Warum fliegen Flugzeuge eine Warteschleife / Holding?

Eine Warteschleife, englisch holding, ist ein Verfahren für Flugzeuge an einem definierten Punkt Zeit verstreichen lassen zu können. Üblicher Weise liegen Warteschleifenpunkte, bzw. holding fix, in der Nähe von Flughäfen. Im regulären Flugverlauf dienen Sie der Regelung von hohem Flugaufkommen.

Befinden sich mehrere Flugzeuge im Anflug auf eine Flughafen ist es die Aufgabe des Towerlotsen einen gewissen zeitlichen Abstand zwischen den einzelnen anfliegenden Maschinen zu ermöglich. Dieser zeitliche Abstand ist nötig, damit das folgende Flugzeug nicht von den Luftverwirbelungen, den sogenannten Wirbelschleppen, des vorausfliegenden Flugzeugs erfasst wird. Ist das Flugaufkommen der landenden Maschinen zu hoch um diese direkt im Anflug zu staffeln so schickt der Towerlotse einige Maschine in die Warteschleife und puffert auf diese Weise. Der Towerlotse „holt“ sich nun Flugzeug für Flugzeug aus der Warteschleife und lotst diese von dort in den Endanflug.

Wie funktioniert die Warteschleife? Woher wissen Piloten wie und wo die Warteschleife zu fliegen ist?

Eine Warteschleife oder holding ist örtlich fest über das holding fix (rotes Dreieck) definiert. Ein holding fix kann ein Funkfeuer -VOR oder NDB (Funk Sendeanlage am Boden) oder ein über GPS Koordinaten festgelegter Punkt sein. Ein holding fix ist als der Einflugpunkt der Warteschleife definiert, erst bei Überflug des Fix befindet sich das Flugzeug in der Warteschleife. Das Flugzeug fliegt im Kreis, genauer zwei jeweils 180° Kurven, verbunden mit jeweils einem kurzen geraden Stück.

Ein Standard Holding ist stets mit Rechtskurven zu fliegen, es gibt auch sog. non-standard holding, bei diesen werden die Kurven linksherum geflogen. Eine sauber geflogene Warteschleife dauert idR 4 Minuten bis zu einer Höhe von 14.000 Fuß (ca. 4,2 km) über dieser Höhe 5 Minuten. Die Zeit gliedert sich wie folgt. 1 Minute pro Kurve + 1 bzw. 1,5 Minuten für die geraden Abschnitte. Diese Zeitangabe stimmt nur bei völliger Windstille, mehr dazu weiter unten. Die Geschwindigkeit im Holding ist deutlich reduziert gegenüber der des Reiseflugs.

Gründe warum Flugzeuge in eine Warteschleife geschickt werden:

Der Häufigste: Puffern – Entzerren der anfliegenden Flugzeuge

Unsicherer Flughafen: Die Landebahn ist blockiert, z.B. liegen Gegenstände auf der Bahn oder ein gelandetes Flugzeug hat einen Platten und blockiert diese

Wetter: Die aktuellen Wetterbedingungen lassen einen Anflug nicht zu

Priorität: eilige Flugzeuge mit hoher Priorität (Krankentransporte, Staatsbedienstete etc.) werden idR bevorzugt auf schnellstem Weg zur Landung gebracht

Eine Warteschleife wird in modernen Verkehrsflugzeugen nicht manuell von den Piloten geflogen. Der Flugplanungscomputer übernimmt die Berechnung des Einflug, der Wind- und Kurskorrektur und fliegt so ein sehr „sauberes“ holding.

Im Zuge von stetig wachsendem Flugaufkommen kommt es immer häufiger vor, dass Flugzeuge vor der Landung in die Warteschleife geschickt werden. Aus ökologischer und auch wirtschaftlicher Sicht sollten Warteschleifen weitestgehend vermieden werden. Ein mittelgroßes Flugzeug wie der Airbus A320 verbraucht pro Runde im Holding ca. 150 – 200 Kg Kerosin. Zudem führen Warteschleifen zu sehr lokalem Fluglärm. Moderne Flugplanungscomputer im Flugzeug haben neben Raum, Positions- und Routendaten eine 4 Dimension – die Zeitplanung. Diese ermöglicht  eine automatisch koordinierte Flugplanung, sodass das Flugzeug ohne Warteschleife in den Endanflug einfliegen kann. Möglich wird dieses durch die Kommunikation der einzelnen Flugzeuge untereinander.

Warteschleife / Holding Für Fortgeschrittene

Wie fliege ich in das Holding? Je nachdem aus welchem Sektor auf das Holding fix zugeflogen wird gibt es unterschiedlich Verfahren in die Warteschleife zu fliegen.

Der einfachste Einflug: Direct Entry

Wir befinden uns irgendwo im blauen Sektor, auf direktem Kurs zum Fix. Bei Überflug des Fix dreht man nach rechts in die Kurve bis auf den outbound course. Auf dem Outbound Course wird eine Zeit- und Kurskorrektur geflogen.

Direct Entry Sector

Parallel Entry

Wir befinden uns irgendwo im grünen Sektor, auf direktem Kurs zum Fix. Bei Überflug des Fix dreht man nach leicht nach links, mittels des Funkfeuers wird der inbound weg von der Station „getrackt“. D.h. das Radial wird sauber abgeflogen, Windkorrektur „erflogen“. Nach definierter Zeit, ohne Wind 1 Minute, drehen wir nach links, ca. eine 210° Kurve und „tracken“ den direkten Kurs zum Funkfeuer. Nach Überflug des Fix beginnt die erste standard Runde im Holding.

