Bodenradar: Prinzip, Darstellung und Grenzen
Das primäre Bodenradar (PSR – Primary Surveillance Radar) sendet kurze Hochfrequenz-Impulse aus und empfängt die vom Luftfahrzeug reflektierte Echo-Energie. Aus der Laufzeit ergibt sich die Distanz, aus der Antennenrichtung der Azimut. Das Ziel muss nichts an Bord haben – es genügt eine reflektierende Oberfläche. Auf dem Radarschirm erscheint ein "Blip" ohne Identifikation oder Höheninformation. Die Reichweite hängt von Sendeleistung, Antennengewinn, Frequenz, Pulswiederholrate und Wetter ab. Typische Fehlerquellen sind die Krümmung der Erde, Abschattung durch Gelände (im Alpenraum besonders relevant), Wetterechos, Bodenechos (Clutter) und die endliche Strahlbreite, die mit zunehmender Entfernung die laterale Auflösung verschlechtert. Genau deshalb decken Schweizer Bodenradare die tiefen Alpentäler nicht durchgehend ab.
Sekundärradar (SSR) und Transponder
Das Sekundärradar arbeitet kooperativ: Die Bodenstation sendet auf 1030 MHz Abfragen ("Interrogations"), der Transponder im Helikopter antwortet auf 1090 MHz mit einem codierten Datentelegramm. Das Echo ist dadurch viel stärker als beim PSR, gelände-unabhängiger und liefert zusätzlich Identifikation und Höhe. Mode A überträgt den 4-stelligen Squawk-Code (z.B. 7000 als VFR-Standard in Europa). Mode C ergänzt die barometrische Höhe (bezogen auf 1013.25 hPa). Mode S liefert eine eindeutige 24-Bit-Adresse, Rufzeichen und ist Voraussetzung für ACAS/TCAS. Die international reservierten Notfall-Codes – 7500 (unlawful interference), 7600 (Funkausfall) und 7700 (allgemeiner Notfall) – musst du auswendig kennen. Beim Codewechsel niemals 75/76/77 durchscrollen: Stand-by oder direkten Sprung nutzen.
Darstellung und Interpretation am Lotsenschirm
Was der Lotse sieht, ist heute fast immer eine fusionierte Darstellung aus PSR- und SSR-Daten. Der Symbol-Label zeigt Callsign, Flugfläche/Höhe, Groundspeed und Trend. Ohne funktionierenden Transponder bleibt ein Luftfahrzeug ein anonymer Primärblip – im Skyguide-Sektor wird dich ATC dann zur Aktivierung des Transponders auffordern oder die Freigabe verweigern. In der Schweiz ist Mode-S mit Höhenübertragung im kontrollierten Luftraum und allgemein über 7000 ft AMSL bzw. 5000 ft AGL für motorisierte Luftfahrzeuge vorgeschrieben.
Genauigkeit und beeinflussende Faktoren
Die Reichweite eines Radars wächst grundsätzlich mit der vierten Wurzel der Sendeleistung (Radargleichung) und ist durch die Erdkrümmung begrenzt – ein 5000 ft hoch fliegender Heli ist weiter sichtbar als einer im Talboden. Genauigkeit wird durch Antennenrotationsrate, Pulslänge und Strahlbreite bestimmt. SSR ist genauer als PSR in der Identifikation, kann aber unter "Garbling" (überlappende Antworten mehrerer Luftfahrzeuge) und "Fruiting" (unerwünschte Antworten auf fremde Abfragen) leiden – beides löst Mode S durch selektive Abfrage.
Prüfungsrelevanz BAZL
In der BAZL-Theorieprüfung 060 Navigation gehört Radar zu den verlässlich abgefragten Themen. Du musst den Unterschied PSR/SSR sauber erklären, die Frequenzen 1030/1090 MHz, die Modes A/C/S samt Funktion und die drei Notfall-Squawks kennen. Fragen zu Reichweiten-Faktoren, Sichtlinien-Limitierung und typischen Fehlerquellen kommen regelmässig vor. Operativ rettet dieses Wissen im Ernstfall Zeit: Wer bei Funkausfall reflexartig 7600 squawkt, wird von Skyguide sofort erkannt und kann sicher durch den Luftraum geführt werden.