiligen ETOPS-Plätzen. Bis zu ETP1 würde die Crew zurück nach Shannon fliegen, danach bis zu ETP2 in Richtung Lajes. Entsprechend zwischen ETP2 und ETP 3 auf die Bermuda-Inseln. Am EXP verlässt der Flieger das ETOPS-Segment und fliegt von da an wieder nach STOPS-Regeln, also nicht weiter als 60 Minuten vom nächsten Ausweichflughafen entfernt.

ETP3 wäre in dieser Planung der CP. Die Crew bräuchte an dieser Stelle mehr Treibstoff für eine Diversion nach TXKF als für die Weiterführung des Fluges nach Havanna. Nach Überfliegen des CP wird das ADDE-Fuel nicht mehr benötigt. Damit stellt es eine Sonderreserve an der Destination dar. Nicht auf jedem ETOPS-Flug ist ADDE-Fuel notwendig.

Man kann auf der Abbildung sehr gut erkennen, dass der Flug ohne die 150-Minuten-ETOPS-Kreise diese Route nicht so hätte fliegen können und einen sehr großen Umweg über Island, Grönland, Kanada und entlang der Küste der USA in Kauf hätte nehmen müssen. Der Flug wäre dadurch unwirtschaftlich für die Airline geworden.

Literaturverzeichnis zu ETOPS

Airbus (1998), getting to grips with ETOPS, 5. Auflage, Blagnac

Airbus (2015), EASA certifies A350XWB for up to 370 minute ETOPS, http://www.airbus.com/newsevents/news-events-single/detail/easa-certifies-a350-xwb-for-up-to-370-minute-etops/

EASA (2012), COMMISSION REGULATION (EU) No 965/2012, Köln

FOCA, (2015), FOCA Certification Leaflet (CL), Rev. 02

Wikipedia (2017), ‚ETOPS’, https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=ETOPS&oldid=162918364

Einzelquellennachweis zu ETOPS

[1] Vgl. Airbus (1998), S. 9

[2] Wikipedia (2017), ETOPS

[3] Airbus Homepage (2017)

[4] Vgl. CL ETOPS (2015), S.1

[5] EU Ops (2012), Subpart F, S.141

Autorenhinweis zu ETOPS

Arne Scheske ist Studierender im Studiengang Aviation Business an der htw saar in Saarbrücken.

Scheinselbständigkeit von Piloten

Ist die Scheinselbständigkeit von Piloten wirklich ein gängiges Phänomen? Oder arbeiten nicht doch die meisten Piloten in regulären Arbeitsverhältnissen als Angestellte von Fluggesellschaften?

„Für Sie soll jeden Tag die Sonne scheinen? Dann heben Sie ab zu Ihrem Arbeitsplatz hoch über den Wolken! Es wartet ein abwechslungsreiches und verantwortungsvolles Aufgabengebiet auf Sie. Als Pilot sind Sie nicht “nur” der Flugzeugführer, sondern auch Manager, IT-Fachmann und Teamplayer. Auch wenn es Routineaufgaben zu bewältigen gilt, ist der Beruf Pilot/In ein Traumberuf: abwechslungsreich und aufregend – denn kein Flug gleicht dem anderen! “[1]

So attraktiv stellte die mittlerweile insolvente, zweitgrößte deutsche Fluglinie Air Berlin den Job als Verkehrspilot ihren Interessenten auf ihrer Internetpräsenz vor. Und wer würde zu dieser Jobbeschreibung schon Nein sagen? Ergänzend gibt es die Vorstellung von einem Einstiegsgehalt von gut 65.000 Euro, einem Endstufengehalt von über 220.000 Euro und einem Leben in den verschiedenen 5-Sterne Hotels dieser Welt. Im Ergebnis gibt es kaum einen Beruf, der so fasziniert und auch angesehen ist, wie der eines Verkehrsflugzeugführers. Allerdings gehen Vorstellung und Realität oft sehr weit auseinander. Und die Beschäftigungsverhältnisse und die Wege ins Cockpit sind heute so unterschiedlich wie die Airline-Landschaft in der Welt.

Es gibt den Piloten in der Bedarfsfliegerei, auf dem kleinen Businessjet, der zu jeder Tages- und Nachtzeit Bereitschaft hat, weil jeder Flug realisiert werden muss,  bis zum Kapitän auf der Boeing 747 bei der Lufthansa, KLM oder British Airways, wo der Arbeitsplatz mit dem hauseigenen Konzerntarifvertrag bestens geschützt ist und obendrein noch sehr gut entlohnt wird.

Ebenso unterschiedlich ist die Ausbildung zum Piloten. Dabei wat der sicherste Weg in Deutschland die Ausbildung in der konzerneigenen Flugschule der Lufthansa in Bremen, die eine voll vorfinanzierte Ausbildung bot und im Anschluss einen gesicherten Arbeitsplatz im Cockpit der Lufthansa Passage, Cargo oder Germanwings. Alternativ muss die Ausbildung selbstfinanziert an einer der vielen privaten Flugschulen in Deutschland absolviert werden, inklusive hoher eigener finanzieller Vorleistung und nicht garantierter Jobmöglichkeit nach Beendigung der Schulung.

Alexander Kruse, Autor dieses Artikels, fliegt bei der Austrian Airlines AG in Österreich, unter guten und fairen Bedingungen, mit eigenem Konzernvertrag „KV“[2]. Vorher ist er drei Jahre bei der DC-Aviation in Stuttgart geflogen, einem der größten Businessjetanbieter Deutschlands. Und er hat seine Ausbildung – privat finanziert – an der FMG Flugschule in Paderborn absolviert.

Dadurch konnte er bereits einen guten Einblick in die verschiedenen Bedingungen von Ausbildung und Beschäftigung der „Cockpitwelt“ machen. Außerdem kann er ein differenziertes Bild vom Traumberuf Pilot wiedergeben. Im Folgenden erörtert er kurz die verschieden Möglichkeiten der Ausbildung, den Ausbildungsverlauf, den teils schwierigen Weg zum ersten Job und zum Abschluss die verschiedenen Beschäftigungsverhältnisse als Pilot oder Pilotin.

