Instrumentenlandesystem (ILS) – Glossar & ausführlicher Leitfaden

Was ist das Instrumentenlandesystem (ILS)?

Das Instrumentenlandesystem (ILS) ist eine international standardisierte, bodengebundene Funknavigationshilfe, die es Flugzeugen ermöglicht, bei geringer Sicht sicher anzufliegen und zu landen. Das ILS bietet sowohl seitliche als auch vertikale Führung und stellt sicher, dass Flugzeuge während des Endanflugs – auch bei Nebel, Regen oder niedrigen Wolken – auf der Mittellinie und dem richtigen Gleitweg der Landebahn bleiben. Das ILS wird an Flughäfen weltweit eingesetzt und ist unerlässlich für sichere und effiziente Luftverkehrsoperationen nach Instrumentenflugregeln (IFR).

Das ILS besteht aus zwei primären bodengebundenen Funksendern:

• Localizer (LOC): Bietet horizontale Führung und richtet das Flugzeug auf die Landebahnmittellinie aus.
• Gleitweg (GS): Bietet vertikale Führung und stellt den optimalen Sinkwinkel her.

Diese Signale werden von den Navigationssystemen der Flugzeuge empfangen und auf Cockpit-Instrumenten angezeigt, anhand derer Piloten (oder Autopiloten) während des Anflugs präzise Korrekturen vornehmen. Das ILS wird durch Markierungsfunkfeuer oder Entfernungsmessgeräte (DME) zur Positionsbestätigung und Anflugbefeuerungssysteme (ALS) zur Unterstützung des Übergangs vom Instrumenten- zum Sichtflug nahe der Landebahn ergänzt.

ILS-Anflüge sind in den offiziellen Luftfahrtinformationspublikationen (AIP) und auf Anflugkarten veröffentlicht, die Frequenzen, Verfahren und Wetterminima für jede Landebahn angeben. Seit seiner Einführung in den 1930er Jahren ist das ILS der Goldstandard für Präzisionsanflugverfahren, insbesondere bei Landungen unter schwierigen Wetterbedingungen.

Wie funktioniert das ILS?

Das ILS funktioniert, indem gerichtet ausgestrahlte Funksignale von Bodenantennen nahe der Landebahn gesendet werden. Diese Signale erzeugen einen unsichtbaren, dreidimensionalen Anflugkorridor in der Luft. Flugzeugempfänger interpretieren diese Signale und zeigen Abweichungen von der Ideallinie auf Cockpit-Instrumenten an, sodass Piloten eine präzise Anflugausrichtung und Sinkflugführung beibehalten können.

• Localizer (LOC): Befindet sich hinter dem Abflugende der Landebahn und sendet zwei sich überlagernde Strahlen mit 90 Hz (links) und 150 Hz (rechts) auf VHF-Frequenzen (108,10–111,95 MHz) aus. Das Flugzeug erkennt, welcher Frequenzbereich stärker ist, und zeigt die seitliche Abweichung im Cockpit an. Ist die Anzeigennadel zentriert, ist das Flugzeug auf der Mittellinie.

• Gleitweg (GS): Befindet sich etwa 300 Meter vor der Landeschwelle, seitlich der Mittellinie, und sendet sich überlagernde UHF-Signale (329,15–335,00 MHz) mit 90 Hz (unterhalb) und 150 Hz (oberhalb) aus. Der Empfänger des Flugzeugs erkennt, ob es über oder unter dem optimalen Sinkflugweg ist, und zeigt die vertikale Abweichung an. Eine zentrierte Nadel bedeutet, dass sich das Flugzeug auf dem korrekten Gleitweg befindet, meist mit einem Sinkwinkel von 3°.

• Markierungsfunkfeuer oder DME: Geben den Piloten an Schlüsselpunkten des Anflugs, wie dem Endanflugpunkt (FAF) oder der Entscheidungshöhe (DH), Positionsbestimmungen.

• Anflugbefeuerungssystem (ALS): Hochintensive Lichter, die sich von der Landeschwelle in den Anflugbereich erstrecken, unterstützen die Piloten bei der visuellen Identifikation der Landebahnumgebung im Endanflug.

