«Kein Pilot hat dann Zeit, lange Checklisten durchzugehen»

Automatisierte Systeme im Cockpit lassen sich fast immer abschalten. Im Notfall gibt es dabei jedoch zwei Herausforderungen.

Zeichnung: Felix Schaad

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Wer hat im Cockpit eigentlich das Sagen: Mensch oder Maschine?, fragen sich seit dieser Woche viele Passagiere. Nachdem im Oktober eine Boeing 737 Max 8 der indonesischen Lion Air kurz nach dem Start ins Meer gestürzt war, zerschellte vor einigen Tagen eine baugleiche Maschine ebenfalls kurz nach dem Abheben in Äthiopien. Noch weiss man wenig über die zweite Unglücksursache, beim Absturz im Oktober jedoch spielte eine neue Software eine entscheidende Rolle. Weil es möglich ist, dass der zweite Absturz ähnliche Ursachen hat, muss die Boeing 737 Max momentan in vielen Ländern am Boden bleiben.

Diskussionen um automatisierte Hilfen im Cockpit gibt es seit langem. Die Computer haben in den Flugzeugen mehr noch als in den Autos zahlreiche Aufgaben übernommen. «Fast jedes Teilsystem hat heute seinen eigenen Computer», sagt Christoph Regli. Er leitet den Studiengang Aviatik an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) und ist selbst Linienpilot und Informatikingenieur ETH. Es gibt Assistenzsysteme, die den Piloten bei seiner Arbeit unterstützen, und es gibt den Autopiloten, der die Steuerung komplett übernimmt. Starts und Landungen fliegen die Piloten in den meisten Fällen aber selbst, unterstützt von digitalen Assistenten. Der Autopilot übernimmt erst ab einer gewissen Flughöhe.

Erfahrung entscheidet

Die Piloten haben zudem fast immer die Möglichkeit, die automatisierten Systeme abzuschalten. Im Notfall gibt es dabei jedoch zwei Herausforderungen. Stellt sich eine kritische Situation nahe dem Boden ein, also während des Starts oder der Landung, zählt jede Sekunde. «Kein Pilot hat dann die Zeit, lange Checklisten durchzugehen», sagt Regli. Diese Checklisten geben die Handlungsschritte im Notfall vor, die man nach Abschalten der Systeme vornehmen müsste. Zudem muss der Pilot erst einmal merken, welche Systeme für Probleme sorgen und abgeschaltet gehören, was unter Zeitdruck schwierig sein kann.

Doch nicht nur der Zeitdruck ist fordernd. Zwar üben die Piloten jedes Notfallszenario regelmässig im Simulator, doch ein echter Notfall kann sich ganz anders anfühlen. Einen grossen Linienjet ohne automatisierte Hilfesysteme zu steuern, ist, auch wenn x-fach geübt, kein alltägliches Manöver für einen Piloten.

«Ein ganz wichtiger Faktor ist dabei die Erfahrung», sagt Regli. Ein gutes Beispiel sei die erfolgreiche Notwasserung von Chesley B. Sullenberger, genannt Sully, im Jahr 2009 auf dem Hudson River in New York. Sully hatte über 20'000 Flugstunden, als er nach dem Ausfall beider Triebwerke das Manöver schaffte.

Verschiedene Medien berichteten nach dem Absturz am Sonntag, der Kapitän des Ethiopian-Fluges sei mit 29 Jahren zwar noch jung gewesen, hatte aber bereits 8000 Flugstunden absolviert. Sein Co-Pilot brachte es jedoch erst auf 200 Stunden. In den USA muss ein Co-Pilot 1500 Flugstunden vorweisen können, bevor er Linienjets überhaupt steuern darf. In der Schweiz sind es 200 Stunden. Entscheidend in einer Notfallsituation ist auch, dass Kapitän und Co-Pilot als Team gut zusammenarbeiten.

Der Autopilot war ursprünglich dazu gedacht, die Piloten von Routineaufgaben zu entlasten, ihnen beispielsweise dabei zu helfen, die korrekte Höhe und Geschwindigkeit konstant zu halten. «Es ist eine beinahe philosophische Frage, ob die Maschine den Menschen unterstützt oder bevormundet», sagt Regli.

In den Achtzigerjahren führte der französische Flugzeughersteller Airbus das sogenannte Flight-Envelope-Protection-System ein. Es sollte den Piloten vor zu abrupten, gefährlichen Flugmanövern bewahren, gab also gewisse Parameter vor, innerhalb derer sich das Flugzeug bewegen sollte. Will ein Pilot beispielsweise ein zu riskantes Manöver fliegen, bei dem ein Strömungsabriss drohen könnte, schaltet sich der Computer korrigierend ein.

