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Was ist die Hauptursache für Verspätungen im nationalen Luftraumsystem?

Welche Flughäfen haben die schlimmsten wetterbedingten Verspätungen?

Welche Wetterarten verursachen die meisten Verspätungen?

Was passiert, wenn Flüge auf der Strecke auf Gewitter treffen?

Was passiert, wenn Gewitter die Landung auf einem Flughafen verhindern?

Wie weit im Voraus brauchen Verkehrsflussplaner Wettervorhersagen?

Was trägt NextGen Weather dazu bei, wetterbedingte Verspätungen zu verringern?

Was ist die Hauptursache für Verspätungen im nationalen Luftraumsystem?

Die mit Abstand größte Ursache für Verspätungen im nationalen Luftraumsystem ist das Wetter. Das Kreisdiagramm zeigt, dass das Wetter in den sechs Jahren von 2008 bis 2013 69 Prozent der systemrelevanten Verspätungen von mehr als 15 Minuten verursacht hat, wie in den OPSNET-Standardberichten „Verspätung nach Ursache“ aufgezeichnet. Während das Wetter die Hauptursache für Verspätungen ist, weil die betroffenen Ressourcen zu stark nachgefragt werden, sind 19 Prozent der Verspätungen allein auf das Verkehrsaufkommen zurückzuführen, das auch bei uneingeschränkter Ressourcenkapazität zu hoch ist. Ausrüstungsausfälle verursachen 1 %, Nichtverfügbarkeit von Start- und Landebahnen 6 % und „andere“ Faktoren die restlichen 5 % der Verspätungen. Diese Verspätungsstatistiken umfassen Fluggesellschaften, Lufttaxis, die allgemeine Luftfahrt und militärische Klassen von Flugzeugen.

Der Anteil der Verspätungen aufgrund des Wetters machte im Jahr 2013 fast 10 Millionen Minuten aus. Verspätungen bedeuten reale Kosten für die Betreiber und die Passagiere. Derzeit belaufen sich die Kosten für eine Stunde Verspätung für die Betreiber von Luftfahrtunternehmen auf etwa 1.400 bis 4.500 US-Dollar, je nach Flugzeugklasse und je nachdem, ob die Verspätung am Boden oder in der Luft auftritt. Wird der Wert der Fluggastzeit mit einbezogen, erhöhen sich die Kosten für jede Person an Bord um weitere 35 Dollar pro Stunde für Privatreisen oder 63 Dollar pro Stunde für Geschäftsreisen.

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Welche Flughäfen haben die schlimmsten wetterbedingten Verspätungen?

Das Balkendiagramm zeigt, dass die kombinierte Verspätung an den drei größten Flughäfen im Raum New York City (Newark, LaGuardia und Kennedy) mit mehr als 57.000 erheblichen Verspätungen von mehr als 15 Minuten im Jahr 2013 die höchste im Land ist. Die anderen Flughäfen mit den meisten Verspätungen befinden sich in Chicago (fast 26.000 Verspätungen im Jahr 2013), Philadelphia (fast 18.000), San Francisco (16.000) und Atlanta (fast 12.000).

Diese sieben Flughäfen mit den schlimmsten wetterbedingten Verspätungen erleben viele einschneidende Wetterereignisse, aber das Wetter allein führt nicht zwangsläufig zu großen Verspätungen.

Wenn ein Flughafen über große Überkapazitäten verfügt, können viele verspätete Flugzeuge in wetterunabhängige Zeiträume verschoben werden, ohne das System zu überlasten. Flughäfen mit den meisten wetterbedingten Verspätungen neigen jedoch auch dazu, über weite Teile des Tages an der Kapazitätsgrenze zu arbeiten. Wetter, das sich auf das System auswirkt, kann in Verbindung mit einem Nachfrageüberschuss dazu führen, dass verspätete Flüge stundenlang auf die Landung oder den Abflug warten müssen.

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Welches Wetter verursacht die meisten Verspätungen?

Die Art des Wetters, das Verspätungen im Luftverkehr verursacht, unterscheidet sich im Laufe eines Jahres und hängt auch von der geografischen Lage des Landes ab.

