Gleitpfad (GS) – Umfassendes Luftfahrt-Navigationsglossar

Gleitpfad (GS): Definition und Kontext

Gleitpfad (GS) ist ein grundlegender Begriff in der Luftfahrtnavigation und bezeichnet den vertikalen Führungsteil des Instrumentenlandesystems (ILS). Der GS überträgt einen genau definierten Sinkflugwinkel – meist 3° –, dem das Flugzeug im Endanflug folgt, um eine sichere, stabilisierte Landung auf der Landebahn zu gewährleisten. Dieser vertikale Pfad ist bei schlechter Sicht oder herausfordernden Wetterbedingungen entscheidend und ermöglicht Piloten einen sicheren Sinkflug auch ohne Sichtkontakt.

Der Gleitpfad arbeitet zusammen mit dem ILS-Localizer, der die laterale (links/rechts) Führung übernimmt. Gemeinsam bilden sie das Rückgrat präziser Instrumentenanflüge und ermöglichen Landungen nach Instrumentenflugregeln (IFR). Das GS-Signal wird von einem UHF-Sender gesendet, der sich gemäß internationalen Standards (ICAO Annex 10, FAA) etwa 750 bis 1.250 Fuß vor der Landebahnschwelle und 250 bis 650 Fuß seitlich der Landebahnmittellinie befindet.

Piloten sehen die GS-Informationen auf Cockpit-Instrumenten wie dem Kursabweichungsanzeiger (CDI), Horizontal Situation Indicator (HSI) oder Primary Flight Display (PFD). Diese zeigen eine GS-Nadel oder einen Zeiger: Ist sie zentriert, befindet sich das Flugzeug auf dem Gleitpfad. Das fächerförmige GS-Signal ist nur in einem definierten Sektor zuverlässig – in der Regel bis zu 10 nautische Meilen von der Landebahn und innerhalb von ±8° der Landebahnmittellinie. Außerhalb dieses Bereichs kann das Signal abnehmen oder unzuverlässig werden. Sekundäre, „falsche“ Gleitpfade können oberhalb des Hauptstrahls auftreten; daher werden Piloten darauf trainiert, den GS stets von unten auf der veröffentlichten Abfanghöhe abzufangen.

Der GS ist integraler Bestandteil aller Kategorien von ILS-Präzisionsanflügen – CAT I, II und III – mit jeweils unterschiedlichen Mindestwerten für Entscheidungshöhe und Landebahnsichtweite, die die erforderliche Genauigkeit und Zuverlässigkeit für Landungen bei schlechter Sicht widerspiegeln. Internationale Standards (ICAO Doc 8168, Annex 10) regeln die GS-Signaleigenschaften und den betrieblichen Einsatz, wodurch der Gleitpfad ein zentrales Sicherheitselement für die zivile, Fracht- und Militärluftfahrt weltweit ist.

Bild: Gleitpfad-Antennenfeld installiert nahe einer Landebahnschwelle (Quelle: Wikimedia Commons)

Instrumentenlandesystem (ILS): Integration des Gleitpfads

Das Instrumentenlandesystem (ILS) ist ein weltweit eingeführtes, bodengebundenes Präzisionsanflugsystem, das an den meisten großen Flughäfen eingesetzt wird. Die Kernkomponenten sind der Localizer (liefert die laterale Ausrichtung) und der Gleitpfad (bietet vertikale Sinkflugführung). Weitere Elemente können Markierungssender, Distance Measuring Equipment (DME) und Anflugbefeuerung sein.

• Der Localizer arbeitet im VHF-Bereich und definiert die Landebahnmittellinie.
• Der Gleitpfad arbeitet im UHF-Bereich und sendet sich überlappende Strahlungskeulen mit unterschiedlichen Modulationsfrequenzen (90 Hz und 150 Hz). Dort, wo diese Signale gleich stark sind, entsteht der korrekte Gleitpfad (meist 3°).

ILS-Anflüge werden (CAT I, II, IIIA, IIIB, IIIC) nach Entscheidungshöhe und Landebahnsichtweite kategorisiert, wobei höhere Kategorien niedrigere Sichtbedingungen erlauben. Der GS ist für sichere Sinkflüge durch Wolken oder Nebel unerlässlich, und Markierungssender oder DME helfen, die Position des Flugzeugs im Anflug zu bestätigen.

Piloten nutzen Anflugkarten, auf denen ILS-Frequenz, GS-Winkel, Abfanghöhe, Schwellenüberflughöhe und verfahrensrelevante Hinweise verzeichnet sind. Das ILS mit seinem GS gilt als Goldstandard für Präzisionsanflüge und reduziert das Risiko von Controlled Flight Into Terrain (CFIT) erheblich.

Gleitpfad-Bodenausrüstung: Signalgebung und Platzierung

Die Gleitpfad-Bodenstation ist eine präzise Funkinstallation zur Aussendung des vertikalen Führungsstrahls für ILS-Anflüge. Das GS-Antennenfeld ist seitlich der Landebahnmittellinie und 750 bis 1.250 Fuß vor der Schwelle positioniert. Diese Anordnung, von der ICAO festgelegt, garantiert Signalqualität und minimiert Interferenzrisiken.

