Kursabweichung

Kursabweichung ist der in Grad gemessene Winkeldifferenz zwischen dem tatsächlichen Flugweg eines Flugzeugs (Flugspur über Grund) und dem geplanten oder gewünschten Flugweg, wie er während der Flugplanung festgelegt wurde. Die Kursabweichung ist die Grundlage aller Navigationsformen in der Luftfahrt, sei es mit VOR (VHF Omnidirectional Range), GPS oder modernen Flight Management Systemen (FMS).

Die Internationale Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) definiert die Kursabweichung als den Winkelabstand, um den ein Flugzeug von seinem geplanten Kurs abgewichen ist – entscheidend für die Einhaltung der Route, insbesondere im kontrollierten Luftraum, auf veröffentlichten Luftstraßen oder bei Instrumentenanflügen. Kursabweichung wird dem Piloten über analoge Instrumente (wie den Course Deviation Indicator, CDI), Glascockpit-Anzeigen und manchmal auch akustische Hinweise angezeigt.

Praktisch zeigt die Kursabweichung dem Piloten, wie weit das Flugzeug nach links oder rechts von seiner geplanten Flugspur abgewichen ist. Die Überwachung dieses Parameters in Echtzeit ist essenziell für die Navigationsgenauigkeit, besonders wenn strenge Required Navigation Performance (RNP) oder Performance-Based Navigation (PBN) Standards gelten.

Flugzeuge fliegen selten perfekt gerade Strecken, da Wind, atmosphärische Bedingungen, Instrumentengrenzen und Reaktionszeiten der Piloten Einfluss nehmen. Daher ist die Kursabweichung dynamisch und erfordert von Piloten und automatischen Systemen ständige Überwachung und Korrektur. Selbst kleine Abweichungen können in dichtem Luftraum, bei Anflügen oder auf ozeanischen Routen kritisch sein.

Verwandte Navigationstermine

• True Course (TC): Der geplante Weg über Grund, gemessen von wahr Nord.
• Magnetic Course (MC): Der beabsichtigte Kurs, angepasst an die lokale Missweisung.
• Heading: Die Richtung, in die die Flugzeugnase zeigt – wahr, magnetisch oder Kompasskurs.
• Bearing: Der Winkel zwischen der Position des Flugzeugs und einem Navigationspunkt oder Wegpunkt.
• Track: Der tatsächliche Weg über Grund, der sich durch Wind oder andere Faktoren vom geplanten Kurs unterscheiden kann.
• Wind Correction Angle (WCA): Der Winkel, der zum gewünschten Kurs addiert oder subtrahiert wird, um Wind zu kompensieren.
• Compass Deviation: Fehler im Kompass, verursacht durch lokale Magnetfelder im Flugzeug.
• Magnetic Variation (Deklination): Der Winkel zwischen wahr Nord und magnetisch Nord an einem bestimmten Ort.
• Course Correction Angle: Der Winkel, um nach einer Abweichung den gewünschten Kurs wieder aufzunehmen.

Wie Kursabweichung verwendet wird

Kursabweichung ist zentral für die Navigation und Steuerung von Flugzeugen. Piloten und Flugzeugsysteme überwachen ständig Abweichungen, um sicherzustellen, dass das Flugzeug innerhalb der Navigations-Toleranzen bleibt. Dies ist entscheidend für:

• Streckenflug: Einhaltung des geplanten Kurses auf Luftstraßen, ozeanischen Routen oder im kontrollierten Luftraum. Selbst geringe Abweichungen können in dichtem Luftraum zum Verlust des Abstandes führen.
• Instrumentenanflüge: Bei Anflügen, insbesondere Präzisionsanflügen (ILS) und RNP-Approaches, ist die genaue Überwachung der Kursabweichung zwingend erforderlich; übermäßige Abweichung kann einen Fehlanflug erzwingen.
• SOPs der Fluggesellschaften: Standardarbeitsanweisungen legen zulässige Maximalabweichungen fest, basierend auf Vorschriften oder Herstellerstandards.
• Course Deviation Indicator (CDI): Hauptinstrument zur Visualisierung der Kursabweichung, insbesondere bei VOR- oder GPS-Navigation.
• Flight Management System (FMS): Moderne FMS- und GPS-Systeme liefern grafische und numerische Daten zur Kursabweichung.
• ATC-Anforderungen: In bestimmten Lufträumen (RVSM, RNP) muss die Kursabweichung innerhalb enger Grenzen bleiben (z. B. ±1 NM seitliche Abweichung zu 95% der Zeit).