Die Ausbildung zum Verkehrspiloten

Viele Wege führen nach Rom … oder ins Cockpit eines Verkehrsflugzeuges. Aber was genau ist eigentlich ein Verkehrsflugzeug? Dazu steht nach Definition der US-Amerikanischen Luftfahrtbehörde FAA[3] im Part 25 ihrer Regularien:

Jets with 10 or more seats or a maximum takeoff weight (MTOW) greater than 12,500 pounds (5,670 kg); or

Propeller-driven airplanes with greater than 19 seats or a MTOW greater than 19,000 pounds (8,618 kg).[4]

Der Weg ins Cockpit ist sehr unterschiedlich. Im Folgenden möchte ich kurz die beiden Möglichkeiten zum Erwerb der Fluglizenz erläutern, die in Deutschland am gängigsten sind oder im Falle der Lufthansa Ausbildung waren. In beiden Fällen wird in der Ausbildung eine Berufspilotenlizenz (Commercial Pilot Licence; CPL) inklusive dem theoretischen Teil der Verkehrspilotenlizenz  (Airline Transport Pilot Licence; ATPL) oder die seit einigen Jahren angebotene Multi Crew Piloten Lizenz (MPL) erworben. Beide Abschlüsse berechtigen den Absolventen, als Erster Offizier ein Verkehrsflugzeug zu steuern. Die Pilotenausbildung ist formal keine “Berufsausbildung”, sondern ein Lizenzerwerb, gleich einem Führerschein oder auch einer Fluglotsenlizenz. Somit ist kein Arbeitgeber verpflichtet, die Ausbildung oder die entstandenen Kosten zu vergüten.

Die Ausbildung an der Verkehrsfliegerschule der Lufthansa

Jahrzehntelang fand die Ausbildung der Nachwuchsflugzeugführer „NFF“ der Deutschen Lufthansa an der hauseigenen Verkehrsfliegerschule in Bremen und Phoenix/Arizona statt. Nach bestandenen Auswahlverfahren am Zentrum für Luft- und Raumfahrt „DLR“ in Hamburg wurde die Ausbildung voll vorfinanziert in gut 29-33 Monaten durchlaufen und endete mit dem Erwerb der Berufspilotenlizenz „CPL(A)-ATPL Theorie“ oder seit 2008 mit dem „MPL(Multi Crew Pilot Licence)“[5].  Die Ausbildung war in 5 Stufen aufgeteilt:

1. Stufe: 6 Monate Theorieunterricht an der LFT in Bremen

2. Stufe: 4 Monate Flugunterricht in Phoenix/Arizona auf einmotorigen Flugzeugen

3. Stufe: 6 Monate Theorieunterricht an der LFT in Bremen zum Erwerb der ATPL-Theorie

4. Stufe: Flugunterricht auf Cessna Citation CJ1+ zum Erwerb Lizenz zweimotoriger Flugzeuge

5. Stufe: Mehrwöchigen Schulung (Type Rating) auf eines der gängigen Kurz- und Mittelstrecken Muster im Lufthansakonzern und dem Linienflug unter Aufsicht mit Fluglehrer (Line Flying Under Supervision; LIFUS)

Die Ausbildungskosten in Höhe von ca. 150.000 Euro wurden zinsfrei vorfinanziert und anteilig nach Ende ihrer Ausbildung und mit Beginn der Festanstellung vom Gehalt einbehalten.

Private Ausbildung zum Verkehrsflugzeugführer

Die Alternative zur Schulung im Lufthansakonzern ist die private, eigenfinanzierte Ausbildung an einer der ca. 80 Ausbildungsstätten (ATO-Authorized Training Organisation)[6] in Deutschland zum Erwerb einer Verkehrspilotenlizenz.

Die Ausbildung wird durchgängig an der jeweiligen ATO durchgeführt und ist innerhalb von 18 bis 24 Monaten zu durchlaufen. Die Schulung beinhaltet den Erwerb der Privatpilotenlizenz PPL(A) und zum Abschluss die Berufspilotenlizenz CPL(A) inklusive einer Schulung auf mehrmotorigen Flugzeugen und der ATPL Theorie.[7]

Die Kosten für die private „ab-Initio Ausbildung“[8] betragen ca. 70000 Euro und sind selbst zu finanzieren. Nach Beendigung der Ausbildung verfügen die Absolventen ebenfalls über alle Fluglizenzen, um zur Schulung (Type Rating) auf ein Verkehrsflugzeug zugelassen zu werden. Im Gegensatz zu ihren Lufthansa-Kollegen sind sie z.T. hoch verschuldet und müssen sich auf dem freien Markt selbst ein Arbeitsplatz im Cockpit suchen. Das trägt dazu bei, dass es in der Luftfahrt und speziell im Bereich Cockpitjobs vermehrt zu prekären Beschäftigungsverhältnissen kommt, die auf frisch ausgebildete Flugschüler zielen, die auf ein Type Rating und Flugstunden angewiesen sind, um Ihre Lizenzen nicht verfallen zu lassen.

Perspektiven der Flugschüler

Laut Statistik des Luftfahrtbundesamtes aus dem Jahr 2015 gibt es in Deutschland deutlich mehr Piloten mit den jeweiligen Berufs- und Verkehrspilotenlizenzen als Verkehrsflugzeug.

Verkehrspiloten und Scheinselbständigkeit

Quelle: [9]

Wie bereits erwähnt, muss nach Erwerb der Fluglizenz noch das jeweilige Type Rating auf ein Flugzeugmuster absolviert werden. Dadurch kommt der privat ausgebildete Flugschüler in eine schwierige Situation. Entweder er oder sie findet einen Arbeitgeber, der die Schulung auf den jeweiligen Flugzeugtyp finanziert. Oder ein Type Rating muss eigenfinanziert werden, welches aber noch mit einem anschließenden „Line flying under Supervision“, dem Linienflugeinsatz unter Aufsicht mit knapp 200 Flugstunden beendet werden muss. Es reicht also nicht aus, sich nur ein Type Rating zu erkaufen. Die hohe Verschuldung von Ausbildung und Type Rating bringt die jungen Piloten in eine Lage, in der Sie bereit sein müssen, auch zu sehr schlechten oder sogar prekären Beschäftigungsbedingungen ins Cockpit zu steigen.

Atypische Beschäftigungsverhältnisse von Piloten

Als atypische Beschäftigung werden Beschäftigungsformen bezeichnet, die in einem oder mehreren Merkmalen vom Normalarbeitsverhältnis (unbefristete, sozialversicherungspflichtige Vollzeitbeschäftigung) abweichen. Für das Verhältnis von Flexibilität und Stabilität sind atypische Beschäftigungsformen deshalb von besonderer Bedeutung, weil sie häufig als Instrumente zur Flexibilisierung eingesetzt werden. In der Fliegerei ist das gängigste Mittel der atypischen Beschäftigung die Scheinselbständigkeit.

