Brussel, 6 januari 2011. In een van de meest complexe luchtruimen van Europa stelt het B3-consortium (Belgocontrol, Brussels Airport Cy en Brussels Airlines) een innovatieve geïntegreerde aanpak voor om de daaloperaties naar luchthavens te optimaliseren. Het hoofddoel is het verminderen van de CO2-uitstoot door bij te dragen aan de introductie in Europa van een relatief nieuw concept in de luchtvaart: de Continuous Descent Operations (CDO). Het jaar 2011 zal gewijd zijn aan het experimenteren met deze procedure en de analyse van de voordelen ervan.
Continuous Descent Operations
Oorspronkelijk bekend als ‘Continuous Descent Approach’ (CDA), is de CDO een pilotagetechniek waarbij een aankomend vliegtuig afdaalt vanaf zijn optimale positie, met de motoren op gereduceerd vermogen en zonder vlakke vluchtsegmenten. Dit kan alleen gebeuren met respect voor een veilige werking van het vliegtuig en in overeenstemming met de gepubliceerde procedures en de instructies van de luchtverkeersleiding. Het maakt zowel een vermindering mogelijk van het geluid veroorzaakt door wijzigingen in het motorvermogen, gecombineerd met een iets hogere vlieghoogte dan bij een conventionele aanpak met vlakke vluchtsegmenten, als een vermindering van het brandstofverbruik en dus van de CO2-uitstoot.
 | Schema van een CDO. (Eurocontrol) |
Het accepteren of weigeren van een continue nadering blijft de verantwoordelijkheid van de piloot, aangezien het in wezen een pilotagetechniek betreft. De luchtverkeersleiding behoudt op haar beurt het voorrecht om dit type naderingen goed te keuren of af te keuren, afhankelijk van de algemene verkeerssituatie.
Voor veel luchthavens zijn de mogelijkheden om CDO te implementeren beperkt vanwege het verkeersvolume bij de nadering of in de nabijheid van de luchthaven en het naleven van de gevraagde capaciteiten, evenals de noodzaak om de veiligheid van het luchtverkeer te waarborgen door de reglementaire scheidingen tussen vliegtuigen te respecteren. Daarom wordt het vooral toegepast in perioden met minder verkeer (daluren, nacht). Bij veel verkeer zal de piloot de configuratie en het vliegniveau moeten aanpassen om een consistente afstand tot andere vliegtuigen te bewaren. Bovendien moeten de weersomstandigheden het toelaten.
Terminologie
Deze procedure geniet veel belangstelling van de verschillende betrokken partijen, of het nu luchthavens, luchtvaartnavigatiedienstverleners of luchtvaartmaatschappijen zijn, omdat deze zowel potentiële milieuvoordelen (vermindering van emissies en geluid) als economische voordelen (vermindering van brandstofkosten door een lager verbruik) biedt. Het wordt dan ook op zeer uiteenlopende wijze bestudeerd en soms geëxperimenteerd in verschillende landen. En zonder dat er een gestandaardiseerde, unieke en door iedereen goedgekeurde definitie is van de eerder gebruikte term ‘Continuous Descent Approach’ (CDA), wat de harmonisatie ervan belemmert en dus de mogelijkheden om het op identieke wijze toe te passen op verschillende luchthavens. En de CDA dekt alleen ‘daal’-operaties.
 | De CDA is een CDO geworden. |
Met het oog op wereldwijde harmonisatie is men nu overgestapt op ‘CDO’, voor Continuous Descent Operations. Deze terminologie wordt reeds gebruikt door de FAA en omvat zowel daal- als landingsoperaties. Ze wordt nu in Europa overgenomen, zowel door Eurocontrol als SESAR (Single European Sky Air Traffic Management Research), de technologische tak van het Gemeenschappelijke Europese Luchtruim.
Historiek
Op initiatief van Belgocontrol (www.belgocontrol.be) werd begin 2009 een project ‘Continuous Descent Approach’ gestart. Dit met als doel de gebruiksmogelijkheden van deze techniek te bestuderen, die zowel milieuvoordelen (vermindering van geluid en emissies) als economische voordelen (vermindering van brandstofverbruik) oplevert. Het project werd uitgevoerd in samenwerking met de verschillende betrokken partijen, namelijk de luchtverkeersleiding, geïnteresseerde luchtvaartmaatschappijen en de betrokken luchthavens. Het CDA-project, dat een CDO is geworden, zal ‘uiteindelijk’ de vijf Belgische openbare luchthavens betreffen.
