De-Icing am Beispiel EDDM

Vorwort

Die Flieger werden immer anspruchsvoller und komplexer, es gibt immer mehr Plugins die nah an der Realität dran sind und es gibt immer mehr Interesse reale Verfahren bei uns zu implementieren - deshalb soll hiermit mal das Thema "Enteisen / Deicing" behandeln.

Vorab, dies soll mehr ein "eye opener" sein um dieses doch eigentlich sehr interessante aber zu unrecht in den Schatten gestellte Thema zu beleuchten. Da man hier etwas weiter ausholen muss, wird der Text also etwas länger werden.

Allgemeines

Was ist enteisen und warum ist dies so wichtig?

Frost, Schnee, Eis sowie sonstige Kontamination haben einen erheblichen Einfluss auf die Aerodynamik eines Flugzeuges. Bereits wenige Milimeter Kontamination / Eis auf der Oberseite des Flügels können den Luftstrom und damit das Flugverhalten erheblich beeinflussen / stören. Sehr viele Luftfahrtzeugkatastrophen hängen mit Vereisung zusammen (einfach mal auf Google nach "aviation incidents / crashes deicing" suchen).

Enteisung kann mechanisch (z.B. mit einem Besen / Schaufel Schnee von der Flügeloberfläche entfernen) sowie chemisch (also mit Enteisungsfluid durch Enteisungsfahrzeuge) geschehen.

Wann enteist man? Ja doch nur wenn es schneit oder?

Die Gründe warum enteist werden muss, sind vielfältig. Sehr oft muss auch enteist werden, obwohl es gar nicht schneit, möglicherweise sogar die Sonne scheint. Folgendes Beisspiel: Ihr kommt nach 6 Stunden Flugzeit in München an, habt noch kalten Resttreibstoff in den Flügeltanks die bei -40°C oder kälter sind. Beim Turnaround tankt ihr nach für den Weiterflug, es hat in München +6°C und ist bewölkt, teilweise scheint sogar die Sonne. Was passiert nun? Der warme, neue Kraftstoff kommt in die Tanks, trifft auf den noch sehr kalten Flügel und es bildet sich auf der Oberseite der Flügel eine Klareisschicht, der sogenannte "cold soaked wing effect" hat zugeschlagen. Da wie oben schon erwähnt, Kontamination auf den Flugzeugteilen sich überhaupt nicht mit der Aerodynamik des Fliegers vertragen, kann es sein das eben bei Sonne / Bewölkung und deutlichen Plusgraden, eine Enteisung notwendig ist.

Wer entscheidet wann enteist wird? Wer führt diese durch? Wer hat das letzte Wort?

Zunächst einmal der PIC. Dieser ist für die Sicherheit des Fluges verantwortlich. Er entscheidet selbst ob er enteist oder nicht. Ob der Flügel komplett kontaminationsfrei ist und aussieht wie frisch aus dem Werk und er trotzdem enteisen möchte, bleibt ihm überlassen. Selbst wenn, was leider auch oft genug vorgekommen ist, ein rollendes Iglu Richtung Runway rollt, ist die Enteisung immer noch die Entscheidung des Piloten (...oder finanziellen Lage der Airline...).

Sobald sich ein Flugzeug jedoch für die Enteisung angemeldet hat, führt die Enteisung der jeweilige Flughafenbetreiber durch bzw. die Handlingsagenten. Allein diese entscheiden dann darüber WAS am Flugzeug enteist wird und WIE. Sie sind die letzten am Flugzeug und übernehmen damit die Haftung / Verantwortung. Sie handeln nach dem "CAC - clean aircraft concept". d.h., das Flugzeug muss nach der Enteisung von jeglicher Anhaftung / Kontamination befreit worden sein. Sind also ein paar kleine Schneereste auf dem Rumpf des Flugzeuges, wird der komplette Rumpf (oder halt nur die Teilbereiche) enteist, selbst wenn sich der PIC dagegen entscheidet. Er hat hierbei keinerlei Befehlsgewalt (ausgenommen technische Hintergründe bei speziellen Luftfahrtzeugstypen / Einschränkungen).

Wie wird enteist (am Beisspiel München EDDM)?

Man unterscheidet zwischen 1-Step Deicing und 2-Step Decing.

Beim 1-Step-Deicing wird eine Mischung aus Typ-1 Fluid und sehr heissen Wasser, knapp 80°C, (Typ-1 ist farblich immer Orange) auf das Flugzeug aufgetragen, Kontamination entfernt und gleichzeitig eine schützende Schicht aufgetragen, welche vor Neuvereisung schützt.

Beim 2-Step-Deicing wird zuerst mit Typ-1 die Kontamination vom Luftfahrtzeug entfernt und danach im 2. Step mit Typ-4-Fluid (kalt, nicht erhitzt, farblich Grün sowie eher dickflüssig) "anti-iced" bzw. geschützt.

Holdover Time? Was ist das für eine Zeit?

