Präzisions-Anflugwinkelanzeiger (PAPI)

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Präzisions-Anflugwinkelanzeiger (PAPI) – Der Ultimative Leitfaden

Einleitung

Der Präzisions-Anflugwinkelanzeiger (PAPI) ist eines der wichtigsten visuellen Landungshilfsmittel der Luftfahrt und hilft Piloten, beim kritischen Landeanflug einen sicheren, stabilisierten Anflugwinkel zur Landebahn einzuhalten. Zu finden auf großen und kleinen Flughäfen sowie auf Hubschrauberlandeplätzen und Militärflugplätzen, ist das PAPI ein weltweit standardisiertes System, das eindeutige, leicht verständliche visuelle Hinweise zum Gleitweg eines Flugzeugs liefert. Dieser umfassende Leitfaden beleuchtet alle Aspekte von PAPI: Von Aufbau und Funktionsweise über Auswirkungen auf die Flugsicherheit, aktuelle technologische Entwicklungen bis hin zu bewährten Methoden bei Installation und Wartung.

Was ist ein PAPI?

Ein PAPI ist eine Reihe heller Lichter, typischerweise vier, die senkrecht zur Mittellinie der Landebahn installiert sind, etwa 300 Meter (980 Fuß) hinter der Schwelle und 15 Meter (49 Fuß) von der Landebahnkante entfernt. Jede Einheit projiziert einen Lichtstrahl mit scharfer Trennung zwischen rotem (unten) und weißem (oben) Licht. Ist ein Pilot auf dem korrekten Anflugweg, erscheinen zwei Lichter rot und zwei weiß. Abweichungen ober- oder unterhalb des idealen Gleitwegs werden sofort durch ein verändertes Farbmuster angezeigt.

Wesentliche Merkmale:

  • Visueller Gleitweg: Zeigt, ob das Flugzeug über, unter oder auf dem Gleitweg ist.
  • Universelle Bedeutung: Standardisierte Farbmuster für intuitive, schnelle Entscheidungen.
  • Weltweiter Standard: Vorgeschrieben von ICAO und FAA für Präzisions- und Nicht-Präzisionsbahnen.

Wie funktioniert ein PAPI?

Im Anflug beobachten Piloten die vier Lichter des PAPI:

  • Auf Gleitweg: 2 weiß, 2 rot.
  • Zu hoch: 3 oder 4 weiß.
  • Zu niedrig: 3 oder 4 rot.

Der Übergang zwischen Rot und Weiß ist dank präziser Optik und Kalibrierung scharf und unverwechselbar. Das Design des Systems stellt sicher, dass sich aus der Sicht des Piloten das Farbmuster je nach vertikaler Position vom Endanflug bis zur Schwelle vorhersehbar ändert.

Merkspruch:
Rot auf Weiß – alles im Bereich; Rot auf Rot – Gefahr im Lot; Weiß auf Weiß – überprüf die Höhe sogleich.

PAPI-Lichteinheiten – Aufbau und Technologie

Jede PAPI-Lichteinheit ist ein robustes, wetterfestes Gehäuse mit einer Hochleistungs-Lampe oder LED-Anordnung, Präzisionslinsen und einem Rotfilter. Jede Einheit ist auf einen leicht unterschiedlichen vertikalen Winkel eingestellt, der einem bestimmten Anflugwinkel entspricht. Moderne Systeme verwenden:

  • Halogenlampen (älter) oder LEDs (modern, für Langlebigkeit und Effizienz)
  • Rote Farbfilter für den unteren Lichtbereich
  • Scharfe optische Trennung zwischen Rot und Weiß (maximal 3 Bogenminuten laut ICAO)

Montagewinkel für einen 3°-Gleitweg:

  • Einheit 1: 2,50°
  • Einheit 2: 2,83°
  • Einheit 3: 3,17°
  • Einheit 4: 3,50°

Diese Staffelung erzeugt die fünf verschiedenen PAPI-Anzeigen.

Installation und Standortgeometrie

Die ordnungsgemäße Installation von PAPI ist durch ICAO Annex 14 und FAA-Standards geregelt. Die Lichter werden in der Regel auf der linken Seite der Landebahn (rechte Seite bei Bedarf) in standardisiertem Abstand und Entfernung zur Schwelle platziert. Die Einheiten haben einen Abstand von 9 Metern (30 Fuß) zueinander, senkrecht zur Landebahn.

Wichtige Faktoren:

  • Unbehinderter Lichtpfad im Wirkungsbereich
  • Stabile, ebene Basis
  • Sollbruchhalterung zur Kollisionssicherheit
  • Wartungszugänglichkeit

PAPI-Wirkungsbereich

Der Wirkungsbereich ist das Gebiet, in dem die PAPI-Anzeige gültig ist und Hindernisfreiheit gewährleistet wird:

  • Seitlich: ±10° von der Landebahnmittellinie
  • Längs: Bis zu 3,4 NM (6,3 km) von der Schwelle

Piloten sollten PAPI nur innerhalb dieses Bereichs verwenden, um eine sichere Hindernisfreiheit zu gewährleisten.