Kriterien der Scheinselbständigkeit

Von Scheinselbständigkeit spricht man, wenn der Mitarbeiter

    1. in eine fremde Arbeitsorganisation eingegliedert und weisungsgebunden ist,
    2. nicht frei darin ist, seine Arbeitszeit oder die geschuldete Leistung zu gestalten,
    3. diese Leistung überwiegend in Räumen eines Auftraggebers erbringt,
    4. dessen Mittel zur Erbringung der Leistung nutzt
    5. und ausschließlich oder überwiegend für nur einen Auftraggeber tätig ist.

Der Großteil der z.B. bei Ryanair fliegenden Piloten befindet sich in einem sogenannten „Contractor Modell“. Und dies bedeutet, dass sie über eine Steuerkanzlei in Irland eine Ich-AG gründen und über eine der beiden Personalvermittlungsfirmen namens Brookfield oder McGinley an Ryanair auf Leiharbeitsbasis vermittelt werden. Allerdings, da die Leihpiloten formal nicht bei Ryanair angestellt sind, müssen sie selbst die Sozialversicherungsbeiträge bezahlen. Außerdem bekommen sie ihr Gehalt nur auf ihre geleisteten Flugstunden. Und es gibt keine Gehaltsfortzahlung im Krankheitsfall. Damit erfüllen Sie das Konzept der Scheinselbständigkeit.

Phänemen Scheinselbständigkeit
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Phänomen Scheinselbständigkeit

Studie zur atypischen Beschäftigung von Piloten

Laut einer unabhängigen Studie der Universität Gent aus dem Jahr 2015 zum Thema „atypische Anstellung von Piloten“[10] mit über 6.000 Teilnehmern ist einer von sechs Piloten in einem atypischen Beschäftigungsverhältnis wie Scheinselbständigkeit, Zeitarbeitsverträgen oder sogenannten „ Zero-Hour“ Verträgen, die ohne Lohn nur zum Sammeln von Flugstunden angeboten werden, für bekannte europäische Airlines unterwegs. Weiterhin zeigt die Studie, dass sieben von zehn atypisch Beschäftigten bei einer Low Coast Fluggesellschaft arbeiten. Und besonders zeigt die Studie dass vierzig Prozent der 20- bis 30- jährigen Piloten ohne Festanstellung fliegen. Letztlich bedeutet dies, dass sie entweder gar kein Geld bekommen und nur fliegen, um Flugstunden zu sammeln. Oder sie arbeiten scheinselbstständig und verdienen nur, wenn sie fliegen. Besonders prekär ist eine dritte Variante, in der sie sich in einem „Pay to Fly“ Programm befinden, bei dem der Pilot die Flugstunden bezahlt, die er fliegt, um wiederum Flugstunden zu sammeln.

Risiken atypischer Beschäftigung – nicht für den Arbeitgeber

Vertragspiloten verdienen nur Geld, wenn sie arbeiten. Dadurch stehen sie unter massivem Druck, wenn sie aufgrund von Krankheit, schlechtem Wetter oder technischen Defekten nicht fliegen können. Zusätzlich ist diese Tatsache mit erheblichen Risiken verbunden, da vor allem am Beginn der fliegerischen Karriere noch die Rückzahlung des Ausbildungskredits ansteht. Und dies bedeutet, dass junge Co-Piloten es sich nicht erlauben können, wegen Krankheit und Unwohlsein einen Flug abzusagen. Ebenso verhält es sich später für Kapitäne, die eventuell hohe finanzielle Verpflichtungen durch Familie und Haus haben.

Daneben birgt die Scheinselbständigkeit auch schwere strafrechtliche Risiken für die Piloten, da sie meist über ein kompliziertes Konstrukt mithilfe von Steuerberaterbüros kleine Ich-AG-Gesellschaften – im Land der Airline und nicht an Ihrem Arbeitssitz – gründen müssen. Dabei ist unklar, wo und wie Steuern und Sozialabgaben gezahlt werden. Schließlich kam es in der Vergangenheit daher vermehrt zu privaten Hausdurchsuchungen von Vertragspiloten in Deutschland.

„Normalerweise muss die Fluggesellschaft sicherstellen, dass ihre Piloten alle erforderlichen Unterlagen besitzen – dazu zählen z. B. Arbeitserlaubnis, Aufenthaltsgenehmigung, Steuernummer oder Registrierung bei der Krankenkasse. In den atypischen Beschäftigungsmodellen liegt die Verantwortung dafür bei den Piloten.“[11]

Fazit  zu Scheinselbständigkeit und atypischer Beschäftigung

Auch die Luftfahrtbranche hat sich in den letzten Jahrzenten massiv gewandelt. Denn durch die Liberalisierung des EU-Luftverkehrs im Jahr 1992 und den Einstieg der Low-Cost Carrier hat sich der Markt einem breiteren Publikum geöffnet. Und so eröffneten sich viele neue Möglichkeiten. Aber durch den harten Wettbewerb um die günstigsten Ticketpreise kam es vermehrt zu ungleichen und auch prekären Arbeitsbedingungen nicht nur im Cockpit. Jedoch gibt es seit einiger Zeit erste positive Anzeichen, dass die Nachfrage an Piloten wieder steigen wird. Und dies kann zu Verbesserungen der Arbeitsbedingungen führen.

Ein sehr gutes Beispiel der steigenden Nachfrage ist das Ende der jahrelangen Blockade der Ryanair über die Arbeitsbedingungen mit den Pilotengewerkschaften der Länder ihrer Stationierungsorte zu verhandeln, die aufgrund von verstärkten Pilotenabgängen erzwungen wurde.