Die Grafik zeigt beispielsweise die Gesamtverspätungen (dunkelorange) und die wetterbedingten Verspätungen (hellorange) nach Monaten im Jahr 2013 an den Flughäfen Newark, LaGuardia und Kennedy. Die wetterbedingten Verspätungen und die Gesamtverspätungen erreichen im Mai, Juni und Juli ihren Höhepunkt (wetterbedingte Verspätungen zwischen fast 6.700 und mehr als 7.800; Gesamtverspätungen zwischen 9.000 und 9.500), aber auch im März, April, Oktober, November und Dezember sind die wetterbedingten Verspätungen beträchtlich (zwischen etwa 3.500 und 5.400).

Die Tortendiagramme unten zeigen die Art des Wetters, das zu diesen kombinierten Verspätungen führt. Im Winter, von Oktober bis März, ist die Kombination aus Winden auf der Flughafenoberfläche und niedrigen C&V-Bedingungen für etwa 75 Prozent der Verspätungen verantwortlich; konvektives Wetter, Winterwetter und eine kleine Menge anderer Wetterbedingungen tragen zu den restlichen 25 Prozent bei.

In den Sommermonaten, von April bis September, wenn die Verspätungen ihren Höhepunkt erreichen, sind jedoch mehr als 40 Prozent der Verspätungen, die die Ankünfte auf dem Flughafen betreffen, auf Regen und Gewitter zurückzuführen. Niedrige C&V-Bedingungen verursachen etwa 30 Prozent, Flughafenwinde etwa 20 Prozent und „Sonstiges“ macht 10 Prozent der Verspätungen im Sommer aus.

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Was passiert, wenn Flüge auf der Strecke auf Gewitter stoßen?

Jet-Flugzeuge können Gewitter nur dann sicher überfliegen, wenn ihre Flughöhe weit über den turbulenten Wolkenoberseiten liegt. Die intensivsten und turbulentesten Stürme sind oft die höchsten Stürme, so dass Streckenflüge immer versuchen, sie zu umfliegen.

Wenn eine stark frequentierte Flugroute durch intensive Gewitter blockiert wird, wird der Verkehr in den benachbarten Luftraum umgeleitet, der überfüllt sein kann, wenn der Verkehrsfluss nicht gesteuert wird (siehe Animation). In diesen Fällen hat ein Planungsteam, bestehend aus FAA-Mitarbeitern im Air Traffic Control System Command Center, die sich mit den Zentren, ausgewählten Terminals, Fluggesellschaften, NAVCANADA, Organisationen der allgemeinen Luftfahrt und dem Militär abstimmen, mehrere Möglichkeiten, von denen einige im Folgenden erörtert werden.

Im Falle eines großflächigen Unwetters kann ein Plan zur Vermeidung von Unwettern aufgestellt werden, um die Nachfrage in einen anderen Teil des Landes zu verlagern. Die strategische Platzierung von Luftraumflussprogrammen mit reduzierten stündlichen Flussraten durch das Planungsteam ermöglicht es den Fluggesellschaften, Prioritäten zu setzen und zu planen, welche ihrer geplanten Flüge sie durch den eingeschränkten Luftraum führen werden. Bodenverspätungsprogramme werden auch eingesetzt, um Flugzeuge vorübergehend an ihren Abflughäfen zu halten, um die Anzahl der Flüge in ein betroffenes Gebiet zu reduzieren.

Am 11. September 2013 verursachte beispielsweise eine herannahende Kaltfront eine breite Region mit schneller Sturmentwicklung im Luftraum des New Yorker Zentrums. Ein Luftraumströmungsprogramm wurde etwa eine Stunde vor der Wetterbeeinflussung eingestellt, um die Strömung schnell zu reduzieren, aber der Westküstenverkehr in Richtung New York war bereits unterwegs.

Wie in der Animation zu sehen ist, konnten nur wenige Flüge durch den wetterbeeinflussten Luftraum gelangen, und viele von ihnen wurden nach Norden umgeleitet, um das Wetter zu vermeiden. Das Wetter zog jedoch immer weiter nach Norden, was zu immer längeren Umleitungen führte. Obwohl die New Yorker Flughäfen wetterfrei blieben, konnten die Flüge nach New York nicht pünktlich ankommen.

Neunundsechzig Flugzeuge wurden zu Ausweichflughäfen umgeleitet, und 72 Flugzeuge rollten zum Flugsteig zurück, als kein Luftraum mehr verfügbar war. Außerdem wurden 55 Flugzeuge in eine Warteschleife geschickt, und fast 600 Abflüge und Ankünfte wurden gestrichen.

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Was passiert, wenn Gewitter die Landung auf einem Flughafen verhindern?

