Sensoren sichern Flughäfen

Auf großen Flughäfen herrscht eine enorme Verkehrsdichte. Neben Flugzeugen bewegen sich im so genannten Flugvorfeld auch Versorgungsfahrzeuge, Busse und auch Fußgänger. Die Vermeidung von Unfällen erfordert daher ein hohes Maß an Koordination durch die Leitstellen sowie größte Vorsicht. Neben der Sicherheit liegt eine hohe Priorität des so genannten Vorfeldmanagements bei der Minimierung von Verzögerungen bei Starts und Landungen, da diese mit erheblichen Kosten verbunden sind.

Eingesetzt werden Überwachungssysteme wie Videokameras und Bodenradar. Doch derartige Überwachungssysteme sind außerordentlich teuer, nicht flächendeckend und zum Teil witterungsabhängig. Große Flughäfen lassen nur Teile des Vorfeldes überwachen, bei mittleren und kleineren Flughäfen sind Vorfeldüberwachungssysteme kaum vorhanden. Wissenschaftler der Fachrichtung Experimentalphysik der Universität des Saarlandes um Prof. Uwe Hartmann haben ein System entwickelt, durch das man mit Hilfe einer ultraempfindlichen Messung von Magnetfeldern das Flughafenvorfeld überwachen kann.

Flugzeuge und sonstige Fahrzeuge deformieren in ihrer Umgebung minimal die Feldlinien des Erdmagnetfeldes. Verantwortlich dafür sind Metallteile und elektrische Aggregate in den Fahrzeugen. Diese Deformation kann mittels neuartiger Magnetfeldsensoren, die sich beispielsweise im Abstand von einigen Metern im Boden befinden, witterungsunabhängig, zuverlässig und vergleichsweise kostengünstig erfasst werden.

Selbst die Unterscheidung verschiedener Flugzeuge und Straßenfahrzeuge erscheint möglich. Prinzipiell könnte so das komplette Vorfeld eines Flughafens je nach Größe mit einigen Hundert oder einigen Tausend Sensoren überwacht werden. Das Verfahren scheint dabei auch für mittlere und kleinere Flughäfen realisierbar zu sein.

Um auf der Basis der bisher durchgeführten grundlegenden Forschungsarbeiten ein in der Realität auf Flughäfen einsetzbares Sensorsystem zu entwickeln, wurde von der EU das Projekt ISMAEL (Intelligent Surveillance and Management for Airfield Applications Based on Low Cost Magnetic Field Detectors) bewilligt. Das rund vier Millionen Euro teure Projekt, bei dem die Forscher mit Fraport, der Betreibergesellschaft des Frankfurter Flughafens, zusammenarbeiten, wird zu mehr als der Hälfte aus dem neuen EU-Forschungsprogramm finanziert. Neben dem Frankfurter Flughafen haben die Saarbrücker Physiker mit dem Flughafen der griechischen Stadt Thessaloniki einen weiteren Partner gewonnen.

Das Ziel der Arbeiten besteht darin, in spätestens drei Jahren verschiedene Flughäfen mit dem neuen System auszurüsten. Das Überwachungssystem soll Flugzeuge und Autos erkennen, ihre Richtung und Geschwindigkeit erfassen und Alarm schlagen, falls ein Flieger falsch abbiegt oder ein Auto vom rechten Weg abkommt. Das Überwachungssystem nutzt einen an der Saar-Uni entwickelten Magnetfeld-Detektor, der ursprünglich für den Einsatz in Verkehrsleitsystemen gedacht war, und der vom Elektronik-Spezialisten Votronic im saarländischen St. Ingbert produziert wird.

Seit 1993 ist Prof. Hartmann als Inhaber eines Lehrstuhls für Experimentalphysik an der Universität des Saarlandes tätig. Seine bevorzugte Arbeitsrichtung ist die Nano-Struktur-Physik. Daneben konzentriert er sich auf Arbeiten im Bereich Magnetismus, speziell zur Magnetfeldsensorik. Prof. Hartmann war Initiator der saarländischen Initiative „NanoBioNet“ und gehört dem Vorstand an. Für seine messtechnischen Entwicklungen im Bereich der Nanotechnologie wurde er mit dem renommierten Philip-Morris-Forschungspreis ausgezeichnet.

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Fachrichtung Experimentalphysik,
Stefanie Neumann
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