„Seit Jahresbeginn verlor die nach Passagieren größte Fluggesellschaft Europas mehr als 140 Piloten an den Konkurrenten Norwegian Air, wie dieser bestätigte.“[12]

Bedarf an Cockpitpersonal steigt

Auch eine leicht steigende Anzahl an zugelassenen Verkehrsflugzeugen, wie die folgende Statistik zeigt, führt zu einem größeren Bedarf an Cockpitpersonal:[13]

Bestand an Luftfahrzeugen in der Bundesrepublik Deutschland[14]

Kennzeichenklasse  2008  2009  2010  2011  2012  2013  2014  2015  2016
A – Flugzeuge über 20 t  734  757  772 770  767  758  751 751  777
B – Flugzeuge 14 bis 20 t      45    43    40   38   30   34   33    34   35
C – Flugzeuge 5,7 bis 14 t  224  231  228 236  217  199  207  191  211

Laut des aktuellen „Global Market Forecast“[15] des Flugzeugherstellers Airbus wird sich die Verkehrsleistung im weltweiten Luftverkehr (in Milliarden Personenkilometer RPK) von aktuell knapp über 7 Milliarden auf über 14 Milliarden verdoppeln. Hiervon sollen allein 22 Prozent auf den europäischen Markt entfallen.

Diese Tatsachen zeigen eine Entwicklung hin zu einer vermehrten Nachfrage an Piloten, was bessere Arbeitsbedingungen erzeugen kann, die sich wiederum auch in der Sicherheit für Passagiere widerspiegeln wird. Denn festangestellte Piloten müssen sich nicht krank ins Cockpit setzen. Und sie müssen sich bei adäquater Vergütung keine Sorgen um zu wenig geleistete Flugstunden machen. Außerdem sind sie im Land ihrer Arbeitstätigkeit versichert. Und abschließend beteiligen sie sich mit Ihren vor Ort bezahlten Steuern am Sozialsystem des jeweiligen Landes.

Quellenverzeichnis zur Scheinselbständigkeit von Piloten

Air Berlin: http://fs.airberlin.com/de/berufsbildpilot.php

Kollektivvertrag: http://www.kollektivvertrag.at/kv/aua-bordpersonal-ang

Airweb: http://www.airweb.faa.gov/Regulatory_and_Guidance_Library/rgFAR.nsf/MainFrame?OpenFrameS

Lufthansa: http://www.lufthansa-pilot.de/

Luftfahrtbundesamt: http://www.lba.de/SharedDocs/Downloads/DE/L/L1/Liste_ATO.pdf?__blob=publicationFile&v=9

Flugschule: http://www.flugschule.de/wp-content/uploads/2015/10/Ablaufschema_Juni.pdf

Vereinigung Cockpit: https://www.vcockpit.de/themen-und-positionen/berufsbild/pilotpilotin-werden.html

Luftfahrtbundesamt: http://www.lba.de/DE/Presse/Statistik_Lizenzen.html?nn=700678

Eurocockpit: https://www.eurocockpit.be/sites/default/files/report_atypical_employment_in_aviation_15_0212_f.pdf

Vereinigung Cockpit: https://www.vcockpit.de/themen-und-positionen/faire-arbeitsbedingungen/fairsky/faire-         arbeitsbedingungen.html    

Tagblatt: http://www.tagblatt.ch/nachrichten/wirtschaft/fadenscheinige-gruende-fuer-   flugausfaelle;art253651,5089377

LBA: http://www.lba.de/DE/Presse/Statistiken/Statistiken_node_Lfz.html

Luftfahrtbundesamt: http://www.lba.de/DE/Presse/Statistiken/Statistiken_node_Lfz.html

Airbus: http://www.airbus.com/company/market/global-market-forecast-2016-2035/

Einzelquellennachweise zur Scheinselbständigkeit von Piloten

[1] http://fs.airberlin.com/de/berufsbildpilot.php

[2] Vgl. http://www.kollektivvertrag.at/kv/aua-bordpersonal-ang

[3] Federal Aviation Administration

[4] Vgl. http://www.airweb.faa.gov/Regulatory_and_Guidance_Library/rgFAR.nsf/MainFrame?OpenFrameSet

[5] http://www.lufthansa-pilot.de/

[6] Vgl. http://www.lba.de/SharedDocs/Downloads/DE/L/L1/Liste_ATO.pdf?__blob=publicationFile&v=9

[7] http://www.flugschule.de/wp-content/uploads/2015/10/Ablaufschema_Juni.pdf

[8] https://www.vcockpit.de/themen-und-positionen/berufsbild/pilotpilotin-werden.html

[9] http://www.lba.de/DE/Presse/Statistik_Lizenzen.html?nn=700678

[10] https://www.eurocockpit.be/sites/default/files/report_atypical_employment_in_aviation_15_0212_f.pdf

[11] https://www.vcockpit.de/themen-und-positionen/faire-arbeitsbedingungen/fairsky/faire-         arbeitsbedingungen.html        

[12] http://www.tagblatt.ch/nachrichten/wirtschaft/fadenscheinige-gruende-fuer-   flugausfaelle;art253651,5089377

[13] Vgl. http://www.lba.de/DE/Presse/Statistiken/Statistiken_node_Lfz.html

[14] Vgl. http://www.lba.de/DE/Presse/Statistiken/Statistiken_node_Lfz.html

[15] http://www.airbus.com/company/market/global-market-forecast-2016-2035/

Autorenhinweis zur Scheinselbständigkeit:

Der Text stammt von Alexander Kruse, Studierender im Studiengang Aviation Business an der htw saar.

Revenue Management

Das Revenue Management spielt in der heutigen Luftfahrt für Airlines aufgrund der Vielzahl an Mitbewerbern auf dem Markt und der schier unendlichen Möglichkeiten des Kunden, die Angebote vieler verschiedener Anbieter in Sekundenbruchteilen beispielsweise über eine der zahlreichen Meta Suchmaschinen zu vergleichen, eine große Rolle. In diesem schwierigen, äußerst dynamischen Marktumfeld muss es eine Airline schaffen, ihre Flüge bestmöglich und zu einem gewinnbringenden Preis auszulasten. Jedoch ist es auch notwendig, Angebote für Kunden zu erstellen, die keinen Gewinn bringen, um beispielsweise eine gewisse Auslastung zu erreichen.

Revenue Management und der Sitzladefaktor

Auf der anderen Seite kann es erforderlich sein, eine geringe Auslastung zu haben, um damit einen hohen Preis pro Kunde zu erwirken. So ist es speziell im Bereich der Low-Cost Airlines erforderlich, einen möglichst hohen Sitzladefaktor zu erreichen. Nur durch diesen können die Flüge gewinnbringend operieren.

Der Begriff des Revenue Managements als Teil des Controllings tauchte erstmals in den 1980er Jahren in den USA auf, als viele renommierte US-Fluggesellschaften sich mit einer neuaufkommenden Konkurrenz von sogenannten „Low-Cost“-Carriern konfrontiert sahen. Diese definierten sich dadurch, dass sie günstigere Ticketpreise anbieten konnten. Bis zu diesem Zeitpunkt gab es feste Preise der Fluggesellschaften, welche sich nach der Dauer der Flugstrecke orientierten.

