Weder Videokameras noch Mikrowellen, weder Infrarot- noch Ultraschalldetektoren hätten das Unglück verhindert, wohl aber die Magnet-Sensortechnik, die ein Physiker von der Universität des Saarlandes auf dem Flughafen Saarbrücken-Ensheim ausprobiert. In einem Meter Tiefe unter dem Taxi-Way Alpha messen winzige Metalldetektoren den magnetischen Fingerabdruck der riesigen Maschinen, die über sie hinwegrollen. Ein kleineres, mobiles Experiment steht auf dem Vorfeld des Frankfurter Flughafens - und kommt nun auch in einem europäischen vier-Millionen-Euro-Projekt auf einem griechischen Airport zum Einsatz. Der Experimentalphysiker Professor Uwe Hartmann:
"In Thessaloniki ist eigentlich die Hauptanwendung die permanente Überwachung neuralgischer Punkte. Dort kreuzen sich zum Beispiel mehrere Pisten, an denen es Kollisionen geben könnte. Der Flughafen Thessaloniki ist an zirka dreißig Tagen pro Jahr geschlossen wegen Nebels. Es gibt dort also an dem nahe am Meer gelegenen Flughafen eben sehr starken Bodennebel. Es gibt nur eine visuelle Überwachung durch die Fluglotsen, das heißt keine Kamerasysteme, kein Bodenradarsystem. Und der Flugverkehr kommt zum Erliegen, wenn eben der Fluglotse die Landebahn beispielsweise nicht überblicken kann oder das Vorfeld nicht überblicken kann."
Die kleinen Magnetdetektoren sollen das technische Sicherheitsproblem lösen. Zusammengeschaltet sind sie zu viert in so genannten Brücken. Verbunden mit guten Verstärkern haben die Systeme eine Erfassungsempfindlichkeit im Nanotesla-Bereich. Sie unterscheiden also bereits Veränderungen von einem Tausendstel des Erdmagnetfeldes. An Hand der magnetischen Signaturen kann man sogar Flugzeugtypen auseinander halten. Der Saarbrücker Physiker erklärt diesen "Magnetismus" so:
"Dass tatsächlich ein Fahrzeug, also insbesondere auch unterschiedliche Flugzeuge, ganz charakteristische Magnetfeldverzerrungen hervorrufen. Also beispielsweise nehmen wir mal ein gängiges Flugzeug, eine Boeing 737, das ist ja ein weit verbreitetes Flugzeug. Diese Boeing 737 erzeugt jetzt ein ganz charakteristisches Magnetfeldprofil in der Umgebung ihres Leitwerks und an den Turbinen. Und dieses Magnetfeldprofil unterscheidet sich eben sehr deutlich von dem Profil, das ein Airbus beispielsweise hervorruft. Und dadurch können wir auf die Identität des Flugzeuges schließen."
Die Sensoren messen, wie sich das Erdmagnetfeld verbiegt, wenn ein Flugzeug mit metallischen Bauteilen darüber hinwegrollt, und wie es sich wieder entzerrt. Der zukünftige Prototyp eines Magnetsensoren-Leitsystems soll aus einigen 1000 Stück bestehen. Erste Versuche haben gezeigt, dass Flugzeuge auf ihrem ganzen Weg am Boden bis hin zu Startbahn und Parkposition auf diese Weise überwacht werden können. Beim Andocken des Fluggeräts sollen wetterbeständige Magnetsensoren den herkömmlichen optischen Videokameras sogar überlegen sein. Streng genommen sind die Sensoren technisch nichts Neues. Denn sie gleichen den Leseköpfen von Computerfestplatten. Uwe Hartmann:
"Der Witz ist tatsächlich, dass wir Standard-, kommerzielle Magnetfeldsensoren nehmen können, aber dann eine sehr empfindliche Verstärkerschaltung benötigen, die die Sensoren eigentlich wirklich erst veredelt zu dem, was benötigt wird und was sie dann eigentlich sind. Sie messen tatsächlich das Magnetfeld um kleinste Variationen des Erdmagnetfeldes, das ohnehin überall schon variiert, aber wenn es eine zusätzliche zeitliche Variation gibt, eben durch ein fahrendes Fahrzeug, es kann auch sehr langsam fahren, dann erfassen wir diesen ganz kleinen Unterschied zu dem mittleren Erdmagnetfeld. Das heißt, wir erhalten also ein Magnetfeld-Zeit-Profil."
Ein Profil, das die Auswertungssoftware mit immer verbesserten Algorithmen zum Gesamtbild zusammenfügt. Das Experiment liefert permanent Messdaten. Diese werden in komplexen Modellrechnungen ausgewertet, die Modelle mit Hilfe der Daten optimiert. Auf dem Rhein-Main-Flughafen wollen die Forscher nun die Chance nutzen, die magnetsensorischen Daten mit allen anderen sicherheitsrelevanten Daten in Echtzeit zu vernetzen: nämlich mit Bodenradar, Kameras und den Daten von Flugplänen. In Kombination sollen die gemessenen Magnetfelder klaffende Sicherheitslücken schließen.
"In Frankfurt ist das Interessante, dass man eben diesen Sensor vergleichen kann mit anderen Informationen, die Bodenradar beispielsweise liefert, dass wir experimentieren können damit, welche Daten jetzt sinnvolle Informationen liefern, auch in Kombination. Man spricht dort von Data Fusion, das heißt viele Datenströme laufen zusammen und geben dann die vollständige Information. Das kann man nur auf einem sehr großen Flughafen machen, wo es eine sehr hohe Verkehrsdichte gibt."