 | Overvlucht van het VOR-DME baken bij de eindnadering van baan 25L. |
De werkzaamheden van de experts van Belgocontrol, Brussels Airlines en enkele andere operatoren, en Brussels Airport Cy hebben het mogelijk gemaakt om begin juli 2009 een operationele testfase te starten, en dit met de goedkeuring van de Belgian Supervisory Authority (BSA) en de Directie-Generaal Luchtvaart (DGLV). Het aantal CDA-operaties is toegenomen, maar blijft relatief beperkt. De tests vinden voornamelijk plaats op de banen 25L en 25R. Wanneer de banen 25 in gebruik zijn, is het potentieel en het aantal effectieve CDA’s groter. Tijdens perioden van sterke noord-noordoostenwind kunnen de banen 25 niet worden gebruikt en zijn er dus geen CDA’s mogelijk om redenen van capaciteit en veiligheid.
De testperiode heeft zowel de piloten van de betrokken luchtvaartmaatschappijen als de luchtverkeersleiders in staat gesteld praktische ervaring op te doen met deze procedure. De door de werkgroep geïnitieerde experimenten profiteerden ook van de steun van Eurocontrol.
Maar de voorbereiding van de ingebruikname van het nieuwe luchtverkeersleidingscentrum CANAC 2 van Belgocontrol, dat in februari 2010 werd ingehuldigd, heeft de Belgische luchtverkeersleiders gedurende meerdere maanden gemobiliseerd. Nu dit instrument in gebruik is en beheerst wordt door de verkeersleiders, kon een nieuwe fase in de tot CDO omgedoopte operaties worden overwogen, en dit met een Europese dimensie.
Een Europese en mondiale dimensie
De milieu-uitdaging is cruciaal voor de ontwikkeling van het luchtvervoer. Hoewel deze sector slechts 3% van de totale CO2-uitstoot door menselijke activiteit vertegenwoordigt, is hij groeiende en moet hij daarom zijn impact op het milieu verminderen. Aangezien luchtvaart een wereldwijde activiteit is, kan de zoektocht naar oplossingen alleen op een geharmoniseerde manier plaatsvinden op niet alleen Europees, maar ook wereldwijd niveau. Vandaar de ondertekening van de AIRE-overeenkomst tussen de Europese Commissie en de FAA.
En op Europees niveau, de integratie van de milieudimensie in de doelstellingen van het Gemeenschappelijke Europese Luchtruim en zijn technologische tak, SESAR. Laatstgenoemde heeft een grootschalig onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma op het gebied van luchtvervoer en milieu geïnitieerd en streeft ernaar alle betrokken partijen samen te brengen. Dit heeft de lokale CDA-ervaring, omgedoopt tot CDO, in staat gesteld een Europese en internationale dimensie aan te nemen.
B3
Voortbouwend op de samenwerkingservaring tussen de drie hoofdrolspelers (luchtverkeersleiding, luchtvaartmaatschappij en luchthaven), hebben Belgocontrol, Brussels Airlines en Brussels Airport Cy besloten zich te verenigen onder de naam B3 en de kandidatuur van dit consortium voor te stellen om actief deel te nemen aan het ambitieuze moderniseringsprogramma van het Europese luchtruim, geïnitieerd door SESAR.
De kandidatuur van B3 is geselecteerd om de mogelijkheden van ‘Continuous Descent Operations’ op Brussels Airport (www.brusselsairport.be) te evalueren. Waarom Brussels Airport? De ligging tussen vier grote Europese hubs (Amsterdam, Frankfurt, Parijs en Londen), en de dichtheid en complexiteit van het luchtruim van de toekomstige FABEC (Functional Airspace Block Europe Central) maken het een uniek laboratorium: als het hier werkt, is het vrijwel overal toepasbaar. De gestelde vragen zijn: is het toepasbaar zonder capaciteitsvermindering en met behoud of verbetering van de veiligheid? Hoe meet je het milieuvoordeel? Kan het elders worden gebruikt, afhankelijk van de behaalde resultaten?
 | De kick-off meeting van B3. |
Het B3-project, gelanceerd met een ‘kick-off meeting’ in september 2010, wordt geleid door Philippe Coupez, Fleet Manager Airbus bij Brussels Airlines (www.brusselsairlines.com), en zal zich over een periode van 15 maanden uitstrekken. Aangezien CDO in de eerste plaats een pilotagetechniek is, was het logisch om de leiding aan de airline-partner te geven. Binnen Belgocontrol beheert Elisabeth Peeters, Milieuadviseur, het project. En bij Brussels Airport Cy is dat Maarten Maes van de milieudienst. Wat de geluidsevaluatie betreft, wordt hij ondersteund door de akoestische experts van de KUL.
