HSI – Horizontal-Situationsanzeige (Luftfahrt)

Überblick

Ein Horizontal-Situationsanzeiger (HSI) ist ein zentrales Fluginstrument, das sich in den Cockpits vieler moderner Flugzeuge findet. Es vereint die Richtungsanzeige eines Kursanzeigers mit der seitlichen Führung eines Kursabweichungsanzeigers (CDI) und stellt so wichtige Navigations- und Orientierungsdaten auf einer einzigen, übersichtlichen Anzeige dar. Diese Integration reduziert die Arbeitsbelastung des Piloten erheblich, verbessert das Situationsbewusstsein und erhöht die Flugsicherheit – besonders bei komplexen Instrumentenflugverfahren.

HSIs arbeiten mit Navigationsquellen wie VOR (VHF Omnidirectional Range), ILS (Instrumentenlandesystem) und – in den meisten modernen Flugzeugen – GPS (Global Positioning System) zusammen. Durch die gleichzeitige Anzeige des aktuellen Flugzeugkurses sowie der seitlichen Abweichung von der gewählten Kurslinie auf einem Instrument kann der Pilot seine Position und Ausrichtung zu Navigationshilfen und Flugwegen sofort erfassen.

HSI vs. verwandte Fluginstrumente

HSI vs. Kursabweichungsanzeige (CDI)

Ein CDI zeigt an, wie weit ein Flugzeug von einer gewählten Kurslinie entfernt ist, jedoch nicht den aktuellen Flugzeugkurs. Piloten müssen zusätzlich einen separaten Kursanzeiger ablesen, was die Fehleranfälligkeit erhöht – besonders bei hoher Arbeitsbelastung oder IMC (Instrumentenflugbedingungen).

Das HSI löst dieses Problem, indem es den CDI auf einer rotierenden Kompassrose anzeigt, die den aktuellen Kurs des Flugzeugs widerspiegelt. So erkennt der Pilot sowohl Kurs als auch Kursabweichung auf einen Blick und kann Fehler wie Reverse Sensing leichter vermeiden und Kurskorrekturen intuitiver durchführen.

HSI vs. Kursanzeiger (Kreiselkompass)

Ein herkömmlicher Kursanzeiger (oder Kreiselkompass) zeigt lediglich den Flugzeugkurs relativ zum magnetischen Norden, jedoch keinen Bezug zu Navigationshilfen oder gewählten Kurslinien. Im Gegensatz dazu legt das HSI die Navigationskurslinie über die Kursanzeige, sodass der Pilot das Verhältnis zwischen Kurs und gewünschtem Flugweg in Echtzeit sieht.

HSI vs. VOR-Anzeige & OBS

Eine VOR-Anzeige mit einem OBS (Omni-Bearing Selector) ermöglicht die Auswahl einer gewünschten Radiale und zeigt die Abweichung davon an. Da jedoch Kursinformationen fehlen, muss der Pilot die CDI-Anzeige im Zusammenhang mit einem separaten Kursanzeiger interpretieren – ein Prozess, der zu „Reverse Sensing“ und anderen Fehlern führen kann.

Das HSI integriert all diese Funktionen: Die Kompassrose dreht sich mit dem Flugzeugkurs, die Kursnadel wird auf die gewünschte Radiale oder Kurslinie gestellt, und der CDI-Balken zeigt die Abweichung – alles in einer einzigen, intuitiven Anzeige.

Bestandteile eines HSI

Ein HSI vereint mehrere wichtige Elemente:

• Rotierende Kompassrose: Zeigt den magnetischen Kurs des Flugzeugs oben im Instrument an und dreht sich in Echtzeit.
• Kurswahlnadel: Über einen Drehknopf eingestellt, zeigt sie auf der Kompassrose die gewünschte Kurslinie/Radiale an.
• Kursabweichungsanzeige (CDI-Balken): Bewegt sich seitlich, um die Abweichung von der gewählten Kurslinie anzuzeigen – zentriert bedeutet „auf Kurs“.
• TO/FROM-Anzeige: Zeigt an, ob die gewählte Kurslinie zur oder von der Navigationshilfe führt.
• Kursmarke (Heading Bug): Eine verstellbare Markierung für Zielkurse, oft mit dem Autopiloten gekoppelt.
• Festes Flugzeugsymbol: Stellt die Position des Flugzeugs in der Mitte des Instruments dar.
• Gleitweg-Anzeige (bei ILS-/Anflugmodellen): Zeigt die vertikale Position relativ zu einem ILS- oder GPS-Gleitpfad an.

Funktionsweise eines HSI

Das HSI vereint Kurs- und Navigationsdaten zu einer „kartenähnlichen“ Ansicht der Flugzeugausrichtung und -position relativ zu einer gewählten Kurslinie:

• Die Kompassrose zeigt oben stets den aktuellen Flugzeugkurs an.
• Die Kursnadel wird auf die gewünschte Radiale oder Localizer-Kurslinie eingestellt und über die Kompassrose gelegt.
• Der CDI-Balken bewegt sich nach links oder rechts, je nachdem, ob das Flugzeug sich links oder rechts der gewählten Kurslinie befindet.
• Die TO/FROM-Anzeige wechselt automatisch, wenn das Flugzeug eine Navigationshilfe überfliegt oder die Richtung ändert.

Ist der CDI zentriert, befindet sich das Flugzeug auf Kurs; ist er abgelenkt, steuert der Pilot in Richtung der Nadel, um den Kurs wieder zu erreichen. Die Kursmarke kann zur Erinnerung an Zielkurse gesetzt werden (hilfreich für Windkorrekturen, Warteschleifen oder Autopilotbetrieb).

