LED-Flugplatzbefeuerung: Was sich für die Inspektion ändert

Die LED-Flugplatzbefeuerung verändert die photometrische Inspektion auf vier Arten. Eine LED verblasst langsam und brennt nicht durch, daher muss die Leistung jeder Leuchte gemessen werden. Ihre Farbe kann sich verschieben. Sie erzeugt wenig Wärme, daher kann Eis auf der Linse bleiben. Die Grenze von 50 Prozent der Intensität gilt für LED- und Glühlampenleuchten gleichermaßen.

Wie LED-Leuchten anders ausfallen

Eine Glühlampe erreicht das Ende ihrer Lebensdauer mit einem vollständigen Ausfall. Die FAA-Übersicht zu LEDs in der Flugplatzbefeuerung (AM-22/08) stellt dagegen fest, dass LEDs eher allmählich an Helligkeit verlieren, bis sie ausfallen. Sie folgert, dass ein Wartungsplan die Helligkeit jeder Leuchte prüfen muss.

Die EASA nennt den Grund. Eine LED hat keinen Glühfaden, der reißen kann. Ihre Lichtleistung sinkt, und ihre Farbe verschiebt sich mit der Zeit. Die Rate steigt bei höheren Betriebstemperaturen. Irgendwann liegt die Lichtquelle außerhalb der Spezifikation für ihren Einsatz. Sie kann noch brennen, ist aber nicht mehr brauchbar. Die EASA folgert, dass die lange Lebensdauer einer LED kein Grund ist, sie zu „installieren und zu vergessen“, und dass ein System der vorbeugenden Wartung nötig ist.

Leuchten mit mehreren Lichtquellen

Viele Leuchten verwenden mehrere LEDs für ein Licht. Die FAA Engineering Brief 67D verlangt, dass eine solche Leuchte die Leistungsvorgabe erfüllt, während sie brennt, und sich abschaltet, wenn mehr als 25 Prozent der Lichtquellen ausfallen. Das ist eine Konstruktionsregel für neue Leuchten. Sie zeigt nicht, wie eine Leuchte im Betrieb altert, daher muss die Leistung jeder eingebauten Leuchte weiterhin geprüft werden. Die geprüften Quellen sagen nicht, wie viele Lichtquellen eine typische Flugplatzleuchte hat oder wie oft ein Teilausfall vorkommt.

Warum das Auge ein schwacher Test ist

Eine einzelne dunkle Einheit fällt neben ihren Nachbarn auf. Eine Reihe, die gemeinsam altert, hat keinen helleren Nachbarn, der sie verrät. Der Verlust ist schleichend. Daher sieht ein nächtlicher Rundgang brennende Leuchten und kann nicht unterscheiden, ob eine Leuchte mit voller Leistung oder mit geringerer Leistung brennt. Darauf beruht die Empfehlung der FAA, die Helligkeit jeder Leuchte zu prüfen.

Was die Grenze ist und wie sie gemessen wird

Annex 14, Absatz 10.5.1, erklärt eine Leuchte für nicht betriebsbereit, wenn ihre mittlere Intensität im Hauptstrahl unter 50 Prozent des Werts in Anhang 2 liegt. EASA ADR.OPS.C.015(c) nennt dieselbe Grenze von 50 Prozent. Keiner der beiden Texte setzt für eine LED-Leuchte eine andere Grenze. Hinweis 1 zu Annex 14 besagt, dass es sich um Wartungsleistungsziele handelt und nicht festgelegt wird, ob ein Befeuerungssystem betrieblich außer Betrieb ist.

Für eine Präzisionsanflugpiste der Kategorie II oder III empfiehlt Annex 14 eine Messung vor Ort der Intensität, der Strahlausbreitung und der Ausrichtung der Leuchten (10.5.3 bis 10.5.5), mit einem mobilen Messgerät ausreichender Genauigkeit. Absatz 10.5.6 setzt die Häufigkeit auf mindestens zweimal im Jahr für Einbauleuchten und einmal im Jahr für andere Leuchten. Der Absatz sagt nicht, dass LED-Leuchten diese Intervalle ändern. Die photometrische Prüfung der Lichtstärke jeder Leuchte ist die Prüfung, die eine Leuchte findet, die brennt, aber schwach ist.