Technische uitleg
Voor veel luchthavens zijn de mogelijkheden om een CDO te implementeren beperkt vanwege het volume aan luchtverkeer. Wanneer het naderingsverkeer intens is, moet de piloot het motorvermogen, de stand van de flaps en de uitklap van het landingsgestel aanpassen om een scheiding met andere vliegtuigen te handhaven, om duidelijke veiligheidsredenen. Het neerlaten van de flaps en het landingsgestel verhoogt de luchtweerstand, wat meer vermogen vereist om dezelfde snelheid te behouden.
Bij een ‘Continuous Descent Operation’, met de motoren stationair vanaf kruishoogte of het tussenliggende niveau tot de eindnadering, berekent het Flight Management System (FMS) de hele nadering automatisch. Bovendien zal het FMS van het vliegtuig, wanneer het is geprogrammeerd met het verwachte weer op alle punten van zijn route, de vliegroute en de aankomsttijd van het vliegtuig veel nauwkeuriger bepalen. Met als resultaat dat het vliegtuig soepeler in de stroom van het naderingsverkeer zal integreren.
Het B3-project richt zich op operaties die uitvoerbaar zijn met de huidige technologie en concentreert zich op het laatste deel van de afdaling, wanneer de vlucht onder controle is van de ‘Approach’-eenheid van Belgocontrol. De CDO is teamwork tussen de verkeersleider en de piloot. De procedure zal gebaseerd zijn op radarvectoring voor een optimale route. De verkeersleider is verantwoordelijk voor het geven van radarvectoren aan het vliegtuig (met koersen en afstanden) en voor de scheiding met de rest van het verkeer. De piloot is verantwoordelijk voor het afdalingsprofiel en zorgt ervoor dat hij zo dicht mogelijk bij de ideale helling blijft.
 | Het naderingsradarscherm van Belgocontrol in CANAC 2, een onmisbaar hulpmiddel om de verkeersleider te helpen bij het mogelijk maken van een CDO. |
De uitwisseling en analyse van gegevens zal een gezamenlijke inspanning zijn van Brussels Airlines, Belgocontrol en Brussels Airport Cy en zal drie doelen dienen: het optimaliseren van de operationele procedure; het identificeren en kwantificeren van de brandstofbesparing en de vermindering van CO2; het identificeren van de vermindering van geluidsoverlast.
De eerste CDO-tests leverden slechts een beperkt aantal gegevens op. Het aantal vluchten dat deze tests uitvoert, zal geleidelijk kunnen toenemen dankzij een groeiende vertrouwdheid en ervaring met het uitvoeren van dit type naderingen, zowel door de luchtverkeersleiding als door de piloten. Het is absoluut zeker dat een vermindering van het verbruik zal worden bereikt. Het percentage hiervan zal variëren afhankelijk van het type vliegtuig, het effectieve gewicht, de wind, de temperatuur en seizoensgebonden aspecten: in de winter verhoogt het gebruik van ontdooisystemen het motorverbruik. Dit is de reden waarom de testperiode in de vlucht zo belangrijk is voor de validatie van een maximaal aantal vluchtgegevens. Pas na een grondige analyse zal de effectieve verbruiksreductie kunnen worden gekwantificeerd.
 | Naar schatting besparen de Airbus A330’s van Brussels Airlines tot 150 kg brandstof, wat neerkomt op een reductie van 470 kg CO2 per CDO. |
Door de procedure snel voor alle vliegtuigtypen te implementeren, worden onmiddellijk besparingen gerealiseerd. Aangezien er geen speciale uitrusting vereist is, zou het concept onder de paraplu van SESAR kunnen worden aangepast aan andere luchthavens.
Zowel voor de berekening van de geluidsreductie als voor de meting van de vermindering van het verbruik en dus van de CO2-uitstoot, vormt de analyse van gedetailleerde Flight Data Recorder-gegevens een van de meest betrouwbare bronnen. Maar de omvang en het gedetailleerde niveau van de FDR-gegevens impliceren een intense werkbelasting. Er wordt ook gezocht naar methoden om deze technische gegevens gemakkelijker bruikbaar te maken en om onderscheid te kunnen maken tussen vluchten die al dan niet een echte CDO hebben uitgevoerd. Wat de CO2-uitstoot betreft, is het basisidee om uit de FDR-gegevens de gegevens met betrekking tot het brandstofverbruik te extraheren voor een representatief aantal vluchten die een CDO hebben uitgevoerd en deze resultaten te vergelijken met die van vluchten die geen CDO hebben uitgevoerd.