In modernen Glascockpits können elektronische HSIs bewegte Karten, Verkehr, Wetter und digitale Daten überlagern und so die Entscheidungsfindung und Sicherheit weiter verbessern.

Praktische Anwendung des HSI

Schritt-für-Schritt-Anwendung

1. Navigationsquelle einstellen und identifizieren
   Wählen und überprüfen Sie den richtigen VOR, ILS oder GPS-Wegpunkt mit den Navigationsfunkgeräten oder dem Flight Management System des Flugzeugs.

2. Kursnadel einstellen
   Stellen Sie mit dem Drehknopf die gewünschte Kurslinie oder Radiale ein (z. B. 090° outbound von einem VOR).

3. Anzeige interpretieren
   Lesen Sie Ihren Kurs oben auf der Kompassrose ab. Der CDI-Balken zeigt die seitliche Position. Die TO/FROM-Anzeige bestätigt, ob Sie zur oder von der Station fliegen.

4. Korrekturen durchführen
   Drehen Sie das Flugzeug in Richtung des CDI-Balkens, um den Kurs zu erreichen/zu halten. Verwenden Sie die Kursmarke als Erinnerung oder für die Kopplung mit dem Autopiloten.

5. Fehler überwachen
   Achten Sie darauf, dass Ihr gewählter Kurs mit der beabsichtigten Richtung übereinstimmt, um Reverse Sensing zu vermeiden (HSIs sind darauf ausgelegt, dieses Risiko zu minimieren).

6. Kurs halten und anpassen
   Führen Sie kontinuierlich kleine Korrekturen aus, um den CDI-Balken zentriert zu halten. Überwachen Sie bei ILS- oder LPV-Anflügen auch die Gleitweg-Anzeige für die vertikale Ausrichtung.

Beispiel: Abfangen einer VOR-Radiale

Angenommen, Sie möchten outbound auf der 090°-Radiale eines VOR fliegen:

• VOR einstellen und identifizieren.
• Kursnadel auf 090° einstellen.
• Prüfen, ob die TO/FROM-Anzeige „FROM“ zeigt.
• Ist der CDI-Balken rechts, nach rechts drehen, um die Radiale abzufangen. Wenn der CDI zentriert ist, Kurs anpassen, um auf der Linie zu bleiben – ggf. Windkorrekturen einbeziehen.

Instrumentenanflüge

HSIs sind bei Instrumentenanflügen besonders wertvoll. Beim ILS zeigt das HSI sowohl die Localizer-(seitliche) als auch die Gleitweg-(vertikale) Abweichung an und vereinfacht so das Anflugtracking. Bei GPS-Anflügen kann das HSI Kurs- und Gleitpfadinformationen anzeigen und die CDI-Empfindlichkeit für höhere Präzision dynamisch skalieren.

Vorteile der Verwendung eines HSI

• Reduziert den Instrumentenblick: Vereint mehrere Instrumente in einem und verringert so Arbeitsbelastung und Fehleranfälligkeit.
• Verhindert Reverse Sensing: Die drehende Kompassrose richtet die Kurswahl am Kurs aus und minimiert typische Navigationsfehler.
• Autopilot-Integration: Kursmarke und Kursverfolgung können mit dem Autopiloten gekoppelt werden – für präzise, automatisierte Navigation.
• Verbessertes Situationsbewusstsein: Besonders im Glascockpit, da das HSI oft zusätzliche Daten (Terrain, Wetter, Verkehr) überlagert.

Moderne Entwicklungen: Elektronische HSIs

Zeitgemäße Flugzeuge verfügen über elektronische HSIs in Glascockpit-Anzeigen und bieten:

• Digitale Kompassrosen und Kursnadeln
• Anpassbare Skalierung und Symbolik
• Integration von bewegten Karten, Flugplänen und Systemwarnungen
• Farbcodierung für bessere Sichtbarkeit
• Automatische Kopplung an digitale Richtungssensoren, weniger Drift und Wartung

Diese Weiterentwicklungen straffen die Arbeitsabläufe weiter, erhöhen die Sicherheit und unterstützen komplexe Flugbetriebe bei jedem Wetter.

Wartung und Einschränkungen

• Mechanische HSIs müssen regelmäßig neu ausgerichtet werden und können driften, wenn sie nicht mit einem elektronischen Kompasssystem gekoppelt sind.
• Elektronische HSIs sind zuverlässiger, erfordern aber Stromversorgung und korrekte Daten. Piloten müssen stets auf mögliche Systemausfälle achten und mit Ersatzinstrumenten umgehen können.

Anerkennung durch Behörden

Sowohl die FAA als auch die ICAO empfehlen oder verlangen den Einsatz von HSIs in instrumentenflugberechtigten Luftfahrzeugen, da sie die Sicherheit und Navigationseffizienz erhöhen. Sie sind Standard in kommerziellen, geschäftlichen und den meisten modernen Privatflugzeugcockpits.

Zusammenfassung

Die Horizontal-Situationsanzeige ist ein Eckpfeiler moderner Avionik und vereint Kurs- und Navigationsdaten in einer einzigen, klaren Anzeige. Ihr intuitives Design verringert die Arbeitsbelastung, verhindert typische Navigationsfehler und erhöht die Präzision – besonders bei Instrumentenverfahren und schwierigen Wetterbedingungen oder in stark frequentiertem Luftraum. Auch mit fortschreitender Avionik bleibt das HSI ein unverzichtbares Werkzeug für Piloten, die sicher und effizient fliegen wollen.

Weiterführende Literatur

• FAA Instrument Flying Handbook
• Boldmethod: How To Use An HSI
• AOPA: Understanding the HSI