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Flug MH370: Wie kann ein Flugzeug unbemerkt vom Radar verschwinden?

Die malaysische Boeing 777 ging im Grenzbereich verschiedener Flugüberwachungen verloren. Hier ist die Radarkontrolle bekanntermaßen lückenhaft. Flug MH370 zeigt beispielhaft, wie fehleranfällig die Nachverfolgung von Flugzeugen im Luftraum ist.
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Um das Schicksal des vermissten Malaysia Arlines' Flug MH 370 ranken sich mittlerweile viele Mythen und Theorien: Manche stellen die Crew der Boeing 777-200ER als Helden dar, die gegen ein Feuer an Bord kämpften und diesem schließlich zum Opfer fielen. Andere zeichnen sie als Verbrecher, die das Flugzeug zusammen mit mehr als 230 Menschen entführten. Unabhängig vom Wahrheitsgehalt dieser Spekulationen zum Schicksal von MH 370 deuten sie jedoch alle auf einen Punkt: wie vergeblich es scheint, den Verlauf transozeanischer Flüge über internationale Grenzen hinweg aufzuzeichnen, wenn ihre Datenübertragungssysteme zusammenbrechen.

Heutige Technologien erzeugen bisweilen den Eindruck, dass eine Art Big Brother alles und jeden jederzeit im Blick behält. Flug 370 jedoch zeigt, dass dieser Big Brother zumindest nicht in der Luftfahrt existiert. Langstreckenflüge sind auf Gedeih und Verderb einem koordinierten Kontrollsystem ausgeliefert, das auf einer Serie von Übergaben zwischen unabhängig voneinander überwachten Fluginformationsgebieten basiert. Dieses soll die Passagiere sicher zu ihren Zielorten geleiten. Ausgestattet sind die Flugzeuge mit Geräten, die automatisch ausgewählte Informationen übertragen, aber diese Koordination funktioniert ausgerechnet nur dann am besten, wenn Cockpit und Luftverkehrskontrolle regelmäßig miteinander kommunizieren.

Nach den Definitionen der International Civil Aviation Organization der Vereinten Nationen definiert sich ein Fluginformationsgebiet als eine "räumliche Erstreckung des Luftraums, in der ein Flugzeug ein Mindestmaß an Flugverkehrsdaten erhält, inklusive Wettermeldungen und relevanten Flugbewegungen anderer Maschinen". Größere Länder unterteilen sich typischerweise in verschiedene Informationsregionen, während der Luftraum manch kleiner Nation tatsächlich in eine einzige Kontrollzone passt. Deutschland beispielsweise teilt sich auf drei Gebiete auf, die von München, Bremen und Langen aus überwacht werden.

Flickenteppich der Überwachung

Die Region, in der die Flugkontrolle am 8. März den Kontakt zu Flug MH 370 mit seinen 239 Menschen an Bord auf dem Weg von Kuala Lumpur nach Peking verlor, ist ein Flickenteppich aus Flugüberwachungszonen verschiedenster Länder. Seit mehr als zwei Wochen helfen nun Fachleute aus 26 Ländern den malaysischen Behörden bei der Suche nach der Boeing – bislang ohne Erfolg.

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Blick ins Cockpit | Im Cockpit eines Flugzeugs finden sich zahllose Geräte, Monitore und Computer. Sie übermitteln teilweise automatisch Daten an die Flugüberwachung, sind jedoch gegen Manipulation nicht gefeit.

Da die Sender und das Sekundärradar der Maschine eine Stunde nach dem Start verstummten, lässt sich die genaue Route des Fliegers nicht mehr leicht nachverfolgen. Verschiedene Quellen berichten jedoch, dass sich die Boeing im Grenzbereich der Luftüberwachung von Malaysia, Singapur, Thailand und Vietnam in westliche Richtung weg von ihrer Route nach Peking gewandt hat. Erst Stunden später bekamen die Behörden Informationen, dass Flug 370 seinen Kurs geändert hat, um über den Norden Malaysias in Richtung der Straße von Malakka zu fliegen. Laut den neuesten Informationen könnten womöglich einige große Trümmerstücke Auskunft über das Schicksal der Boeing geben, die mit Hilfe von Satellitenbildern im südlichen Indischen Ozean geortet wurden – Tausende von Kilometern vom planmäßigen Flugkorridor entfernt. Eine endgültige Bestätigung durch Suchmannschaften vor Ort steht aber noch aus. (Eine Analyse der Signale, die die Turbinen noch an Satelliten übermittelt haben, bestätigen inzwischen, dass die Maschine auf dem südlichen Korridor flog. Die letzte Übermittlung stammt demnach von einer Region westlich von Perth über dem offenen Meer, weitab von einem Landeplatz. Die malaysische Regierung geht deshalb davon aus, dass die Maschine mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit im Indischen Ozean abstürzte. Anm. d. Redaktion)

Generell gilt, dass die Radarüberwachung an den Rändern der Fluginformationsgebieten lückenhaft wird, weil die Radarwellen dort gedämpft werden: Das Signal wird schwächer, was sich durch raues Gelände – etwa Gebirge – noch verschärfen kann, sagt Jason Day vom Aviation Program der Arizona State University, ein ehemaliger Pilot. "Gelangt man erst einmal an diesen Grenzbereich, können bereits Wolken das Signal verzerren", fügt er hinzu.