Das gesamte ILS-System wird kontinuierlich auf Signalqualität überwacht. Wird eine Anomalie erkannt – etwa eine Signalverfälschung durch ein Hindernis oder Störung – kann das ILS automatisch abgeschaltet werden, um irreführende Anzeigen zu verhindern.

ILS-Komponenten erklärt

Localizer (LOC)

Der Localizer ist die ILS-Komponente, die für die seitliche (links/rechts) Führung verantwortlich ist. Seine Antennenanlage, am Ende der Landebahn positioniert, sendet zwei sich überlagernde Strahlen mit 90 Hz (links) und 150 Hz (rechts) aus. Der Navigations-Empfänger des Flugzeugs vergleicht diese Signale; die Differenz wird als vertikale Nadel auf dem Kursabweichungsanzeiger (CDI) oder Horizontal Situation Indicator (HSI) angezeigt.

• Frequenzbereich: 108,10–111,95 MHz (nur ungerade Zehntel).
• Abdeckung: Typischerweise 18 nautische Meilen (NM) innerhalb von 10° der Mittellinie; 10 NM innerhalb von 35°.
• Präzision: Die Signalbreite beträgt etwa 5°, wobei die Vollanzeige einer Abweichung ungefähr 2,5° beiderseits der Mittellinie entspricht – das sind nur wenige Meter an der Landeschwelle.

Die Morsecode-Kennung des Localizers (z. B. „ISXU“) muss vom Piloten vor Beginn des Anflugs überprüft werden. Kritische und sensible Bereiche um die Antenne werden streng kontrolliert, um Signalverfälschungen durch Flugzeuge oder Fahrzeuge zu vermeiden.

Gleitweg (GS)

Der Gleitweg liefert die vertikale (auf/ab) Führung und stellt sicher, dass das Flugzeug im korrekten Sinkwinkel – in der Regel 3°, je nach Hindernissen oder Gelände auch angepasst – anfliegt. Die Gleitwegantenne ist seitlich der Landebahnmittellinie und etwa 300 Meter von der Schwelle entfernt positioniert.

• Frequenzbereich: 329,15–335,00 MHz.
• Abdeckung: Typischerweise 10 NM.
• Präzision: Vollabweichung entspricht etwa 0,7° über/unter dem Gleitweg.

Um „falsche Gleitwege“ (Störsignale in Vielfachen des eigentlichen Sinkwinkels) zu vermeiden, fangen Piloten den Gleitweg immer von unten ab. Der sensible Bereich der Anlage ist vor Störungen geschützt und der Gleitweg wird auf Signalqualität überwacht.

Markierungsfunkfeuer

Markierungsfunkfeuer sind Sender entlang des Anflugweges, die dem Piloten feste Positionsreferenzen liefern:

• Outer Marker (OM): 4–7 NM vor der Schwelle; blaues Licht und „dah-dah-dah“-Ton.
• Middle Marker (MM): ca. 0,5–0,8 NM vor der Schwelle; bernsteinfarbenes Licht und „punkt-strich-punkt-strich“-Ton.
• Inner Marker (IM): Nahe der Schwelle (CAT II/III); weißes Licht und hoher „punkt-punkt-punkt-punkt“-Ton.

Beim Überflug aktivieren sich das entsprechende Cockpit-Licht und der Ton und bestätigen dem Piloten die Position an wichtigen Anflugpunkten. Viele Flughäfen nutzen heute statt Markierungsfunkfeuern DME oder GPS-Referenzpunkte, um mehr Flexibilität und Genauigkeit zu erreichen.

Anflugbefeuerungssystem (ALS)

Das Anflugbefeuerungssystem ist eine Reihe von hochintensiven Lichtern, die sich von der Landebahn in die Anflugrichtung erstrecken und den Piloten beim Übergang vom Instrumenten- zum Sichtflug unterstützen. Die ALS-Ausstattung variiert:

• ALSF-2: Fortschrittliches System mit durchgehenden Leuchtbalken und sequenziellen Blitzen („rabbit“).
• MALSR: Mittelintensiv mit Ausrichtungsanzeigern.
• SSALS: Vereinfachte, kürzere Systeme.