De tool ‘Integrated Noise Model’ (INM) wordt gebruikt om de geluidsimpact te evalueren. Dit simulatieprogramma voor vliegtuiggeluid is conform de ECAC Doc 29-methode die is goedgekeurd door de Europese Burgerluchtvaartconferentie (ECAC) en eveneens van toepassing is volgens VLAREM voor de berekening van de jaarlijkse geluidscontouren.
 | De CDO maakt het mogelijk de geluidsoverlast te verminderen (Eurocontrol). |
Het B3-consortium werkt ook samen met Eurocontrol, dat een tool ontwikkelt, genaamd EFICAT. Dit programma maakt het mogelijk de impact van CDO’s te evalueren op basis van een analyse van radargegevens.
SESAR JU
SESAR Joint Undertaking (www.sesarju.eu) is de instelling die verantwoordelijk is voor de uitvoering van het SESAR-programma. Dit is de operationele en technische dimensie van het Gemeenschappelijke Europese Luchtruim. De JU wordt mede gefinancierd door de Europese Unie, Eurocontrol en de luchtvaartindustrie in brede zin, aangezien dit deel van de JU niet alleen deelnemers van vliegtuigfabrikanten (met name Airbus en Dassault) en ATM-uitrustingsfabrikanten (onder andere Thales) omvat, maar ook luchtvaartmaatschappijen, luchtvaartnavigatiedienstverleners en luchthavens, zowel individueel als via hun verenigingen. Deze participaties kunnen in de vorm van expertisebijdragen of ontwikkelings- en onderzoeksprogramma’s zijn. SESAR is belast met het opstellen van een ‘ATM Master Plan’ tegen 2020, om te voldoen aan de groeiende, voorspelbare behoeften op het gebied van capaciteit, efficiëntie en punctualiteit, terwijl ook de milieu-uitdagingen worden aangepakt. En hiervoor bestudeert het een groot aantal potentiële technologische en operationele oplossingen via onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma’s. En de CDO’s zijn een van deze elementen.
 |
De ‘Atlantic Interoperability Initiative to Reduce Emission’ (AIRE) overeenkomst, gesloten in 2007 tussen de Europese Commissie en de FAA, is een programma dat gericht is op het verminderen van de CO2-uitstoot en het versnellen van de verandering door meer gebruik te maken van de “best practices” van luchtverkeersbeheer en door te kapitaliseren op technologische vooruitgang in vliegtuigen. Deze overeenkomst ondersteunt de implementatie van milieuvriendelijke procedures voor alle fasen van de vlucht. AIRE is een belangrijk element van de ‘groene’ component van het SESAR-programma en de SESAR Joint Undertaking is verantwoordelijk voor het beheer ervan op Europees niveau. Verbeteringen aan het luchtverkeersbeheersysteem (ATM) bieden een potentieel voor het verminderen van de CO2-uitstoot tot 10%. Verbeteringen aan het ATM-systeem zullen ook andere milieuvoordelen opleveren, zoals geluidsreductie en een verbetering van de lokale luchtkwaliteit rond luchthavens. Door te focussen op milieuefficiëntie zal het algemene niveau van het luchtvervoer worden verbeterd, met kostenreducties, kortere vliegtijden, betere punctualiteit en verbeterde veiligheidsnormen. Het doel van AIRE in 2011 is het vergemakkelijken van de overgang tussen ‘groene’ experimenten en de implementatie van ‘groene’ operaties. Het B3-project is een van de 18 programma’s die door SESAR zijn geselecteerd in het kader van AIRE.
Philippe Coupez vatte op de kick-off meeting van B3 het doel van de groep samen: “Wat we als concept deden, willen we nu op papier zetten zodat anderen kunnen profiteren van onze ervaring en deze overal ter wereld kan worden gebruikt.”
 | Het B3- en SESAR-team / Maarten Maes (Brussels Airport Cy), Alain Siebert (SESAR JU), Philippe Coupez (Brussels Airlines), Daniel Goffin (Belgocontrol), Elisabeth Peeters (Belgocontrol), Celia Rodrigues (SESAR JU). |
De tests, die eind 2010 van start gingen, zullen zich over heel 2011 uitstrekken, en de gedetailleerde analyse ervan zou het mogelijk moeten maken de milieu- en economische voordelen te kwantificeren, en een intensievere toepassing van deze techniek op Brussels Airport mogelijk te maken, en de introductie ervan op andere Belgische en Europese luchthavens te vergemakkelijken. De gecombineerde expertise van de drie ‘B’-partners is een belangrijke troef die hen in staat heeft gesteld door SESAR te worden geselecteerd, een terechte Europese erkenning van de kwaliteit van onze luchtvaartactoren.
Guy Viselé