Farbe braucht ebenfalls eine Messung

Die Farbart ist die Farbe eines Lichts als Paar von Koordinaten. Die FAA Engineering Brief 67D prüft sie mit einem Spektralradiometer in Schritten von 2 nm oder weniger und nennt Grenzen für weiße LEDs der Luftfahrt. Die FAA-Übersicht nennt zwei Folgen. Die zulässigen Bereiche sind weit, daher können LEDs verschiedener Hersteller voneinander abweichen. Und die Farbart einer Gruppe von Leuchten kann abdriften, wenn die Linsen altern und sich verfärben. Die Übersicht ergänzt, dass Glühlampen ihre Farbart mit der Helligkeit verschieben.

Farbe ist eine Frage der Betriebsbereitschaft. Nach EASA ADR.OPS.C.015(c) ist eine Leuchte, die nicht die richtige Strahlfarbe erzeugt, nicht betriebsbereit, unabhängig von ihrer Intensität. Ein Farbfehler bei einer brennenden Leuchte ist mit dem Auge schwer zu beurteilen.

Hitze, Eis und Schnee

Eine LED erzeugt nicht die Infrarotwärme einer Glühlampe. Annex 14, Hinweis 2 zu 10.5, und die EASA GM2 ADR.OPS.C.015(b) sagen dasselbe. Betreiber, die auf diese Wärme zum Schmelzen von Eis und Schnee setzen, müssen einen angepassten Wartungsplan oder Leuchten mit Heizelementen prüfen. Die EASA merkt an, dass die niedrige Temperatur helfen kann, weil treibender Schnee nicht schmilzt und an der Linse haften bleibt. Sie ergänzt, dass ein LED-PAPI wahrscheinlich eine Art Linsenheizung braucht, um Kondensation und Vereisung zu vermeiden. Die EB 67D erlaubt ein optionales Arctic-Kit.

Der gleiche Mangel an Wärme betrifft Piloten, die Systeme für erweiterte Flugsicht nutzen. Die EASA verlangt, dass der Betreiber die LED-Teile der Befeuerungsanlage dem AIS meldet.

Verschmutzung auf der Linse einer Einbauleuchte mindert ebenfalls die Leistung (EASA). Die Überwachung ist elektrisch. Die EB 67D verlangt in Abschnitt 2.7, dass überwachte Leuchten bei einem Ausfall in den offenen Zustand gehen, und die geprüften Quellen beschreiben keine Überwachung der optischen Leistung. Eine verschmutzte Linse und eine verblasste LED zeigen beide geringe Leistung. Nur eine Messung unterscheidet sie von einer guten Leuchte.

Glühlampe und LED im Vergleich

Was ein Drohnenüberflug hinzufügt

Ein Drohnenüberflug legt die Grenze der Intensität nicht fest. Er findet die Leuchten, die einen genaueren Blick brauchen. TarmacView fliegt die Inspektion der Flugplatzbefeuerung zwischen den Flugbewegungen. Jede Einheit wird als brennend oder dunkel gemeldet, mit ihrer Farbe im Verhältnis zu ihrer Position, ihrer Leistung relativ zu den Nachbarn und zur befohlenen Dimmstufe sowie einer mit RTK vermessenen Position. Die Inspektion der Pistenrandfeuer arbeitet so.

Das Ergebnis ist relativ. Ein Drohnenüberflug meldet keine absolute Candela. TarmacView hat noch keine kalibrierte Kamera, und ein Urteil gegenüber der 50-Prozent-Grenze erfordert einen kalibrierten Photometer. Ein wiederholter Überflug zeigt aber, welche Leuchten von einer Inspektion zur nächsten hinter ihren Nachbarn zurückbleiben. Der Leitfaden zur photometrischen Messung beschreibt, wie sich Messwerte an ein kalibriertes Instrument binden lassen. Siehe auch wenn Pistenleuchten aus dem Toleranzbereich driften .

Zur Lebensdauerangabe einer LED siehe die Glossar-Seite zur LED-Lebensdauer .

Fazit

Eine LED-Flugplatzleuchte kündigt ihr Ende nicht an. Sie verblasst, und ihre Farbe kann sich verschieben, während sie weiter brennt. Die Inspektion verlagert sich daher vom Ansehen der Leuchten zum Messen jeder einzelnen. Die Grenzen von Annex 14 und EASA bleiben dieselben.