• Das GS-System arbeitet im UHF-Bereich (328,6 bis 335,4 MHz) und ist der zugehörigen Localizer-Frequenz zugeordnet.
• Das Antennenarray sendet zwei überlappende Keulen: die obere mit 90 Hz, die untere mit 150 Hz. Ihre Überlappung erzeugt den Gleitpfad, meist im 3°-Winkel.

Die GS-Abdeckung ist begrenzt: bis zu 10 NM von der Schwelle, ±8° seitlich und zwischen 1.000 und 3.000 Fuß über Grund. Die gerichtete, schwache Sendeleistung konzentriert das Signal entlang des Anflugpfads und minimiert Reflexionsfehler.

Strenge Wartung, Überwachung und der Schutz des kritischen Bereichs sind unerlässlich. Jede Abweichung von den Leistungsstandards führt zum sofortigen Außerbetriebnehmen des GS, um besonders bei schlechter Sicht die Sicherheit zu gewährleisten.

Bordequipment: ILS-Empfänger, Anzeigen und Autopilot-Kopplung

Im Cockpit wandeln ILS-Empfänger und Anzeigen GS- und Localizer-Signale in nutzbare Führungsinformationen um. Moderne Flugzeuge verwenden spezielle Empfänger für beide Signale und zeigen die Position zum Gleitpfad auf Instrumenten wie:

• Kursabweichungsanzeiger (CDI)
• Horizontal Situation Indicator (HSI)
• Primary Flight Display (PFD)

Eine zentrierte Gleitpfadnadel zeigt den korrekten Sinkflugweg an. Eine Bewegung nach oben oder unten signalisiert eine Abweichung ober- oder unterhalb des Pfades und erfordert eine Pilotenkorrektur.

Autopiloten in modernen Flugzeugen können auf das ILS gekoppelt werden und verfolgen automatisch sowohl Localizer als auch GS – essenziell für CAT II/III-Anflüge. Diese Systeme nehmen in Echtzeit Anpassungen von Nick, Roll und Schub vor, um die engen Toleranzen für sichere Landungen bei schlechter Sicht einzuhalten.

Distance Measuring Equipment (DME) oder GPS-Navigation ergänzen die GS-Führung, wenn Markierungssender fehlen, und helfen Piloten, Position und korrektes GS-Einfangen zu bestätigen. Moderne Flight Management Systeme (FMS) integrieren ILS-Daten für erhöhte Situationswahrnehmung und Sicherheit.

Betriebsverfahren: Abfangen und Verfolgen des Gleitpfads

Strikte Betriebsverfahren sichern die sichere Nutzung des GS:

1. Einstellen und Identifizieren: Navigationsfunk auf ILS-Frequenz einstellen und Morse-Code-Kennung prüfen.
2. Karten prüfen: Anflugkarten auf GS-Winkel, Schwellenüberflughöhe, Abfanghöhe und Hinweise prüfen.
3. Von unten abfangen: Den GS immer von unten abfangen, um falsche Gleitpfade zu vermeiden.
4. Instrumente überwachen: Wenn der GS-Zeiger zentriert ist, entlang des Pfades sinken, Pitch und Leistung anpassen.
5. Höhen gegenprüfen: An wichtigen Punkten (z. B. DME-Fixes) Höhe verifizieren, um korrekten GS-Einfang zu bestätigen.
6. Auf Ausfälle reagieren: Bei Ausfall oder unzuverlässigem GS-Signal Anflug abbrechen oder auf reinen Localizer-Anflug umstellen.

Der Anflug wird bis zur veröffentlichten Entscheidungshöhe (DH) oder Entscheidungshöhe (DA) fortgesetzt, um die Landung oder einen Durchstart zu entscheiden. Währenddessen müssen Piloten stets auf GS-Abweichungen achten und bereit sein, korrektive Maßnahmen zu ergreifen.

Gleitpfadwinkel: Standard- und Spezialanflüge

Der Standardgleitpfadwinkel beträgt 3° und stellt einen Kompromiss aus Hindernisfreiheit und beherrschbaren Sinkraten dar. Einige Landebahnen erfordern jedoch abweichende Winkel (z. B. 3,2°, 3,5°) aufgrund von Gelände oder Hindernissen. Steilere Pfade erfordern höhere Sinkraten und genauere Steuerung.

Der veröffentlichte GS-Winkel und die Schwellenüberflughöhe sind in den Anflugkarten angegeben. Besondere Hinweise können Gewichts- oder Geschwindigkeitsbeschränkungen und spezielle Verfahren für das Durchstarten umfassen. Bei manchen RNAV-(GPS)-Anflügen wird ein Visual Descent Angle (VDA) veröffentlicht, der als Hinweis dient, aber keine elektronische Vertikalführung darstellt.

Kategorien von ILS-Anflügen und Gleitpfadnutzung

Die Nutzung des GS richtet sich nach der ILS-Anflugkategorie, jede mit spezifischen Mindestwerten:

Höhere Kategorien erfordern ausgefeilte Infrastruktur, redundante Sender, hochentwickelte Bordsysteme und spezielle Crewschulungen. Der GS ist in allen Kategorien unerlässlich, insbesondere bei CAT II/III, wo visuelle Anhaltspunkte fehlen können.