Die kontinuierliche Überwachung und Korrektur der Kursabweichung gewährleistet Sicherheit, Vorschrifteneinhaltung und effiziente Luftraumnutzung.

Ursachen für Kursabweichungen

Winddrift: Die häufigste Ursache. Der Wind schiebt das Flugzeug von der geplanten Flugspur ab. Piloten wenden einen Windkorrekturwinkel an, aber sich ändernde Winde können weitere Anpassungen erfordern.

Missweisung & Deviation: Die Missweisung ist die Differenz zwischen wahr und magnetisch Nord; die Deviation ist der Kompassfehler durch Magnetfelder im Flugzeug. Beide müssen korrigiert werden, um den geplanten Kurs einzuhalten.

Navigationssystemfehler: Instrumentenfehler (z. B. VOR-Signalbeugung, GPS-Multipath), Sensorungenauigkeiten oder Inertialdrift können zu fehlerhaften Kursanzeigen führen.

Pilotentechnik: Menschliche Fehler, verzögerte Reaktionen oder falsche Korrekturen können Kursabweichungen verursachen oder verschärfen.

Flight Technical Error (FTE): Die Unfähigkeit von Pilot oder Autopilot, die festgelegte Strecke exakt zu fliegen.

Umweltfaktoren: Turbulenzen, technische Probleme oder asymmetrischer Schub können ebenfalls zu Abweichungen führen.

Total System Error (TSE): Die ICAO definiert TSE als Summe aus Pfaddefinitionsfehler, Navigationssystemfehler und flugtechnischem Fehler.

Messung und Interpretation der Kursabweichung

Manuelle Navigation (CDI-Nutzung):
Der Course Deviation Indicator (CDI) wird bei der VOR- und GPS-Navigation genutzt. Mit einer senkrechten Nadel und Skala zeigt der CDI, wie weit und in welche Richtung sich das Flugzeug vom eingestellten Kurs entfernt hat. Jeder Punkt entspricht meist 2°, und die maximale Ausschlagweite bedeutet bei VOR in der Regel 10° oder mehr Abweichung, bei GPS einen festgelegten Abstand (z. B. 5 NM). Piloten „fliegen zur Nadel“, um zu korrigieren.

Moderne Avionik (HSI/GPS/FMS):
Glascockpits stellen die Kursabweichung grafisch und numerisch dar. Der Horizontal Situation Indicator (HSI) integriert Kurs, Heading und Abweichung. GPS/FMS-Anzeigen bieten bewegte Karten mit Abweichungsbalken oder numerischen Anzeigen.

Interpretation:
Richtung und Größe der Abweichung zeigen die Richtung und Dringlichkeit der Korrektur an. Das Überschreiten bestimmter Schwellen kann zu einem abgebrochenen Anflugsegment oder ATC-Eingriff führen.

ICAO-Standards:
Die ICAO legt für jede Flugphase maximal zulässige Abweichungen fest. Beispielsweise erfordert RNP 1 eine seitliche Abweichung innerhalb von ±1 NM für 95% des Fluges.

Schritt-für-Schritt-Beispiel: Berechnung und Korrektur einer Kursabweichung

Szenario: Flugzeug geplant auf True Course 090° (Ost), mit 20 Knoten Wind aus Norden.

1. Abweichung erkennen: Die CDI-Nadel schlägt nach rechts aus, was eine Abdrift nach links (Süden) anzeigt.
2. Abweichung quantifizieren: CDI zeigt eine Abweichung von 5°.
3. Korrektur berechnen: Der Pilot dreht auf einen Kurs nördlich von 090° (z. B. 095°), nutzt E6-B oder FMS für eine genaue Windkorrektur.
4. Zum Kurs zurückkehren: Das Flugzeug erreicht wieder die Mittellinie; der Pilot hält den Windkorrekturwinkel.