Durch die Einsparung gewisser Service Leistungen konnten die Low-Cost-Carrier ihre Kosten verringern und dadurch mit günstigeren Preisen einen Konkurrenz- und Kostendruck aufbauen. Hierzu zählt sowohl ein eingeschränkter Bordservice als auch die Automatisierung des Check-In respektive Gepäckabgabe. Dies führte dazu, dass sich etablierte Gesellschaften erstmals einer neuen starken Konkurrenz stellen mussten, welche sie dazu brachten, ihre bisherige Preisgestaltung grundlegend zu überarbeiten.

Revenuemanagement oder Yield Management?

„Das Yield-Management, häufig mit Ertragsmanagement übersetzt, ist ein Instrument zur simultanen und dynamischen, meist rechnergestützten Preis- und Kapazitätssteuerung.“[1] In der Luftfahrt spielt das Revenue Management eine wichtige Rolle, da in der heutigen Zeit sämtliche Tarife und Preise ausschließlich über rechengestützte Anwendungen erfolgen. Um dort den bestmöglichen Gewinn für das Unternehmen zu erwirtschaften, ist es notwendig, viele verschiedene Parameter in der Preisgestaltung eines Tickets zu berücksichtigen. Das Ziel des Prozesses ist, den durchschnittlichen je Passagier und geflogener Meile erzielten Erlös zu maximieren.[2]

Abgrenzung Revenue Management zu Yield Management

Übersetzt man Yield Management, so erhält man den Begriff des Erlösmanagements, wohingegen Revenue Management mit Ertragsmanagement zu übersetzen ist. Somit orientiert sich Yield mehr an dem Erlös, welcher wie folgt definiert ist: Erlös = „ausgewiesener Gegenwert aus Verkauf […] von Produkten, Waren und Dienstleistungen, vermindert um Umsatzsteuer und Erlösschmälerungen.“[3] Betrachtet man die Definition des Ertrags: „die von einer Unternehmung einer Periode wegen der Erstellung von Gütern oder Dienstleistungen zugerechneten Einnahmen.“[4], so zeigt sich die Unterscheidung, dass im Revenue Management nur die Einnahmen zu betrachten sind, im Yield Management hingegen noch weitere Faktoren miteinfließen, wie beispielsweise die abzuführende Steuer oder Ausgaben, welche für die Bereitstellung der Dienstleistung notwendig sind.

Auf die Luftfahrt bezogen grenzt sich das Yield Management dadurch ab, dass hier nach dem erzielten Preis pro Ticket verschiedene Faktoren einzurechnen sind, um den Erlös pro Ticket feststellen zu können. Für die Airline ist jedoch der Erlös pro Ticket weitaus interessanter als der Ertrag, da sie ihre Kosten/Aufwendungen bereits in den Gewinn pro Ticket eingerechnet hat.

Planungsebenen des Revenuemanagements

Revenue Management besteht aus drei verschiedenen Ebenen. Die erste, strategische Ebene bezieht sich auf das Produktionsmanagement bzw. Marketing. Die zweite Ebene, welche das Revenue Management im weiteren Sinne betrachtet, ist die taktische Ebene. Entscheidungen dieser Ebene können bereits erste kurzfristige Effekte auf das Revenue Management der Airline haben. Am dichtesten jedoch ist die dritte Ebene mit dem Revenue Management verbunden. Entscheidungen und Entwicklungen auf dieser Ebene betreffen direkt das Geschäft der Airline. Hier sind auch kurzfristige Anpassungen leicht durchführbar.

Strategische Ebene des Revenue Managements

Die Airline muss Überlegungen anstellen, welche Leistungen und Kapazitäten sie generell anbieten kann und will. “Durch die Festlegung der Kapazitätsstrategie werden die zur Verfügung stehenden Ressourcen bzgl. ihrer Quantität und Qualität determiniert.“[5] Diese Planungsebene hat eine lange Vorbereitungszeit, da hier über die Anzahl der Flugzeuge, den Typ und den Aufbau der Kabine zu entscheiden ist. Diese Ebene bedarf einer langen Planung, da kurzfristige Änderungen schwierig bzw. mit sehr hohen Kosten verbunden sind. Gleichzeitig ist auf der strategischen Ebene das Leistungsprogramm zu definieren. Wie weit geht das Angebot der Airline, wird nur ein reiner Flug offeriert oder auch komplette Pauschal-Reise Angebote?

Taktische Ebene im Revenue Management

Im Rahmen des Revenue Managements stellt sich auf der taktischen Ebene, als Teil des Revenue Managements im weiteren Sinne, die Frage an die Airline, wie sie ihr Produkt und ihre Leistungen im Detail gestalten will (Leistungsgestaltung). Die Airline muss hier ein sog. „Schedule Design“[6] durchführen, anhand dessen festzulegen ist, in welcher Frequenz oder in welchem Zeitraum eines Jahres eine Strecke bedient wird. Bei der Kapazitätsgestaltung hingegen spielt die Überlegung eine Rolle, welcher Flugzeug-Typ einzusetzen ist und mit welcher Konfiguration dieser ausgerüstet ist.

So muss auf Strecken, in denen ein Markt für die neu geschaffene Klasse der Premium Economy besteht, auch ein Flugzeug Typ verfügbar sein, welcher über diese Ausstattung verfügt. Auf anderen Strecken, bei denen Nachfrage von vermehrt Privatreisenden/Urlaubern vorherrscht, kann es saisonbedingt sinnvoller sein, ein Flugzeug ohne Business Class in reiner Economy Bestuhlung einzusetzen. Daraus ergibt sich der Nachteil, dass keine Business Sitze zu einem höheren Preis verkauft werden können.

Operative Ebene im Revenue Management

Die operative Ebene ist als Revenue Management im engeren Sinn zu verstehen. Im operativen Geschäft wird die gewollte und bewusste Überbuchung gesteuert sowie die Preisdifferenzierung vorgenommen. Grundsätzlich werden alle Flüge bis zu einem gewissen Grad bewusst überbucht, da nicht immer alle Passagiere den gebuchten Flug auch tatsächlich wahrnehmen. Die Gründe für einen No-Show können vielseitig sein, beispielsweise aufgrund eines verspäteten Anschlussfluges oder der kurzfristigen Umbuchung und Stornierung. Sollten jedoch alle gebuchten Passagiere ihren Flug antreten wollen, so kann die Airline kurzfristig reagieren und den Flugzeug Typ auf eine größere Version ändern oder Passagiere durch finanzielle Ausgleichszahlungen zum „Volontär Deboarding“ bewegen.