Anwendungsbeispiele: Gleitpfad im Praxisbetrieb

• Präzisionsanflug bei schlechter Sicht: GS ermöglicht sichere, stabilisierte Sinkflüge bei Nebel oder Regen und gewährleistet Hindernisfreiheit sowie richtige Schwellenüberflughöhe.
• Hindernisfreiheit mit steilem GS: Flughäfen mit umliegendem Gelände oder Bauwerken nutzen oft steilere GS-Winkel (z. B. 3,5°), was eine präzise Sinkflugsteuerung erfordert.
• RNAV-(GPS)-Anflüge: Gibt es keinen bodengestützten GS, nutzen Piloten veröffentlichte Visual Descent Angles (VDA) für einen stabilen Sinkflug, geführt durch Bordinstrumente (VNAV).
• Ausbildung und Simulation: Flugsimulatoren bilden GS-Signale nach, um Piloten im Umgang mit GS-Ausfällen oder Abweichungen zu schulen.

Sicherheit, Einschränkungen und Signalintegrität

Falsche Gleitpfade

Falsche Gleitpfade – sekundäre Keulen in Vielfachen des Hauptstrahlwinkels (z. B. 9°, 15°) – können zu gefährlichen Anflügen führen, wenn sie von oben abgefangen werden. Verfahren schreiben deshalb vor, den GS nur von unten abzufangen.

Signalstörungen und kritische Bereiche

GS-Signale sind anfällig für Störungen durch Fahrzeuge, Flugzeuge oder Bauwerke am Boden. Flughäfen schützen kritische ILS-Bereiche speziell bei schlechter Sicht, indem sie Bewegungen nahe der GS-Antennen einschränken, um die Signalintegrität zu wahren.

Abdeckungsbereich und Betriebsgrenzen

Der GS ist zuverlässig innerhalb eines definierten Sektors: bis zu 10 NM, ±8° seitlich und 1.000–3.000 Fuß über Grund. Außerhalb dieser Grenzen können Signale irreführend sein. Localizer-Backcourse-Anflüge nutzen keine GS-Führung.

Systemausfälle und Herabstufungen

Bei GS-Ausfall wird der Anflug auf einen reinen Localizer-Anflug herabgestuft, mit höherer Entscheidungshöhe und ohne elektronische Vertikalführung. Anflugkarten geben alternative Verfahren und Mindestwerte an.

Instrumentensensibilität und Pilotentechnik

Je näher das Flugzeug dem Aufsetzpunkt kommt, desto sensibler reagiert die GS-Nadel. Piloten müssen sanfte, präzise Korrekturen vornehmen, um instabile Anflüge, besonders bei Turbulenzen, zu vermeiden.

Häufig gestellte Fragen und Klarstellungen

Ist „GS“ immer dasselbe wie „Gleitpfad“?
Nein. Beim ILS bezeichnet „GS“ den elektronischen Gleitpfad. Auf manchen RNAV-(GPS)-Anflugkarten kann „GS“ für einen Visual Descent Angle (VDA) stehen, der nur als Hinweis dient und kein elektronisches Signal ist.

Können sich das visuelle Gleitpfad-Anzeigesystem (VGSI, z. B. PAPI oder VASI) und der ILS-GS unterscheiden?
Ja. Der visuelle Gleitweg durch Befeuerungssysteme (PAPI/VASI) stimmt nicht immer exakt mit dem elektronischen GS-Winkel überein. Piloten müssen für Instrumentenanflüge immer dem veröffentlichten Verfahren und dem kartierten GS folgen.

Was passiert, wenn man einen falschen Gleitpfad abfängt?
Das Abfangen eines falschen Gleitpfads (meist von oben) kann zu gefährlich steilen Sinkflügen und Verlust der Hindernisfreiheit führen. Standardverfahren verlangen, den GS nur von unten auf der veröffentlichten Abfanghöhe abzufangen.

Warum ist die Integrität des Gleitpfads bei CAT II/III-Anflügen so kritisch?
Bei CAT II/III sind visuelle Anhaltspunkte oft erst wenige Sekunden vor dem Aufsetzen sichtbar. Der GS liefert die einzig verlässliche Vertikalführung, weshalb Genauigkeit und Schutz des Signals essenziell für die Sicherheit sind.

Wie schützen Flughäfen GS-Signale bei schlechter Sicht?
Flughäfen beschränken Bewegungen von Fahrzeugen und Flugzeugen in kritischen ILS-Bereichen, insbesondere nahe GS-Antennen, um Signalverzerrungen oder -blockaden bei Präzisionsanflügen zu verhindern.

Der Gleitpfad (GS) ist ein Grundpfeiler der modernen Flugsicherheit und ermöglicht Präzisionsanflüge, zuverlässige Landungen und effizienten Flughafenbetrieb weltweit. Für weitere Informationen oder um fortschrittliche ILS- und GS-Lösungen zu besprechen, kontaktieren Sie uns oder vereinbaren Sie eine Demo .