Interpretation der PAPI-Anzeigen

Angezeigte LichterGleitwegposition
4 WeißDeutlich über Gleitweg
3 Weiß, 1 RotLeicht über Gleitweg
2 Weiß, 2 RotAuf korrektem Gleitweg
1 Weiß, 3 RotLeicht unter Gleitweg
4 RotDeutlich unter Gleitweg

Die scharfen Übergänge des Systems ermöglichen schnelle, zuverlässige Korrekturen.

PAPI-Varianten

  • Standard-PAPI (4 Einheiten): Höchste Präzision, fünf Anzeigen, empfohlen für stark frequentierte/professionelle Flughäfen.
  • Abgekürztes PAPI (A-PAPI): Zwei Einheiten, drei Anzeigen, für kleine Flugfelder oder temporären Einsatz.
  • Zweiseitiges PAPI: Für Bahnen mit komplexen Anflügen oder erhöhtem Redundanzbedarf.

PAPI vs. Andere visuelle Gleitweghilfen

MerkmalPAPI (4 Einheiten)VASI (2/3-Balken)Drei-Farben-VASI
Anzeigen53Kontinuierlich
PräzisionHochMittelGering
NutzungWeltstandardWeniger verbreitetSelten

PAPI bietet feinere Auflösung, leichtere Interpretation und ist heute weltweit Goldstandard.

Kalibrierung und Wartung

Kalibrierung muss regelmäßig mit Präzisionstheodoliten oder Lasermessgeräten erfolgen, um die korrekten Übergangswinkel zu gewährleisten.

Wartungsarbeiten:

  • Überprüfung und Austausch von Lampen/LEDs
  • Reinigung von Linsen und Gehäusen
  • Überprüfung der Ausrichtung und Befestigung
  • Kontrolle auf elektrische Fehler oder physische Schäden

LED-PAPI-Systeme senken den Wartungsaufwand durch ihre lange Lebensdauer und Widerstandsfähigkeit.

Integration und Automatisierung

  • Flughafenbeleuchtungssysteme: PAPIs sind oft mit Bahn- und Anflugbefeuerung gekoppelt.
  • Pilotengesteuerte Beleuchtung (PCL): Ermöglicht Piloten die Aktivierung des PAPI auf nicht besetzten Flugplätzen.
  • Integration in Bahnsicherheit: An manchen Flughäfen wird das PAPI-Blitzlicht als Teil von Warnsystemen vor Bahneinläufen genutzt (z.B. FAROS).

PAPI-System-Innovationen

LED-basiertes PAPI

  • Bis zu 50.000 Stunden Lebensdauer
  • Schärfere Farbübergänge
  • Geringerer Energieverbrauch und Wärmeentwicklung

Solarbetriebene PAPIs

  • Ideal für entlegene oder temporäre Flugfelder
  • Nutzen Photovoltaik-Module und Batterien

Umwelt- und Betriebseinflüsse

PAPIs sind ausgelegt für:

  • Extreme Temperaturen
  • Niederschlag, Frost, Staub und Wildtiere
  • Vibrationen und Triebwerksstrahlen

Einige Systeme haben beheizte Linsen zur Verhinderung von Schnee- oder Frostbildung. Piloten werden geschult, das PAPI immer mit anderen Anflughilfen, insbesondere bei schlechter Sicht, gegenzuprüfen.

Augenhöhe im Cockpit und PAPI-Kalibrierung

Die Standardkalibrierung des PAPI geht von einer typischen Augenhöhe des Piloten an der Schwelle aus. Große Jets (z.B. B747, A380) oder kleine Flugzeuge nehmen die Lichter unterschiedlich wahr. Es gibt Korrekturtabellen zur Anpassung an abweichende Cockpithöhen.

Begrenzungen des PAPI-Systems

  • Kalibrierungsabweichungen: Durch Setzungen, Witterung oder Kollisionen.
  • Lampen-/LED-Ausfall: Verringerte Sichtbarkeit oder uneindeutige Muster.
  • Linsenverschmutzung: Schmutz, Schnee oder Tiere können Licht blockieren.
  • Elektrische Fehler: Stromausfall oder Steuerungsprobleme.
  • Schlechtes Wetter: Nebel, Regen oder Schnee verringern die Wirksamkeit.

Regelmäßige Wartung und zusätzliche Anflughilfen sind unerlässlich.