Wenn sich das ankommende Flugzeug seinem Zielflughafen nähert, wird der Pilot in der Regel aufgefordert, langsamer zu fliegen oder eine Warteschleife einzulegen, bis sich die Gewitter in und um den Flughafen gelegt haben. Je mehr Flugzeuge ankommen und je länger die Warteschleife andauert, desto mehr kann der Luftraum überfüllt werden und der Treibstoff knapp werden. Die sichere Landung dieser ankommenden Flugzeuge wird zur obersten Priorität.

Die Fluglotsen können sich dafür entscheiden, mehr der verfügbaren Terminalrouten für Ankünfte und weniger für Abflüge zu nutzen. Wenn weniger Flugzeuge abfliegen, bleiben sie besetzt, und es kann zu einem Stillstand des Flughafens kommen. Fälle, in denen Passagiere übermäßig lange festsaßen, veranlassten das Verkehrsministerium, eine Vorschrift zu erlassen, die es den Fluggesellschaften untersagt, Flugzeuge länger als drei Stunden stehen zu lassen, ohne dass die Passagiere aussteigen können.

Bei anhaltenden Gewittern werden wartende Flugzeuge zu alternativen Flughäfen umgeleitet, um das schlechte Wetter abzuwarten, aufzutanken und später wieder zum ursprünglichen Ziel zu fliegen. Umleitungen sind aufgrund des Ausmaßes der Verspätungen für die Passagiere und der Kosten für die Fluggesellschaften unerwünscht.

Ein Beispiel für Gewitter, die vorübergehend die Landung auf Flughäfen verhinderten, ereignete sich am 2. Juli 2014, als zunehmende Gewitter, die sich ostwärts bewegten, mehrere für die New Yorker Flughäfen bestimmte Flüge verzögerten.

Die Animation zeigt, dass die Flugzeuge, als sich die Gewitter den Flughäfen näherten, gezwungen waren, in der Nähe der Flughäfen zu halten, bis das Wetter aufklarte. Insgesamt wurden 177 Flüge aufgehalten, was zu mehr als 5.000 Minuten Verspätung führte. Siebenundneunzig Flugzeuge wurden zu anderen Flughäfen umgeleitet.

Als sich die Stürme aufzulösen begannen und sich entfernten, konnte der reguläre Verkehrsfluss wieder aufgenommen werden.

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Wie weit im Voraus brauchen die Planer des Verkehrsflusses Wettervorhersagen?

Unvorhergesehene Wettereinflüsse auf die Flugstrecke und den Luftraum können zu großen Verspätungen führen und letztlich für die Fluggesellschaften und die Reisenden teuer werden. Wenn die Wettereinflüsse nur von kurzer Dauer oder lokal begrenzt sind, können sie durch eine effektive Nutzung des verfügbaren Luftraums gemildert werden. Alle Flüge und Linienflüge können mit nur geringfügigen Umleitungen abgewickelt werden.

Wenn die Wettereinflüsse jedoch länger anhalten, größere Regionen des Landes betreffen oder beides, muss das Management der Nachfrage strategisch geplant werden. Bei Wetterereignissen, die ein mäßiges bis aggressives Management erfordern, müssen für viele Linienflüge neue Flugpläne erstellt werden, die die vom Wetter betroffenen Gebiete nicht überfliegen.

Einige Flüge durch den betroffenen Luftraum können von nahe gelegenen Flughäfen ausgehen, wobei die Zeit zwischen Abflug und Ankunft nur kurz ist, während andere Flüge das Land durchqueren und stundenlang in der Luft sein können. Ein schwerwiegender, lang anhaltender Wettereinfluss erfordert ein Management von Kurz- und Langstreckenflügen, um die Nachfrage effektiv zu steuern.

Das Balkendiagramm fasst alle Ankünfte auf den drei New Yorker Flughäfen – Newark, LaGuardia und Kennedy – an einem Tag ohne Wetterverzögerung zusammen und kategorisiert sie nach ihrer Flugzeit. Die meisten ankommenden Flüge waren 1-3 Stunden in der Luft (blau), wobei zwischen 8 und 21 Uhr Ortszeit etwa 45-60 Flüge pro Stunde ankamen. Etwa 10 bis 25 Ankünfte pro Stunde hatten während des größten Teils des Tages (6 Uhr morgens bis Mitternacht) eine Flugzeit von weniger als einer Stunde (grün), was den stetigen Verkehr zwischen New York, Boston, Washington DC und anderen nahe gelegenen Städten widerspiegelt. Schließlich waren viele New Yorker Ankünfte mehr als 3 Stunden in der Luft (rot), wobei 30-40 Flüge pro Stunde täglich zwischen 12 und 21 Uhr landeten. Der Zeitraum von 12 bis 21 Uhr fällt genau mit dem Zeitraum zusammen, in dem im Sommer die meisten Gewitter auftreten.