Auf der anderen Seite findet bereits vorher eine Preisdifferenzierung statt. Hier hat die Airline die Möglichkeit, die Buchungslage durch eine Erhöhung bzw. Senkung des Preises zu erhöhen oder aber konstant zu halten. Als letzter Punkt ist die intelligente Steuerung (Kapazitätsteuerung) zu sehen. Sie entscheidet am Ende über Annahme oder Ablehnung einer Kaufanfrage, um den Erlös zu maximieren.[8]

Revenue Management in der Praxis

Überbuchungssteuerung

Die Überbuchungssteuerung ist neben anderen eines der ältesten Instrumente des Revenue Managements. So wurde die erste wissenschaftliche Publikation zu diesem Thema bereits 1958 veröffentlicht – lange bevor das Revenue Management Einzug in die Luftfahrt hielt. Auswertungen von Fluggesellschaften verdeutlichen regelmäßig, dass eine sehr große Anzahl an Passagieren ihren Flug aus den verschiedensten Gründen nicht antritt. Alleine bei der Lufthansa treten im Jahr ca. 5 Mio. Passagiere ihren Flug nicht an, was der Kapazität von etwa 9000 ausgebuchten Airbus A380 entspricht.[9] Der Grundgedanke, welcher sich hinter der Überbuchung verbirgt, ist die Vermeidung ungenutzter Kapazitäten. Somit strebt man sowohl eine Erhöhung des Sitzladefaktors als auch des Gesamterlöses an.[10]

Jedoch ist im Falle einer Überbuchung zu beachten, dass es dazu kommen kann, dass Fluggäste, welche einen gültigen Beförderungsvertrag mit der Airline haben, zwangsweise nicht mitreisen können. In dem Fall einer Denied Boarding Compensation (kurz DBC) kommen auf die Fluggesellschaft Kosten in einem von der Europäischen Union definierten Rahmen zu.

Es ist nun eine Abwägungssache der Buchungssteuerung, eine kurzfristige Buchung eines Geschäftsreisenden zuzulassen, welcher beispielweise für die Strecke München-Hamburg 600 Euro in einem voll flexiblen Tarif bezahlt, um zu riskieren, dass ein Individualreisender, welcher mit langer Vorlauffrist seinen Flugschein erwarb, nun zwangsweise zurück bleiben muss und dafür eine monetäre Entschädigung von derzeit 125 Euro bzw. 250 Euro erhält.[11]

Um dieses Risiko zu kalkulieren, sind diverse Modellrechnungen durchzuführen. Die Buchungssteuerung funktioniert auf der Basis einer Vielzahl von Algorithmen, welche es ermöglichen, das Fluggerät einerseits optimal auszulasten, aber andererseits dafür sorgen, dass diese Auslastung nicht auf Kosten des Preises geschieht.

Statische vs. Dynamische Modelle

Bei den Modellen der Überbuchungssteuerung ist grundsätzlich zwischen zwei verschiedenen Modellen zu unterscheiden. Das statische Modell ignoriert völlig das dynamische Buchungsverhalten der Kunden, wie beispielsweise Stornierungen oder neu eingehende Buchungen im Zeitablauf. Bei Anwendung ist, vom aktuellen Buchungsstand ausgehend, der verbleibende Zeitraum zu fixieren und die planmäßigen Stornierungen als Hebel hinzuzurechnen, um somit ein Überbuchungslimit zu erstellen.

Basierend auf diesem ist dann für jede Beförderungsklasse die Anzahl der noch zu buchenden Sitzplätze definiert. Um dieses Limit anzupassen, ist das Modell im Zeitablauf mehrmals anzuwenden, um die Anzahl der buchbaren Plätze an die Prognose anzupassen.

Bei einem dynamischen Modell hingegen wird bei jeder eintreffenden Buchungsanfrage eine Anpassung des Überbuchungslimits auf Basis aktueller Prognosen vorgenommen. Da dies jedoch einen verhältnismäßig großen Aufwand darstellt wird dieses Modell in der Praxis kaum eingesetzt.

Buchungssteuerung im Revenue Management

Anhand des Graphen Abbildunglässt sich sehr gut die Buchungssteuerung darstellen.

Revenue Management

Abbildung: Statische Überbuchung[12]

Jede Beförderungsklasse weist eine Kapazität von C auf. Jede Anfrage bezieht sich auf einen der Sitzplätze. Auf dem gesamten Fluggerät existiert lediglich eine Beförderungsklasse, daher wird keine Kapazitätssteuerung benötigt.[13] Die Anzahl der Buchungen ist der Vereinfachung halber in stetiger steigender Form dargestellt. Das zum jeweiligen Zeitpunkt T vorhandene Überbuchungslimit wird mit bt bezeichnet. Es ist erkennbar, dass das Überbuchungslimit dreimal optimiert wurde, um eine Anpassung an die aktuelle Nachfrage zu erreichen und eine Prognose bezüglich Stornierungen und No-Shows vorzunehmen.

Bis zum Zeitpunkt des Abfluges verringert sich das Überbuchungslimit. Man nimmt an, dass in dem immer kürzer werdenden Zeitraum die Anzahl der zu erwartenden Stornierungen abnimmt, da kurzfristige Buchungen meist in dem Hintergrund eines festen oder dringenden Reisewunsches stehen.

Es lässt sich somit sagen, dass bis zum Zeitpunkt τ’ sämtliche Buchungen direkt akzeptiert werden. Auch ist die Zahl der Anfragen größer als die der Stornierungen. Im zweiten Zeitraum τ” überwiegen nach wie vor die Zahl der Anfragen die der Stornierungen, da jede Stornierung in kürzester Zeit durch eine Neubuchung kompensiert werden kann. Somit bleiben die effektiven Buchungszahlen nahezu konstant. Nach diesem Zeitraum tritt erstmalig ein umgekehrter Effekt auf. Es erfolgen mehr Stornierungen als durch Neubuchungen kompensiert werden können. Nach erfolgter letzter Reoptimierung liegt die Anzahl der Buchungszahlen über dem aktuellen Überbuchungslimit. Es treffen jedoch weiterhin mehr Stornierungen als Neubuchungen ein. Durch No-Shows, welche kurzfristig nicht ihren Flug antreten, ist die Anzahl der belegten Sitze bei Abflug geringer als die letzten Buchungszahlen es verlauten lassen. 