Dieser Prozess – Erkennen, Interpretieren, Korrigieren, Überwachen – ist kontinuierlich.

Merkhilfen und Faustregeln

• Ost ist Minus, West ist Plus: Für Missweisung: Ost abziehen, West addieren.
• Der Nadel folgen: Beim CDI immer zur Nadel drehen.
• Windkorrektur: Seitenwind geteilt durch Geschwindigkeit über Grund, mal 60, ergibt ungefähr Grad pro NM.
• Deviation-Karte: Immer die Deviation-Karte des Flugzeugs für Kompasskorrekturen prüfen.

Beispiele und Anwendungsfälle

• VOR-Navigation: Der Pilot wählt das 045°-Radial eines VOR. Wind aus Südosten verursacht Abdrift; CDI zeigt 5° Abweichung. Pilot korrigiert den Kurs, zentriert die Nadel erneut.
• GPS-Navigation: Bei einem GPS-Kurs von 180° zeigt die Anzeige 0,3 NM links vom Kurs. Pilot dreht nach rechts und überwacht die Abweichung, bis er wieder auf der Route ist.
• Kompasskurs mit Deviation: Um einen magnetischen Kurs von 090° zu fliegen, zeigt die Deviation-Karte 3° Westabweichung. Pilot fliegt 087° am Kompass.
• RNP-Anflug: Bei einem RNP-0,3-Anflug (±0,3 NM zulässige Abweichung) überwacht der Pilot kontinuierlich die Navigationsanzeige und leitet ggf. einen Fehlanflug ein.
• Ozeanflug: Auf ozeanischen Routen werden GPS-/Inertialsysteme eingesetzt; selbst kleine Abweichungen können kritisch sein.

Kursabweichung und Navigationsgenauigkeit

• Seitliche Genauigkeit und RNP: Kursabweichung ist ein direktes Maß für die seitliche Genauigkeit. Das PBN-Konzept der ICAO schreibt spezifische Anforderungen vor (RNP 10, RNP 4, RNP 1, RNP AR APCH).
• Total System Error (TSE): TSE ist die Summe aus Pfaddefinitionsfehler, Navigationssystemfehler und flugtechnischem Fehler.
• Manuelle vs. automatische Korrektur: Autopilot und Flight Director verringern FTE, aber Piloten müssen die Leistung stets überwachen.
• ATC- und Verfahrensvorgaben: Übermäßige Abweichung kann ATC-Eingriffe oder einen Fehlanflug erfordern.
• Sicherheit und Luftraumeffizienz: Minimale Abweichungen gewährleisten Flugzeugabstände, Hindernisfreiheit und effiziente Ablaufsteuerung.

Schnellreferenztabelle: Kursabweichung und verwandte Winkel

Schaubilder

True Course vs True Heading vs Magnetic Heading

Wie Sie Ihren True Course bestimmen

Berechnung des True Heading

Kursabweichung in ICAO- und internationalen Standards

Das Performance-Based Navigation (PBN)-Rahmenwerk der ICAO bildet die Grundlage für internationale Navigationsanforderungen. PBN definiert Spezifikationen (RNAV 5, RNP 1, RNP AR APCH usw.) mit spezifischen seitlichen Genauigkeitsanforderungen. Betreiber müssen die Navigationsleistung überwachen und signifikante Abweichungen an die Flugsicherung melden. Die Einhaltung dieser Standards gewährleistet weltweite Sicherheit und Effizienz im Luftraum.

Quellen

• ICAO Annex 11 – Air Traffic Services
• ICAO Doc 9613 – Performance-Based Navigation (PBN) Manual
• FAA Instrument Flying Handbook
• PilotMall: True Course vs. True Heading vs. Magnetic Heading
• EASA Part-FCL Syllabus

Kursabweichung – verstehen, überwachen und korrigieren Sie diese für sichere und effiziente Flüge.