Charlottes neue Start- und Landebahn erhält einen digitalen Zwilling. Das erste Motorflugzeug stieg etwa zwanzig Jahre vor der ersten echten Start- und Landebahn in die Luft, und die Luftfahrtwelt erkannte mit der Zeit die Notwendigkeit ebener, befestigter Oberflächen. Auch die Pistentechnologie entwickelte sich weiter. Das nun in Charlotte entstehende Projekt zielt darauf ab, die Pistentechnologie mit digitalen Funktionen auszustatten und sie damit noch einen Schritt weiterzubringen.
Der Charlotte Douglas International Airport (CLT) in North Carolina ist ein wichtiges Drehkreuz von American Airlines und einer der verkehrsreichsten Flughäfen des Landes. Der Flughafen verfügt über drei parallele Start- und Landebahnen. Die vierte parallele Bahn, deren Grundstein im Juni 2023 gelegt wurde, soll mit einer Länge von 10.000 Fuß die Kapazität für Landungen und Starts erhöhen. Von dem Projekt wird außerdem erwartet, dass es den Flughafen wettbewerbsfähig hält und unter schwierigen Bedingungen für Widerstandsfähigkeit sorgt. Während die Bauarbeiten laufen, wurden die bestehenden Bahnen in 19R/1L, 19L/1R und 18/36 umbenannt. Die neue Bahn wird die Kennung 19C/1C tragen.
Das Besondere an der Bahn sind ihre Eigenschaften als „intelligente Start- und Landebahn”. Dabei handelt es sich nicht um eine unnötige WiFi-Verbindung wie bei einem intelligenten Kühlschrank. Ziel ist es, mit Sensorik und Telemetrie den aktuellen Zustand der Bahn und ihre Veränderung im Laufe der Zeit weitaus detaillierter zu verstehen. In den zu verlegenden, 18 Zoll tiefen Beton werden mehr als 2.000 Sensoren eingebettet. Die Sensoren messen Folgendes: – Spannung und Verformung – Feuchtigkeitseintritt – Setzung – Reibung – Vorhandensein von Schnee und Eis
Ähnliche Sensoren wurden zuvor auf Autobahnbrücken und Straßen eingesetzt. Doch erstmals wird eine Start- und Landebahn in den USA auf diese Weise ausgestattet, und es wird ein „digitaler Zwilling” der Bahn erstellt. Die Sensoren werden unter anderem Folgendes messen:
Ähnliche Sensoren wurden bereits früher auf Autobahnbrücken und Straßen eingesetzt; doch nun wird erstmals eine Start- und Landebahn in den USA auf diese Weise ausgestattet und ein „digitaler Zwilling“ der Bahn erstellt. Dieses mit Sensordaten gespeiste Modell wird dazu dienen, den Zustand der Bahn aus technischer und betrieblicher Sicht zu überwachen. Während die Daten zu Feuchtigkeit, Schnee und Eis die Enteisungsarbeiten steuern, wird die Spannungsüberwachung die Wartungsentscheidungen leiten und deutlich zeigen, wie sich der Flugbetrieb auf die Struktur der Bahn auswirkt. Die in den Beton eingebetteten Dehnungsmessstreifen werden praktisch nicht zu warten sein; ihre erwartete Lebensdauer beträgt etwa zehn Jahre.
Warum das wichtig ist
Dieses Projekt zeigt, dass der bisher auf Brücken und Straßen erprobte Sensorik-Ansatz nun in die Infrastruktur der Luftfahrt übertragen wird. Indem sich die Start- und Landebahn von einem passiven Betonstreifen in ein System verwandelt, das seinen eigenen Zustand kontinuierlich meldet, werden Wartungs- und Eisbekämpfungsentscheidungen künftig nicht mehr auf Schätzungen, sondern auf direkten Messungen beruhen; das bedeutet weniger ungeplante Sperrungen und Verspätungen an einem der verkehrsreichsten Flughäfen des Landes. Dass der Versuch an einem großen Airline-Drehkreuz stattfindet, ist deshalb von Bedeutung, weil das Modell, sofern es funktioniert, auch als Referenz für andere Flughäfen dienen wird. Demgegenüber lassen die Lebensdauer der Dehnungsmessstreifen von etwa zehn Jahren und die Tatsache, dass sie wegen ihrer Einbettung nicht repariert werden können, eine offene Frage zurück: Welcher Teil des digitalen Zwillings kann seine Funktion noch aufrechterhalten, wenn die Sensoren nach und nach ausfallen?