Prognose von Stornierungen und No-Shows

Um die Prognose darzustellen, stehen zwei Gruppen von Daten zur Verfügung. Die erste Gruppe besteht aus historischen Daten aufgrund von Erfahrungswerten, beispielsweise die der Stornierungen oder No-Shows auf dem Flug, unterteilt nach Beförderungsklassen. So ist für häufig von Geschäftsreisenden frequentierten Strecken ein höherer historischer Wert an Stornierungen zu berücksichtigen. Auch die Anzahl kurzfristiger No-Shows ist bedeutend höher als beispielsweise auf einer Strecke, welche vornehmend für Individualreisende während der Ferienzeiten gedacht ist.

Die zweite Gruppe von Daten besteht aus Informationen, welche Sie aus den bereits erfolgten Buchungen auslesen können, wie etwa gebuchte Sonderleistungen oder Mahlzeiten, oder aber das kombinierte Buchen einer Flugverbindung und eines Mietwagens. Durch die Auswertung dieser Gruppe an Daten lassen sich die Erkenntnisse, welche Sie aus der ersten Gruppe gewinnen, nochmals verfeinern.

Hierzu sind die Überlebenswahrscheinlichkeit nach Stornierung und No-Shows getrennt nach Passagieren, die bereits gebucht haben, und solche, die in Zukunft noch buchen werden, zu betrachten. Aus der ersten Gruppe sind die historischen Daten zu analysieren, um daraus eine voraussichtliche Menge zu ermitteln, welche differenziert nach Wochentag und Uhrzeit ihre Reise vermutlich nicht antreten wird.

Dynamic Pricing

Entwicklung dynamischer Preisanpassung

Durch die in den letzten Jahren immer größer werdende Konkurrenz durch Low-Cost-Carrier wie Ryanair, EasyJet und Norwegian sind die klassischen Fluggesellschaften gezwungen, ihre bisherigen Geschäftsmodelle zu überdenken und neue Wege zu bestreiten. Dies realisierte man einerseits durch die Gründung von Töchtern wie beispielsweise der Marke Eurowings bei der Lufthansa Group oder Vueling beim britisch-spanischen Luftfahrtkonzern IAG. Diese Airlines können deutlich niedrigere Ticketpreise anbieten, da sich die Kostenstruktur und das Geschäftsmodell grundlegend voneinander unterscheiden.

So erfolgt zum einen der Vertrieb meist lediglich über das Internet als provisionsfreier Direktvertrieb. Und es stehen ausschließlich Punkt-zu-Punkt Verbindungen bereit. Der Verkauf basiert zudem mehrheitlich auf dem Absatz von One-Way Tickets. Dieser letzte Punkt macht es unmöglich für einen Low-Cost-Carrier, das Buchungssystem mit Buchungsklassen der Netzwerk Carrier zu übernehmen. Um dennoch auf die unterschiedliche Zahlungsbereitschaft der Kunden reagieren zu können und einen maximalen Ertrag erzielen zu können, spielt für dieses Geschäftsmodell die noch verbleibende Zeit bis zum Abflug sowie die noch zu erwartende Menge an Buchungen und die Anzahl der bereits getätigten Buchungen eine viel größere Rolle. Die systematische Variation des Preises spiegelt sich jedoch nicht nur in der Luftfahrt wieder. Eine Vielzahl weiterer Branchen des Handels – und Dienstleistungssektors setzt Dynamic Pricing erfolgreich ein.[14]

Ziele des Dynamic Pricing

Sowohl das Dynamic Pricing als auch das klassische Revenue Management verfolgen das Fundamentalziel der Maximierung der monetären Zielgröße.[15] Das Dynamic Pricing bietet gegenüber einem fixen Angebotspreis zwei entscheidende Vorteile:

– Erlösvorteil durch eine schnellere Reaktion auf Nachfrageschwankungen. Besteht bereits am Anfang des Verkaufszeitraumes eine hohe Nachfrage, so wird der Preis auch bei unveränderter Nachfrage weiter steigen. Es kann für die nur noch geringe Menge an verfügbaren Einheiten ein höherer Erlös erzielt werden. Sollte die Nachfrage jedoch hinter den Erwartungen zurückbleiben, ist das Modell umgekehrt anwendbar und eine Senkung des Preises für den Verbraucher tritt ein.

– Durch ein dynamisches Modell wird versucht, die Zahlungsbereitschaft und die sich verändernde Preissensibilität des Kunden geschickt auszunutzen, um anschließend einen höheren Erlös zu erzielen. So werden in Phasen, in denen die Nachfrage weitestgehend unelastisch reagiert, tendenziell höhere Preise festgelegt als in Phasen elastischer Nachfrage. In diesem Sinne lässt sich Dynamic Pricing als spezielle, implizite Form der zeitlichen Preisdifferenzierung auffassen.[16]

Anwendung speziell in der Luftfahrt

Im Gegensatz zu anderen Anwendern des Dynamic Pricing ist es für den Luftverkehr typisch, dass die Preise für eine Beförderungsleistung umso teurer werden, je näher der Abflugtag rückt. Das typische Buchungsverhalten ist, dass Individualreisende meist frühzeitig ihren Flug buchen, da dort die Möglichkeit besteht, einen günstigen Preis zu erhalten. Jedoch unterliegt dieser Preis etlichen Einschränkungen wie dem Wegfallen der Möglichkeit kostenfrei zu stornieren und Änderungen nur gegen hohe Aufpreise durchführen zu können. Ein Geschäftsreisender hingegen bucht kurzfristig und in den meisten Fällen ein Ticket, welches flexibel ist.

Nur mit Hilfe steigender Preise können somit durch das Dynamic Pricing, als Instrument der zeitlichen Preisdifferenzierung, die unterschiedlichen Zahlungsbereitschaften der beiden Kundengruppen möglichst weitgehend abgeschöpft werden.[17] Aufgrund des Erfolges der Low-Cost-Carrier mit diesem Modell versuchen auch einige etablierte Gesellschaften ihr Modell – zumindest für Verbindungen innerhalb Europas – umzustellen. Somit ist es durch die Anwendung dieses Modells möglich, einerseits zu jedem Verkaufszeitpunkt den für die Fluggesellschaft derzeit maximal möglichen Preis zu erzielen, anderseits aber auch preissensible Kunden zu locken, welche durch einen günstigen Preis bereits zu einem frühen Zeitpunkt für eine Grundauslastung sorgen.