Strategische Verkehrsflussmanager müssen Stunden im Voraus planen, um Langstreckenflüge zu beeinflussen. Wenn man die Zeit, die für die Planung vor dem Abflug und die Einreichung geänderter Flugpläne benötigt wird, zu den Zeitintervallen in der Luft hinzufügt, sind Vorhersagen über die Auswirkungen konvektiven Wetters auf die Luftraumkapazität 4-8 Stunden im Voraus erforderlich, um Langstreckenflüge zu beeinflussen, und 2-6 Stunden im Voraus, um kürzere Flüge zu beeinflussen.

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Was bietet NextGen Weather, um Wetterverspätungen zu reduzieren?

NextGen Weather stellt Flugwetterprodukte zur Verfügung, die das taktische und strategische Management des Flugverkehrs bei Wetterereignissen unterstützen und dazu beitragen, Verspätungen von Passagieren zu minimieren sowie die Flugsicherheit zu verbessern.

Taktisches Verkehrsflussmanagement

Taktisches Verkehrsmanagement nutzt die verfügbaren Luftraumressourcen, um die normale Verkehrsnachfrage zu bewältigen, und erfordert genaue Darstellungen der Wetterauswirkungen im Zeitrahmen von 0-2 Stunden. Verkehrsflussmanager können verschiedene Maßnahmen ergreifen, wie z. B. die lokale Umleitung des Verkehrs um das Wetter herum, die Umleitung des Flugverkehrs auf einen wetterfreien Ankunftspfad in der Nähe des Zielflughafens und die Verzögerung von Ankünften durch Platzierung in Warteschleifen, bis sich das Wetter aufklärt. Viele der verbesserten Produkte von NextGen Weather unterstützen das taktische Verkehrsflussmanagement.

Strategisches Verkehrsflussmanagement

Um das strategische Verkehrsflussmanagement zu unterstützen, benötigen die operativen Planer klare und zuverlässige Vorhersagen über die Auswirkungen des Wetters auf die Luftraumkapazität bis zu acht Stunden, damit sie Strategien wie Verkehrsflussumleitungen, Beschränkungen der Verkehrsflussrate oder beides planen können. Außerdem benötigen sie ein gemeinsames Situationsbewusstsein, das für die gemeinsame Entscheidungsfindung auf strategischer Ebene erforderlich ist. NextGen Weather bietet die Grundlage für die Entwicklung der dringend benötigten Verkehrsflussmanagement-Tools.

Detaillierte Informationen finden sich im Abschnitt über die Unterstützung des strategischen Verkehrsflussmanagements.

Luftsicherheit

Obwohl die verbesserte Effizienz des nationalen Luftraumsystems (NAS) der Hauptnutzen von NextGen Weather ist, erhöht das Programm auch die Flugsicherheit auf verschiedene Weise. Der NextGen Weather Processor (NWP) liefert Flugwetterprodukte mit verbesserter Abdeckung, schnelleren Produktaktualisierungsraten und weniger Artefakten. Das NWP-Wachstumstrendprodukt wird beispielsweise alle 25 Sekunden aktualisiert und zeigt an, wo sich Gewitter aktiv entwickeln und wo der Luftraum zu meiden ist.

Außerdem ermöglichen die Common Support Services – Weather (CSS-Wx) und das NWP Aviation Weather Display (AWD) den Zugang zu NWP-Produkten wie Blitz- und Tornado-Erkennungen im gesamten NAS. Ein breiter und zeitnaher DeepL Zugang zu diesen Produkten erhöht das Bewusstsein für ernsthafte, aktuelle Sicherheitsrisiken. Eine weitere Sicherheitsverbesserung, die CSS-Wx und AWD bieten, ist die Anzeige von NOAA-Luftfahrt-orientierten Vereisungs- und Turbulenzprodukten, die den Nutzern einen Hinweis darauf geben, wo und wann Vereisung und/oder Turbulenzen während des Fluges auftreten können.

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