Wer sich nun Sorgen macht, weil der eigene Computer gerne mal herumzickt, der sollte wissen, dass die Flugzeugsoftware eine sehr viel strengere Prüfung nach möglichen Fehlern durchlaufen muss als kommerzielle Lösungen auf dem heimischen PC. Allerdings sind die automatisierten Systeme auf Daten von allen möglichen Sensoren angewiesen, um auf Situationen reagieren zu können.

Defekter Sensor

Diese Sensoren sind meist in mehrfacher Ausführung vorhanden, nach dem Prinzip der Redundanz, das in der Flugsicherheit eine zentrale Rolle spielt. Fällt ein System aus, gibt es ein Backup. Jede Software kann aber nur korrekt arbeiten, wenn die Sensoren richtige Daten liefern. «Die Abhängigkeit von korrekt arbeitenden Sensoren ist ein grundsätzliches Problem der Automatisation», sagt Professor Michel Guillaume, der das Zentrum für Aviatik an der ZHAW leitet und ausserdem an der ETH Zürich lehrt. Eines, das sich in unbemannten Fahr- oder Flugzeugen noch akuter stellen wird.

Ein defekter Sensor spielte auch beim Absturz der indonesischen Lion Air eine Rolle. Der Sensor, der den Anstellwinkel, also den Winkel zwischen Flügel und Luftstrom misst, schickte falsche Daten an den Bordcomputer. Deshalb schaltete sich eine von Boeing neu entwickelte Software ein, die Strömungsabrisse verhindern soll. Diese neue Software, die Boeing mit der 737 Max einführte, steht im Fokus der Ermittler zum Absturz im Oktober. Das Maneuvering Characteristics Augmentation System (MCAS) haben die Flugzeugbauer entwickelt, weil der neue Flugzeugtyp grössere Triebwerke hat, die zudem weiter vorne am Flügel sitzen. Dadurch hat sich der Schwerpunkt der Maschine verschoben, und das Risiko für einen Strömungsabriss steigt.

Das Prinzip der Redundanz spielt bei der Sicherheit eine wichtige Rolle.

Einen Strömungsabriss kann es geben, wenn die Nase des Flugzeugs zu weit nach oben geht. Das Flugzeug fällt dann wie ein Stein vom Himmel. Gefährlich ist ein solcher vor allem nahe dem Boden. Passiert er in grosser Höhe, können die Piloten die Maschine wieder abfangen. Dazu müssen sie gegen die Intuition arbeiten, was unter Zeitdruck nur möglich ist, wenn man es unzählige Male geübt hat. Wenn sich das Flugzeug im freien Fall befindet, müssen die Piloten die Nase nach unten drücken, damit die Luft die Flügel wieder umströmt und die Aerodynamik das Flugzeug erneut fliegen lässt.

«Pilot beging einen Fehler»

Der Pilot der Lion Air merkte nicht, dass er gegen das MCAS ankämpfte. Er zog die Nase über zwanzigmal nach oben, und die Software, die fälschlicherweise einen Strömungsabriss vermutete, drückte sie wieder nach unten. «Der Pilot hat einen Fehler gemacht», sagt der US-Luftfahrtexperte Peter Lemme, der früher bei Boeing als Ingenieur arbeitete. Allerdings gab es auch Kritik an Boeing, weil das Unternehmen die Piloten nicht oder zu wenig auf das MCAS hingewiesen hatte. Nun muss Boeing das System auf Anweisung der amerikanischen Aufsichtsbehörden bis im April überarbeiten.

Noch weiss man zu wenig über den Absturz vom Sonntag. Doch es gibt gewisse Parallelen zwischen den beiden Katastrophen. Auch der Pilot des Ethiopian-Flugzeugs kämpfte damit, die Maschine steigen zu lassen. In einem Interview mit CNN sagte der CEO der Airline, der Pilot habe dem Tower ebenfalls Probleme mit der Flugsteuerung gemeldet, als er vor dem Absturz darum bat, zurückkehren zu können. Die «New York Times» berichtete von zwei weiteren Fällen in den USA, bei denen Piloten im Spätherbst Probleme mit dem MCAS meldeten, weil es die Nase nach unten drückte. Sie konnten diese Probleme aber lösen, indem sie die entsprechenden Systeme abschalteten. Inzwischen sollten eigentlich alle Linienpiloten über das MCAS Bescheid wissen.

Wie riskant es momentan ist, als Passagier in einer 737 Max mitzufliegen, darüber sind die Experten sich nicht einig. Christoph Regli würde weiter mitfliegen, Michel Guillaume nicht, bevor es klarere Antworten gibt. Er weist jedoch darauf hin, dass das Flugzeug statistisch gesehen noch immer das sicherste Verkehrsmittel ist. «Beinahe jede Sekunde startet weltweit ein Flugzeug, im Vergleich dazu geschehen sehr wenige Unfälle.»

(Redaktion Tamedia)

Erstellt: 14.03.2019, 09:09 Uhr

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