Die Holdover Time, kurz HOT, ist die Zeitspanne in der das Flugzeug geschützt ist vor erneuter Vereisung. Je nach Art und Weise der Enteisung, der Wetterlage, des Flugzeugtyps (klassisch hauptsächlich Auluminiun z.B. B737 oder vermehrt Kompositmaterialien z.B. B787), des angewendeten Verfahrens der Enteisung, etc., kann dies eine Zeitspanne von nur wenigen Minuten bis zu mehreren Stunden betragen. Ist die HOT abgelaufen, ist kein sicherer Schutz mehr gegeben. Jeder (vernünftige) Pilot wird also nochmal neu enteisen wollen. Hierbei hat jedoch der Pilot selbst Spielraum und kann trotzdem nach eigenen Ermessen starten)

Wo wird enteist?

Enteist wird in München direkt auf den Deicing Pads / Areas, welche vorgelagert direkt an den Holding Points vor den jeweiligen Runways sind. Mit diesen Konzept ist München weltweit fast einzigartig (Warum dies so genial ist und warum man das extra erwähnt, dazu gleich mehr).

Typischerweise findet man 3 Deicing Pads pro aktiver Runway. Sprich bei 08er Betrieb, sind / können die Intersections A1/A2/A3 bei 08L zur Enteisung hergenommen werden, auf 08R dann B1/B2/B3. Die Holdingspoints sind zeitgleich die Enteisungspads (08L A1 wird zum Deicing Pad 1, A2 wird zum Deicing Pad 2 usw. ... ) Das gleiche bei 26er Betrieb: Hier gibt es A13/A14/A15 im Norden welche (wer hätte es gedacht??) zu den Enteisungspad DA13/DA14/DA15 werden. Im Süden simultan mit B13/B14/B15 etc. Diese findet ihr übrigens auf den Ground Charts als "DA14" = DeicingArea 14.

PropellerMaschinen ohne Prop-Brake, werden auf Position enteist, also eine Vorfeldenteisung.

Warum ist das enteisen direkt an der jeweiligen Runway so effizienz?

Wir haben oben erfahren, das die HoldoverTime anfängt, sobald mit dem Deicing / Anticing begonnen wird. Ab hier tickt die Uhr. Auf anderen Flughäfen findet die sogenannte Vorfeldenteisung statt, sprich das LFZ (Luftfahrtzeug) wird auf Parkposition enteist, die Zeit tickt, dann muss noch gepusht werden, du hast evtl. noch Delay aufgrund Rollverkehr und danach hat man bis zu 10-20 min Taxitime zur Piste. sowie ggf. Wartzeit am Holdingpoint. Diese Zeit geht also unnötig flöten und minimiert unsere HOT.

Vorteil ist bei Remote-Deicing (sprich an den Holding Points), dass man direkt nach der Enteisung zum CAT2/3 Holding Point rollen kann, macht den Engine Runup (sollte gemacht werden nachdem das LFZ enteist wurde) und man direkt starten. Hierbei haben wir minimalen Zeitverlust und die Chance das wir neu enteisen müssen aufgrund abgelaufener HOT, ist sehr gering.

Weiterer Vorteil (auch wenn vollkommen unnötig auf VATSIM)

In München befinden sich auf ALLEN Deicing Pads Sammelbecken unterhalb. Das Enteisungsfluid / Schnee fließt am Boden ab durch kleine Rillen in ein Auffangbecken. Dort wird das Enteisungsfluid gesammelt, aufbereitet und kann wiederverwendet werden. Wir können also bis zu 70% komplett wiederverwenden. Das spart sehr viel Geld, schont die Umwelt und mit der entstandenen Abwärme wird ein komplettes Terminal geheizt. Ziemlich genial!

Ich will enteisen! Wo muss ich mich anmelden?

In echt geschieht das auf verschiedensten Wegen. Im Normfall rufen die Piloten mindestens 20 min vor TSAT (Target Startup Approval Time) auf der 121.990 Mhz (Callsign "Munich Deicing Coordinator") rein und melden sich dort für die Enteisung an. Dieser sieht über das System alle Informationen zu diesem Flug und bestätigt ihm per Funk die Anmeldung. Weiterhin besteht die Möglichkeit per ACARS sich für die Enteisung anzumelden (je nach Airline), was wir aktuell aber auf VATSIM so (noch??) nicht praktizieren können. Alternativ kann man Tower, Ground, Delivery, Handlingsagenten etc. direkt anrufen.

Wie wird das also bei uns auf VATSIM gehandhabt?

Ihr ruft bei Delivery oder der tiefsten Position rein und meldet euch vorher für die Enteisung an.

Station	Phraseologie
Pilot	München Delivery, DLH4YA, require deicing before departure.
ATC	DLH4YA, request confirmed, you are in the sequence for deicing.

Danach könnt ihr ganz normal pushen und rollen und bei der Übergabe auf den Entrys von Apron zu Tower wird euch dieser direkt auf das jeweilige PAD lotsen. 