Verfahren für Piloten bei der Nutzung von PAPI

  1. PAPI visuell aufnehmen beim Anflug.
  2. Farbmuster interpretieren zur Bestimmung der Gleitwegposition.
  3. Flugweg anpassen, um 2 Weiß, 2 Rot zu halten.
  4. Mit Instrumenten und anderen Hilfen gegenprüfen.
  5. Unregelmäßigkeiten an ATC melden; nicht nutzen, wenn per NOTAM außer Betrieb gemeldet.

Einfluss auf die Flugsicherheit

PAPIs haben nachweislich das Risiko von Controlled Flight Into Terrain (CFIT) und unstabilen Anflügen deutlich gesenkt. Ihr weltweiter Einsatz ist ein Grundpfeiler der Flugsicherheit – für Berufs- wie für Privatpiloten.

Fallstudien

  • Große Flughäfen: London Heathrow und New York JFK nutzen zweiseitige, LED-PAPIs für maximale Sichtbarkeit und Redundanz.
  • Schwieriges Gelände: Innsbruck (Österreich) setzt PAPI als Ergänzung zum ILS im Gebirge ein.
  • Kleine Flugfelder: Viele Regionalflugplätze installieren 2-Einheiten-A-PAPIs für essenzielle Führung.

Aktuelle Entwicklungen

  • Einsatz von LED- und Solar-PAPI nimmt zu, senkt Wartung und erweitert Einsatzmöglichkeiten.
  • Integration in Warnsysteme und Ferndiagnose verbessert die Betriebssicherheit.
  • ICAO/FAA-Standards entwickeln sich weiter, mit Richtlinien für neue Flugzeugtypen und Umweltbedingungen.

Fazit

Der Präzisions-Anflugwinkelanzeiger ist eine einfache, robuste und weltweit anerkannte visuelle Hilfe, die seit Generationen die Anflugsicherheit revolutioniert hat. Seine klare, eindeutige Führung wird von Luftfahrtprofis weltweit geschätzt – egal, ob im Großraumjet auf einem Drehkreuz, im Turboprop auf einem Regionalflugplatz oder im Hubschrauber zum Krankenhaus.

Für Flughafenbetreiber bedeutet die Investition in moderne PAPI-Technologie – insbesondere LED- oder solarbetriebene Systeme – spürbare Verbesserungen bei Sicherheit, Zuverlässigkeit und Betriebseffizienz.

Möchten Sie ein PAPI-System aufrüsten oder neu installieren? Kontaktieren Sie uns oder vereinbaren Sie eine Demo , um zu sehen, wie wir Ihnen zu erstklassiger Bahnsicherheit verhelfen können.

Weiterführende Literatur

  • ICAO Annex 14, Volume I – Aerodromes
  • ICAO Doc 9157, Aerodrome Design Manual, Teil 4
  • FAA Advisory Circular AC 150/5345-28
  • Flight Safety Foundation: Approach and Landing Accident Reduction

Dieser Leitfaden wird von Experten für Flugsicherheit und Flugfeldbeleuchtung gepflegt. Bei Fragen oder für technische Beratung kontaktieren Sie uns gern über unsere Kontaktseite.

Häufig gestellte Fragen

Wie unterstützt ein PAPI-System Piloten bei der Landung?

PAPI liefert klare visuelle Hinweise mit roten und weißen Lichtern, die anzeigen, ob Piloten über, unter oder auf dem richtigen Gleitweg sind. Dies hilft, ein sicheres Sinkprofil einzuhalten, Hindernisse zu vermeiden und einen stabilisierten Anflug auf die Landebahn sicherzustellen.

Was sind die Hauptunterschiede zwischen PAPI und VASI?

Beide sind visuelle Gleitweg-Anzeiger, aber PAPI verwendet vier Lichteinheiten für eine genauere fünfstufige Führung, während VASI zwei oder drei Balken nutzt und drei Stufen (über, auf oder unter Gleitweg) anzeigt. PAPI ist inzwischen der weltweite Standard aufgrund seiner Genauigkeit und Klarheit.

Wie oft muss ein PAPI-System kalibriert oder gewartet werden?

PAPI-Systeme müssen regelmäßig kalibriert werden, um die Genauigkeit zu gewährleisten – in der Regel in den von ICAO oder FAA vorgeschriebenen Intervallen. Wartung beinhaltet Überprüfung und Austausch von Lampen oder LEDs, Reinigung, Überprüfung der Ausrichtung sowie schnelle Reparatur von Fehlern.

Können PAPI-Systeme bei allen Wetterbedingungen betrieben werden?

PAPIs sind robust gegenüber Witterungseinflüssen ausgelegt, aber Sichtbarkeit kann bei Nebel, starkem Regen oder Schnee eingeschränkt sein. Beheizte Linsen und wetterfeste Bauweise helfen, die Leistung zu erhalten, dennoch sollten Piloten bei schlechten Bedingungen immer mit Instrumenten gegenprüfen.

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