Die Luftwaffe nutzt diese Schwäche

Militärflugzeuge nutzen diese mangelhafte Abdeckung im Kontaktbereich zweier Lufträume, um sich vor dem Radar zu tarnen. Für einen zivilen Piloten gäbe es aber kaum einen triftigen Grund, dies absichtlich zu tun, so Day. Die zivilen Kontrollzentren reichen die Verantwortung für die Flüge weiter, wenn die Maschinen ihren Zuständigkeitsbereich verlassen und den nächsten erreichen – in etwa so, wie Mobilfunksender die Handysignale weiterleiten, wenn ein Nutzer aus dem Bereich eines Sendemasts in den des angrenzenden geht. In der Luftfahrt bestätigt der Pilot diesen Übergang in der Regel dadurch, dass er sich mit den Worten "Gute Nacht" oder "Auf Wiedersehen" vom vorherigen Kontrollzentrum abmeldet. Mehrere Berichte bestätigen, dass die letzte mündliche Kommunikation von MH 370 mit der Flugüberwachung aus den Worten "All right, goodnight" bestand – etwa eine Stunde nach dem Start.

Kurz danach verlor die zivile Flugsicherung die Maschine aus den Augen. Militärradar zeichnete das Flugzeug jedoch Stunden später und hunderte Kilometer vom eigentlichen Kurs auf. Niemand weiß bislang, ob jemand an Bord die Kommunikation bewusst abgeschaltet hat oder ob dies als Folge eines Feuers oder einer anderen Katastrophe geschah. Piloten kontrollieren den größten Teil des Flugzeugs direkt aus dem Cockpit, darunter auch den Kabinendruck und die Sauerstoffversorgung. Besonders wichtig sind dabei das Flight Management System (FMS) und das Transpondersignal, das die Flughöhe, die Richtung und die Fluggeschwindigkeit übermittelt. Das Aircraft Communications Addressing and Reporting System (ACARS), das die Informationen vom FMS zur Luftüberwachung sendet, ist direkt in den Bordcomputer integriert und läuft im Hintergrund. Ein Crewmitglied könnte es im Prinzip dadurch ausschalten, dass er das FMS herunterfährt, so Day. "Dass jemand das FMS verändert hat, würde am Boden nur dann auffallen, wenn man sich die Informationen, die ACARS verschickt, sehr genau anschaut", erläutert er. Wenn das ACARS abgeschaltet wurde, weiß das Kontrollzentrum nicht sofort, ob jemand neue Befehle in das FMS eingegeben hat.

Piloten können unter bestimmten Bedingungen auch ohne dieses System fliegen – etwa wenn ein Kabelschmorbrand es nötig macht, diesen Schaltkreis vom Strom zu nehmen, oder wenn das System fehlerhafte Daten anzeigt, meint Days. Sollte das FMS "außer Kontrolle" geraten, fahren es die Piloten wahrscheinlich herunter und steuern ihre Maschine mit Hilfe von Rohdaten, die über Kurzwellenradio an ihr Flugzeug geschickt werden. Sie orientieren sich anhand von Leuchtsignalen oder landen über Instrumentenlandesysteme – je nachdem, wo sie sich gerade befinden.

Neue Kontaktsysteme

Die Luftfahrtindustrie hat in den letzten Jahren neue Technologien entwickelt, damit die Luftüberwachung und die Fluglinien selbst kontinuierlich in Kontakt bleiben können, selbst wenn ihre Maschinen lange Strecken über den Ozean zurücklegen. Eine der vielversprechendsten Erfindungen ist die automatische bordabhängige Überwachung, Automatic Dependent Surveillance – Broadcast (ADS-B): Dieses System basiert auf der Kommunikation zwischen GPS-Satelliten und Übertragungsgeräten an Bord, die Piloten, andere Flugzeuge und die Fluglotsen am Boden über die Position, Identität, Höhe und Geschwindigkeit des Flugzeugs informieren. ADS-B sammelt und übermittelt konstant Daten, während Radar nur in regelmäßigen Intervallen elektromagnetische Wellen aussendet.

Die US-amerikanische Luftfahrtbundesbehörde FAA hat seit Jahren den Einbau von ADS-B als Teil des Next Generation Air Transportation System Programs vorangetrieben, obwohl die Technologie noch nicht etabliert ist. Die FAA hofft, dass ADS-B "die Flugverkehrskontrolle von einem radarbasierten System zu einer auf Satellitenüberwachung beruhenden Ortung von Flugzeugen" weiterentwickelt. Laut einer im Mai 2010 publizierten Verlautbarung, müssen Flugzeuge bis 2020 mit ADS-B ausgestattet sein, wenn sie US-Luftraum überfliegen wollen. In der Europäischen Union gilt dies bereits ab 2017, und alle neuen Flugzeuge, die ab 2015 gebaut werden, müssen ADS-B serienmäßig aufweisen. Australien, Singapur und Vietnam fordern bereits heute ADS-B als Pflicht, wenn Flugzeuge bestimmte Regionen ihres Luftraums kreuzen. MH 370 besaß ADS-B bereits, doch zusammen mit den anderen Kontrollgeräten wurde es ausgeschaltet: Gegen bewusste Manipulation oder technisches Versagen ist das System also leider auch noch nicht gefeit.

13. KW 2014

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 13. KW 2014

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