Station	Phraseologie
Pilot	Tower Servus, DLH4YA, Entry S8 for deicing.
ATC	DLH4YA, servus, taxi deicing area B15 via S, on second radio contact decing crew on XXX,XXX Mhz, report deicing completed.

(Wenn aus langeweile sich ein ATC auf die Frequenz dazuschalten würde und spaßeshalber die DeicingCrew simulieren sollte ;-) )

Alles weitere ist einfach improvisiert und simuliert, mehr geht technisch aktuell einfach noch nicht ;-) Anbei ein Gesprächsauszug aus dem offiziellen Dokument zur Enteisung am Flughafen München inklusive Gesprächsablauf: 

Crashkurs zum Thema METAR vs. HoldoverTime

Anhand folgenden Beispiel möchte ich kurz und grob anreissen wie man mit den aktuellen METAR Informationen sich aus den Tabellen die HOT / Enteisungsvariante raussucht. Ich versuche das extra kurz zu halten, werde also nicht jede Fußnote behandeln sowie nicht alle Details:

Wir haben folgendes METAR:

1820Z EDDM 26015KT 2000 -SN BKN006 OVC020 M02/M04

Kurz gesagt (und nur sehr grob!), Wetterreport von 18:20 Zulu (also Abends), aus München , Wind aus 260 Grad mit 15 Knoten, 2000m Sichtweite RVR, leichter Schneefall, Bewölkung auf Untergrenze 600 ft, geschlossene Bewölkung Untergrenze 2000 ft, Temperatur -2c, Taupunkt -4c.

Jetzt weiss ich schon, wir haben nicht alleine "active Frost" wo wir nur 1-Step mit Typ 1 deicen / antiicen können, sondern wir haben Abends / Dunkelheit, aufgrund des Schneefalls wenig Sicht und Minustemperaturen.

Da wir nur RVR Werte haben (in echt verwendet man die MOR meteorological observation range) gehen wir also direkt in die Tabelle 42: SNOWFALL INTENSITIES AS A FUNCTION OF PREVAILING VISIBILITY. Wir wissen es ist Abends, also gehen wir in die linke Spalte bei "Night". Wir wissen ebenfalls es hat aktuell -2 Grad, also gehen wir in die Spalte "colder/equal -1".

Jetzt nehmen wir uns die gemeldete Sicht von 2000 m und schauen oben in der Spalte wo wir uns einordnen müssen. In unseren Fall bei 1 1/4 (2000). Gut, ein Finger links, ein Finger von oben, beides zusammen gefügt und wir kommen beim Wert "MODERATE" heraus. Ganz einfach oder?

Mit diesem "MODERATE" Wert im Hinterkopf gehen wir nun rüber zu Tabelle 27: Typ IV HOLDOVER TIMES FOR CLARIANT SAFEWING MP IV LAUNCH (Das ist das Enteisungsfluid Typ 4 mit einer Konzentrations von 100%, welches uns der Deicing Coordinator genannt hat was verwendet wird). 

Nun geht das weiter wie vorher: Wir wissen in der linken Spalte bei "Outside Air Temperature" wir haben 2°C, ergo sind wir bei "-3°C and above". Wir wissen ebenfalls das die Konzentration 100% Typ 4 hat, ergo gehen wir in der Spalte bei "100/0".

Wir haben uns vorher die Sichtweite und den jeweiligen Wert rausgesucht, welcher "MODERATE" war und rutschen in die jeweilige Spalte zu "MODERATE SNOW; SNOW GRAINS OR SNOW PELLETS"..... und bekommen einen Wer von 1:05 - 1:45 heraus. Heisst, sobald das Anticing beginnt, spricht der erste Kontakt mit Typ 4 auf dem Flugzeug, haben wir nun eine Holdovertime zwischen 1h05 min bis 1h:45 min. Damit kriegt euch ATC ziemlich sicher raus und ihr habt noch guten Zeitpuffer. War also doch gar nicht mal so schwer oder? ;-)

Als Anlage habe ich jeweils die Tabellen angefügt, wer bisschen selber lesen möchte sucht einfach nach den "FAA2020-2021 Holdover Tables".

Dies sollte euch mal einen groben Einblick in die Welt des Enteisens geben, warum dies so wichtig ist, was dahinter steckt, wie das grob abläuft und welche ungefähren Abläufe dahinter stecken. Xplane, der FSLabs sowie die Majestic Dash Q400 simulieren bereits Vereisungen, in GSX und Co. kann man auch selbst enteisen aktuell und die Entwicklung der Flugzeuge nimmt dieses Thema immer mehr und mehr auf.

Für Rückfragen, Anregungen, Fachfragen oder Diskussionen stehen wir (RG München) immer gerne zur Verfügung! Ggf. wird dieser Thread noch etwas erweitert falls nötig. Rechtschreibfehler und sonstiges dürfen gesammelt und gegen ein Eis eingetauscht werden.

Epilog

Diesen Beitrag hat Florian Weingartner, RG München, erstellt und freundlicherweise einer Übertragung hier ins Wiki zugestimmt.