Parallel Entry Sector

Teardrop Entry

Wir befinden uns irgendwo im orangenen Sektor, auf direktem Kurs zum Fix. Bei Überflug des Fix dreht man nach leicht nach links auf einen Kurs von ca. 060°, mittels des Funkfeuers wird der inbound weg von der Station „getrackt“. D.h. das Radial wird sauber abgeflogen, Windkorrektur „erflogen“. Nach definierter Zeit, ohne Wind 1 Minute, drehen wir nach rechts auf den inbound course und „tracken“ diesen zum Funkfeuer. Nach Überflug des Fix beginnt die erste standard Runde im Holding.

Teardrop Entry Sector

Windkorrektur im Holding

Zum einen ist es unerlässlich eine Windkorrektur im Holding vorzunehmen um nicht vom Wind auf die sogenannte non-holding side abzudriften. Zum zweiten soll die Zeit pro Runde in der Warteschleife für den Lotsen bei kalkulierbaren 4 bzw. 5 Minuten liegen. Die Korrekturen sind, ausgenommen bei Entry, rein auf dem outbound anzuwenden. Hier gilt es zum einen die Seitenwindkomponente auszurechnen und mit einem entsprechenden WCA (Wind Correction Angle) vorzuhalten. Zum anderen muss die Gegen- oder Rückenwindkomponente zur Korrektur der Zeit errechnet werden. Formel zum Errechnen des WCA:

035°/25kts

Formel für die Berechnung des WCA= Ww x Wv / TAS (windwinkel mal windgeschwindigkeit geteilt durch true airspeed)

Im Beispiel ergibt das: 55 x 25 / 220 kts = ~ 6°

Das bedeutet, wir fliegen im outbound einen Kurs über Grund von 090°, müssen aber nach links vorhalten. Da es aber noch gilt die Abdrift der beiden Halbkreise zu korrigieren wird der WCA x 3 gerechnet und auf den outboundcourse gelegt – ergibt im Beispiel ca. 72°. Ziel der WCA Korrektur ist es nach fliegen der zweiten 180° Rechtskurve ca. auf dem inbound course rauszukommen. Im Entry Verfahren ist der Wind auch zu berücksichtigen!

Tatsächlich wird in der Praxis nur vor Einflug ins Holding der WCA errechnet. Grund ist, wir haben für die Berechnung den Wind als konstant betrachtet. Das ist er idR nicht. Mit dem errechneten WCA wird ins Holding geflogen, sobald wir auf dem Inbound sauber Tracken können wir den tatsächlichen WCA auf dem Gyro ablesen. Sobald man diesen hat ist der zuvor errechnete hinfällig. In jeder Runde in der Warteschleife wird für den folgenden outbound der zuvor geflogene inbound WCA zugrunde gelegt.

Die Zeitkorrektur im Holding

Ziel der Zeitkorrektur ist es, möglichst genau 4 bzw. 5 Minuten für eine komplette Runde in der Warteschleife zu fliegen. Wir nehmen die Korrektur der Zeit auf dem Outbound Track vor. Im Beispiel haben wir auf dem outbound den Wind von vorne links auf der Nase. Die Headwind component wird über die Formel:  Cos (Windwinkel) x Windgeschwindkeit errechnet. Das macht kein Pilot im echten Flugzeug!

Ein gute Daumenregel ist 110-WW= % der Windstärke der Gegen / Rückenwindkomponente.  Bei genauer Rechnung haben wir eine HWC von Cos (55) x 25 = 14,33 Kts ; über den Daumen 110-55= 55 % von 25 = 13,75 Kts

Die Rechnung über den Daumen ist also um weniger als 1 Knoten von der Taschenrechnerlösung entfernt. Da der Wind nicht statisch reicht diese Präzision vollkommen aus! Um nun von der Gegen- oder Rückenwindkomponente eine Korrektur der Zeit zu bekommen gibt es die nächste Daumenregel:

Windwinkel 0°-30° = HWC / TWC in Sekunden als Korrektur

Windwinkel 30°-60° = 50% HWC / TWC in Sekunden als Korrektur

Windwinkel 60°-90° = Keine Zeitkorrektur
In Beispiel bedeutet das Windwinkel 55° = 50% von 13,75kts ~ 7 Sekunden ; Wir fliegen den outbound also 67 Sekunden „raus“, 180° Kurve nach rechts; auf dem inbound haben wir ja statt Gegenwind, Rückenwind in selber Stärke. Der Inbound wird also ca. 7 Sekunden kürzer, also etwa 53 Sekunden dauern.

Fazit: Ein Holding sauber und korrekt zu fliegen ist grundsätzlich nicht schwer, sofern der Pilot ausreichend Zeit hat, sich auf dieses vorzubereiten. Es fordert mehr je kürzer die Vorbereitungszeit für die kleinen Rechnungen ist. Die beste Möglichkeit sich auf Warteschleifen vorzubereiten ist im Simulator zu trainieren. Wir zeigen Ihnen weitere, einfach Tricks und Daumenregeln mit der auf ein „per Hand“ geflogenes Holding gelingt. Lust auf ein Training im Airbus A320 Flugsimulator?