Fazit zum Revenue Management

In diesem Artikel wurde aufgezeigt, welche Möglichkeiten und Formen des Revenue Managements es gibt und wo der große Unterschied in der Preisgestaltung zwischen einer Netzwerk Airline und einem Low-Cost-Carrier liegt. Des Weiteren wurde innerhalb der verschiedenen Formen des Revenue Managements unterschieden, wie sich die Gestaltung der Preise für einen Flugschein zusammensetzt und warum es erforderlich ist, dass beide mit einer unterschiedlichen Form der Buchungssteuerung arbeiten. Weiterhin wurde ein Vergleich zwischen dem statischen und dem dynamischen Modell aufgezeigt und es wurden sowohl Vor- als auch Nachteile dieser dargestellt.

Anschließend wurde dargelegt, inwiefern Überbuchungen und das Nichterscheinen von Passagieren zu Flügen Einfluss auf die Preis- und Verfügbarkeitsgestaltung haben. Am Ende wurde dargelegt, wie Dynamic Pricing als neue Form des Revenue Managements zukunftsweisend eingesetzt werden kann und warum bei dieser Form ganz klar die Chance für die Zukunft liegt.

Zukunft des Revenue Managements

Revenue Management wird zukünftig noch viel mehr einsetzbar sein, als es aktuell der Fall ist. So bieten sich speziell im Dienstleistungssektor noch viele potentielle Möglichkeiten der Nutzung von Revenue Management. Beispielsweise im Gesundheitswesen wurde bereits 1997 durch R.Cross erkannt, dass hier ein Potential von 10% in der Optimierung des Erlöses besteht.[18] Im Gesundheitswesen bestünde die Möglichkeit, die Auslastung der Operationssäle und der Krankenhäuser zu steigern, indem planbare Operation innerhalb eines Zeitraumes durchgeführt werden, in welchem eine schwächere Nachfrage herrscht.

Im Luftverkehr ist dahingehend Potenzial möglich, indem die Fluggesellschaften neue Wege in ihrer Vertriebsstruktur gehen und auch neue Vertriebswege erschließen, beispielsweise unter Einbindung der neuen Medien, was bereits durch einige Netzwerkairlines erkannt wurde. Lufthansa bietet beispielsweise einen Facebook Messenger Chat Boot an, welcher den User bei seiner Flugauswahl unterstützt und berät. Hier ist es möglich mit den bereits vorhandenen Daten seitens Facebook dem Nutzer ein individuelles Angebot zu erstellen. Studien haben ergeben, dass Personen, die Bilder von ihrem letzten Urlaub mit Freunden im Social Web teilen, eine größere Bereitschaft haben, im Rahmen einer erneuten Buchung einen höheren Preis für die Beförderungsleistung zu bezahlen. Weiterhin ist das System der Buchungsklassen für einen Großteil der Reisenden gerade im Individualverkehr zweitrangig. Hier ist es sinnvoller auf ein Dynamic Pricing zu wechseln.

Für Geschäftsreisende ist es dann möglich, diese dynamischen Preise, mit zubuchbaren Optionen ihren individuellen Bedürfnissen anzupassen. Nicht jedes Mal wird seitens der Geschäftsreisenden sowohl die kostenlose Stornierung als auch die kostenlose Umbuchung benötigt. Hier wäre es durchaus auch für die Netzwerk Airline vorstellbar, ein Produkt anzubieten, welches einen Basistarif bietet, welcher individuell um die benötigten Komponenten erweitert werden kann.

Quellenverzeichnis zum Revenue Management

Wikipedia.de (o.J) Ertragsmanagement, https://de.wikipedia.org/wiki/Ertragsmanagement

Klein,R.- Steinhardt., (2008). Revenue Management 1 Aufl. Berlin: Springer.

Springer Gabler Verlag (o.J), Gabler Wirtschaftslexikon, Stichwort: Erlös, http://wirtschaftslexikon.gabler.de/Archiv/54361/erloes-v11.html

Springer Gabler Verlag (o.J), Gabler Wirtschaftslexikon, Stichwort: Ertrag, http://wirtschaftslexikon.gabler.de/Archiv/54077/ertrag-v6.html

Cross, R. (1997) Revenue Management : Das richtige Produkt für den richtigen Kunden zum richtigen Zeitpunkt zum richtigen Preis ; weg vom Downsizing hin zu Real Growth. Wien: Ueberreuter.

Maurer,P.,(2006). Luftverkehrsmanagement Basiswissen, 4. Aufl. München: R. Oldenburg

Pompel,W. (2007) Luftverkehr Eine ökonomische und politische Einführung, 5. Aufl. Berlin Springer

Lufthansa.com (oJ) Sitzpläne A380-800, https://www.lufthansa.com/de/de/Sitzplaene_A380-800

Lufthansa.com (oJ) Passagierrechte, https://www.lufthansa.com/cmn/de/passagierrechte

Einzelquellenhinweise

[1] Wikipedia.de

[2] Vgl. Klein/Steinhardt (2008), S. 6

[3] Gabler Wirtschaftslexikon

[4] Gabler Wirtschaftslexikon

[5] Klein/Steinhardt (2008) S. 19ff

[6] Klein/Steinhardt (2008) S. 20

[7] Eigene Darstellung, Ähnliche Darstellungen sind in Klein/Steinhardt (2008), S. 19 zu finden.

[8] Klein/Steinhardt (2008) S. 22ff.

[9] Vgl. lufthansa.com

[10] Vgl. Pompl (2007), S.160ff.

[11] Vgl. lufthansa.com

[12] Vgl. Klein/Steinhardt (2008) S.165ff.

[13] Vgl. Klein/Steinhardt (2008) S.189

[14] Vgl. Klein/Steinhardt (2008) S.184ff.

[15] Ebd. S. 190.

[16] Vgl. Klein/Steinhardt (2008) S.190f.

[17] Vgl. Klein/Steinhardt (2008) S.194f.

[18] Vgl. Cross (1997) S.66

Dieser Text basiert auf einer Studienarbeit von Simon Kratschmann, Studierender im Studiengang Aviation Business an der htw saar.