Die ersten Prototypen für das neue, um magnetsensorische Daten ergänzte Bodenüberwachungssystem sollen in drei Jahren zur Verfügung stehen. Dafür wollen Flughafenbetreiber und -ausstatter zusammenarbeiten - unterstützt durch Experten für integrierte Verkehrssysteme und Elektronik.
"In Thessaloniki ist eigentlich die Hauptanwendung die permanente Überwachung neuralgischer Punkte. Dort kreuzen sich zum Beispiel mehrere Pisten, an denen es Kollisionen geben könnte. Der Flughafen Thessaloniki ist an zirka dreißig Tagen pro Jahr geschlossen wegen Nebels. Es gibt dort also an dem nahe am Meer gelegenen Flughafen eben sehr starken Bodennebel. Es gibt nur eine visuelle Überwachung durch die Fluglotsen, das heißt keine Kamerasysteme, kein Bodenradarsystem. Und der Flugverkehr kommt zum Erliegen, wenn eben der Fluglotse die Landebahn beispielsweise nicht überblicken kann oder das Vorfeld nicht überblicken kann."
Die kleinen Magnetdetektoren sollen das technische Sicherheitsproblem lösen. Zusammengeschaltet sind sie zu viert in so genannten Brücken. Verbunden mit guten Verstärkern haben die Systeme eine Erfassungsempfindlichkeit im Nanotesla-Bereich. Sie unterscheiden also bereits Veränderungen von einem Tausendstel des Erdmagnetfeldes. An Hand der magnetischen Signaturen kann man sogar Flugzeugtypen auseinander halten. Der Saarbrücker Physiker erklärt diesen "Magnetismus" so:
"Dass tatsächlich ein Fahrzeug, also insbesondere auch unterschiedliche Flugzeuge, ganz charakteristische Magnetfeldverzerrungen hervorrufen. Also beispielsweise nehmen wir mal ein gängiges Flugzeug, eine Boeing 737, das ist ja ein weit verbreitetes Flugzeug. Diese Boeing 737 erzeugt jetzt ein ganz charakteristisches Magnetfeldprofil in der Umgebung ihres Leitwerks und an den Turbinen. Und dieses Magnetfeldprofil unterscheidet sich eben sehr deutlich von dem Profil, das ein Airbus beispielsweise hervorruft. Und dadurch können wir auf die Identität des Flugzeuges schließen."
Die Sensoren messen, wie sich das Erdmagnetfeld verbiegt, wenn ein Flugzeug mit metallischen Bauteilen darüber hinwegrollt, und wie es sich wieder entzerrt. Der zukünftige Prototyp eines Magnetsensoren-Leitsystems soll aus einigen 1000 Stück bestehen. Erste Versuche haben gezeigt, dass Flugzeuge auf ihrem ganzen Weg am Boden bis hin zu Startbahn und Parkposition auf diese Weise überwacht werden können. Beim Andocken des Fluggeräts sollen wetterbeständige Magnetsensoren den herkömmlichen optischen Videokameras sogar überlegen sein. Streng genommen sind die Sensoren technisch nichts Neues. Denn sie gleichen den Leseköpfen von Computerfestplatten. Uwe Hartmann:
"Der Witz ist tatsächlich, dass wir Standard-, kommerzielle Magnetfeldsensoren nehmen können, aber dann eine sehr empfindliche Verstärkerschaltung benötigen, die die Sensoren eigentlich wirklich erst veredelt zu dem, was benötigt wird und was sie dann eigentlich sind. Sie messen tatsächlich das Magnetfeld um kleinste Variationen des Erdmagnetfeldes, das ohnehin überall schon variiert, aber wenn es eine zusätzliche zeitliche Variation gibt, eben durch ein fahrendes Fahrzeug, es kann auch sehr langsam fahren, dann erfassen wir diesen ganz kleinen Unterschied zu dem mittleren Erdmagnetfeld. Das heißt, wir erhalten also ein Magnetfeld-Zeit-Profil."
Ein Profil, das die Auswertungssoftware mit immer verbesserten Algorithmen zum Gesamtbild zusammenfügt. Das Experiment liefert permanent Messdaten. Diese werden in komplexen Modellrechnungen ausgewertet, die Modelle mit Hilfe der Daten optimiert. Auf dem Rhein-Main-Flughafen wollen die Forscher nun die Chance nutzen, die magnetsensorischen Daten mit allen anderen sicherheitsrelevanten Daten in Echtzeit zu vernetzen: nämlich mit Bodenradar, Kameras und den Daten von Flugplänen. In Kombination sollen die gemessenen Magnetfelder klaffende Sicherheitslücken schließen.
"In Frankfurt ist das Interessante, dass man eben diesen Sensor vergleichen kann mit anderen Informationen, die Bodenradar beispielsweise liefert, dass wir experimentieren können damit, welche Daten jetzt sinnvolle Informationen liefern, auch in Kombination. Man spricht dort von Data Fusion, das heißt viele Datenströme laufen zusammen und geben dann die vollständige Information. Das kann man nur auf einem sehr großen Flughafen machen, wo es eine sehr hohe Verkehrsdichte gibt."
Die ersten Prototypen für das neue, um magnetsensorische Daten ergänzte Bodenüberwachungssystem sollen in drei Jahren zur Verfügung stehen. Dafür wollen Flughafenbetreiber und -ausstatter zusammenarbeiten - unterstützt durch Experten für integrierte Verkehrssysteme und Elektronik.