Patentiertes Verfahren und Anlage zur Reinigung einer Landebahn

Die Aufgabestellung

An allen Flughäfen tritt während des normalen Flugbetriebes bei der Landung der Flugzeuge unabhängig von Flugzeugtyp und –größe intensiver Gummiabrieb beim Aufsetzen der Räder – besonders des Hauptfahrwerks – auf. Je schwerer die landenden Flugzeuge und je frequentierter der Flughafen, desto schneller bildet sich auf der Landebahn eine Gummischicht, die in regelmäßigen Abständen entfernt werden muss.

Dies geschieht aus Gründen der Flugsicherheit, da mit Gummiabrieb überzogene Start-/Landebahnen, insbesondere bei Nässe (Standing Water), Schnee (Snow) oder Schneematch (Slush), das Bremsen deutlich verzögern. Ist die Gummischicht durchgängig, wird zusätzlich das Abfließen des Wassers durch die Rillen in der Landebahn (Grooving) erschwert, und die Reifen des Fahrwerks berühren wenig oder kaum noch den Asphalt bzw. den Beton der Landebahn. Dann kann es schnell zu so genanntem „Hydroplaning“ kommen, bei dem Wasser zwischen Reifen und Landebahn die Steuerung des Flugzeugs verunmöglicht. Speziell das „viskose Hydroplaning“ tritt bei stark verunreinigten Landebahnen bereits bei sehr dünnem Wasserfilm und in unterschiedlichsten Geschwindigkeitsbereichen auf. Bei einigen Landeunfällen und „Runway Overshoots“ spielte dies als beitragender Unfallfaktor eine Rolle.

Im Speziellen sind die Gummiverunreinungen in den sogenannten „Touch Down Zones“ am stärksten, also in demjenigen Bereich der Start-/Landebahn, auf welchem die Flugzeuge aufsetzen. Räumlich sind dies ca. die jeweils ersten 900 m, in der Regel in beiden Anflugrichtungen. Daher muss konsequenterweise in diesem Bereich der Landebahn regelmäßig der Gummibelag entfernt werden, auf größeren Verkehrsflughäfen findet teilweise 14-tägig statt.

Die Reifen von Flugzeugfahrwerken hinterlassen Gummiabrieb auf den Landebahnen.

Aktueller Stand der Technik

Die Start und Landbahnen werden nach dem aktuellen Stand der Technik mit den Wasserhochdruck-Strahlverfahren gereinigt. Rotierende Hochdruckdüsen entfernen dabei den Gummiabrieb. Das überschüssige Wasser wird gemeinsam mit den gelösten Gummipartikeln über einen Saugwagen aufgenommen und muss aufwendig entsorgt werden. Der Wasserstrahl trifft neben Verunreinigungen auch den Bahnbelag, sodass Beschädigungen an der Oberfläche der Landebahnen nicht ausgeschlossen werden können.

Diese – teilweise veraltete – Herangehensweise ist:

  • kostenintensiv
  • witterungsabhängig
  • abrasiv gegenüber dem Bahnbelag
  • mit langen Reinigungsintervallen verbunden
  • mit Entsorgungskosten für Gummiabfälle verbunden

Die Reinigung mit dem Laser-Strahlverfahren

Das Reinigen mit einem Laser-System bietet eine Vielzahl an Vorteilen. Diese Vorgehensweise und Anwendung des Laser-Strahlverfahrens sieht im Einzelnen wie folgt aus. Ein erzeugter Laserstrahl trifft auf den Bahnbelag der Touch Down Zone. Die Frequenz des Lasers sorgt dafür, dass ausschliesslich der zu entfernende Gummibelag auf die Strahlen reagiert und beim Auftreffen (Einkoppeln) des Laserstrahles verdampft bzw. hoch energetisch verbrennt. Die entstehenden Dämpfe werden unmittelbar von einer Absaug-Einheit aufgenommen und durch einen Katalysator neutralisiert. Ein Ultraschall-System misst die Differenz vor und nach der Reinigung und protokolliert den Erfolg und das Ergebnis der Reinigung. Diese Datenarchivierung belegt den sauberen Zustand und damit die Güte der Landebahn und ist somit Bestandteil der Qualitätssicherung.

Die Betriebskosten eines Laser-Systems sind deutlich geringer als bei der herkömmlichen Vorgehensweise. Das Handling ist im Vergleich sehr komfortabel. Diese beiden Faktoren ermöglichen den regelmäßigen Einsatz des Laser-Systems mit einer höheren Einsatz-Frequenz gegenüber dem Wasserhochdruck-Verfahren. Ein wöchentlicher oder gar täglicher Einsatz ist möglich und gegebenenfalls sogar erstrebenswert, um den Bahnbelag gleichmäßig auf hohem Niveau sauber zu halten. Dies trägt zur Sicherheit des Landeprozesses und damit des Flugbetriebes bei, da die bestmögliche Traktion jederzeit gewährleistet wird. Der Reinigungslaser ist bei jeder Witterung komfortabel einsetzbar da er ein überliegendes Medium wie Wasser, Eis oder Schnee durchdringt. Er kann er auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt eingesetzt werden. Die Basis für das Laser-Systems ist ein Spezialfahrzeug, ausgestattet mit folgenden technischen Komponenten:

  1. Laser-System zur Entfernung des Gummiabriebs
  2. Ultraschall-Systeme zum Messen der Schichtdicke vor und nach der Entfernung
  3. Absaug-System zur Aufnahme der Rückstände und Filtrierung der Abgase
  4. Computer-System zur Archivierung der Messdaten

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