Das ALS ist in der Regel das erste sichtbare Element unterhalb der Wolkenbasis und kritisch für Anflüge bei geringer Sicht. Vorhandensein und Typ des ALS sind auf Anflugkarten dargestellt und beeinflussen die Anflugminima direkt.

Distance Measuring Equipment (DME)

Das DME ist oft mit den Localizer-Antennen (ILS/DME) verbunden und zeigt die Schrägentfernung des Flugzeugs zur Landebahn an. So können Piloten ihre Position an Schlüsselpunkten wie dem Endanflugpunkt (FAF) oder bei Step-Downs überprüfen. DME-Anlagen ersetzen an vielen Flughäfen zunehmend die Markierungsfunkfeuer.

• Frequenzbereich: 960–1215 MHz.
• Anzeige: Entfernung in nautischen Meilen auf den Cockpit-Navigationsinstrumenten.
• Verwendung: Kontinuierliche Positionsaktualisierung während des Anflugs; ersetzt häufig Markierungsfunkfeuer.

Kursabweichungsanzeiger (CDI)

Der Kursabweichungsanzeiger ist die Cockpitanzeige zur Überwachung der Localizer- (seitliche) und Gleitweg- (vertikale) Abweichungen. Sind beide Nadeln zentriert, befindet sich das Flugzeug exakt auf Kurs und Gleitweg. Der CDI ist beim ILS-Anflug äußerst empfindlich und zeigt bereits kleine Abweichungen deutlich an, sodass rechtzeitige Korrekturen möglich sind.

ILS-Kategorien und Minima

ILS-Anflüge werden in Kategorien eingeteilt, die jeweils unterschiedliche Minima für Sicht und Entscheidungshöhe unterstützen:

• Entscheidungshöhe (DH): Die festgelegte Höhe, bei der der Pilot entscheiden muss, zu landen oder durchzustarten.
• Runway Visual Range (RVR): Die Distanz, über die ein Pilot Landebahnmarkierungen oder -lichter erkennen kann.

Höhere Kategorien erfordern fortschrittlichere Boden- und Bordanlagen sowie spezielle Crew-Ausbildung und Flughafenverfahren.

Bedeutung und Zukunft des ILS

Das ILS bleibt der Maßstab für Präzisionsanflüge und ermöglicht sichere Landungen bei schlechtem Wetter und hohem Verkehrsaufkommen. Während satellitengestützte Systeme wie GBAS und GPS-basierte Anflüge zunehmend genutzt werden, bleibt das ILS für die anspruchsvollsten Operationen – einschließlich CAT-III-Autoland-Verfahren an großen Flughäfen – unverzichtbar.

Die Zuverlässigkeit, weltweite Standardisierung und Fähigkeit, Landungen bei niedriger Sicht zu unterstützen, sichern dem ILS weiterhin eine zentrale Rolle für die Flugsicherheit. Flughäfen und Fluggesellschaften investieren erheblich in Wartung, Modernisierung und Schutz der ILS-Anlagen, um einen sicheren, effizienten und planbaren Luftverkehr zu gewährleisten.

Verwandte Begriffe

• MLS (Microwave Landing System): Alternative zum ILS, wird heute kaum noch genutzt.
• GBAS (Ground-Based Augmentation System): Satellitengestütztes Präzisionsanflugverfahren, zunehmend an großen Flughäfen im Einsatz.
• RNAV (Area Navigation): Navigation auf Basis von Wegpunkten, meist GPS-gestützt, spielt zunehmend eine Rolle bei modernen Instrumentenanflügen.
• Autoland: Automatisches Landeverfahren, das bei CAT-III-Anflügen auf ILS-Führung basiert.

Zusammenfassung

Das Instrumentenlandesystem (ILS) ist ein Grundpfeiler der modernen Luftfahrt und ermöglicht sichere, präzise Landungen bei allen Wetterbedingungen. Die Kombination aus Localizer, Gleitweg, Markierungsfunkfeuern oder DME und Anflugbefeuerung bildet das Rückgrat präziser Anflugverfahren an Flughäfen weltweit. Während sich die Luftfahrt weiterentwickelt, bleibt das ILS eine entscheidende Größe für Sicherheit und Effizienz im zunehmend komplexen Luftraum.

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