Steigrate: Wie schnell steigt ein Flugzeug nach dem Start?

Ein Mittelstreckenjet wie der A320 steigt direkt nach dem Abheben mit rund 2.000 bis 3.000 Fuß pro Minute, das sind etwa 10 bis 15 Meter pro Sekunde. Gleichmäßig ist der Steigflug aber nicht. Zwischen 800 und 1.500 Fuß nehmen die Piloten den Startschub zurück, irgendwo bis 3.000 Fuß wird aus Steigen für eine Weile Beschleunigen. Ob das früher oder später passiert, legt das Startverfahren fest: NADP1 oder NADP2. In Düsseldorf fliegen die Airlines beide.

Die kurze Antwort in Zahlen

Ein Fuß pro Minute sind 0,3 Meter pro Minute. 2.500 ft/min entsprechen also rund 760 Metern pro Minute oder knapp 13 Metern pro Sekunde, schneller als ein Aufzug im Hochhaus. Schwere Langstreckenmaschinen steigen spürbar flacher, leichte Flugzeuge auf kurzen Strecken steiler.

Warum man die Steigrate nicht einfach festlegen kann

Steigen kostet Energie. Ein Flugzeug kann den Überschuss an Schub, der nach Abzug des Luftwiderstands übrig bleibt, auf zwei Arten verwenden: für Höhe oder für Geschwindigkeit. Beides zugleich geht nur begrenzt. Diese einfache Bilanz erklärt fast alles, was nach dem Start passiert.

Direkt nach dem Abheben ist das Flugzeug langsam, die Klappen sind ausgefahren, der Widerstand ist hoch. Trotzdem steigt es steil, weil die Triebwerke mit Startschub laufen und die ganze Reserve in Höhe fließt. Bis zur sogenannten Schubreduktionshöhe fliegen alle Verfahren gleich: mit konstanter Geschwindigkeit so steil wie möglich weg vom Boden. Wie viel Reserve dafür bleibt, hängt vom Gewicht und von der Luftdichte ab. An heißen Tagen steigen die Maschinen deshalb messbar flacher, das erklärt unser Artikel zur Dichtehöhe.

Cutback: Der Moment, in dem der Start leiser wird

Startschub ist die höchste Leistungsstufe der Triebwerke. Er wird nur so lange gebraucht, bis das Flugzeug sicher vom Boden weg ist. Zwischen 800 und 1.500 Fuß stellen die Piloten auf Steigschub um, in der Fachsprache heißt das Cutback. Am Boden ist das oft als deutlich leiser werdendes Brummen zu hören, wenn die Maschine noch gut sichtbar über den Häusern ist. Unterhalb von 800 Fuß sieht das ICAO-Regelwerk keine Schubreduzierung vor, weil in Bodennähe die Leistungsreserve Vorrang hat.

Nach dem Cutback trennen sich die Wege. Die Internationale Zivilluftfahrtorganisation ICAO beschreibt zwei lärmmindernde Startverfahren, die Noise Abatement Departure Procedures. Europäische Airlines müssen für jeden Flugzeugtyp zwei solche Verfahren in ihren Betriebsunterlagen beschreiben.

NADP1 und NADP2: Höhe zuerst oder Tempo zuerst

• NADP1 – erst Höhe. Nach dem Cutback steigt das Flugzeug mit unveränderter, niedriger Geschwindigkeit und ausgefahrenen Klappen weiter, bis es 3.000 Fuß erreicht. Erst dann beschleunigt es und fährt die Klappen ein. Das Verfahren bringt schnell Abstand zwischen Flugzeug und Dächern und ist für Wohngebiete in unmittelbarer Flughafennähe gedacht.
• NADP2 – erst Tempo. Nach dem Cutback wird ein großer Teil des Schubs in Beschleunigung gesteckt. Die Klappen kommen früher rein, das Flugzeug fliegt früher in der sauberen, widerstandsarmen Konfiguration. Es steigt dafür eine Weile flacher. Das Verfahren entlastet Gebiete, die weiter vom Flughafen entfernt liegen, und spart Treibstoff.

Am Flughafen Düsseldorf wird NADP1 empfohlen. Die Empfehlung steht seit Dezember 2019 im Luftfahrthandbuch AIP. Vorgeschrieben ist das Verfahren aber nicht: Welches Verfahren geflogen wird, entscheidet die Airline.

Was die Messungen in Düsseldorf zeigen

Der Flughafen Düsseldorf hat ausgewertet, welches Verfahren tatsächlich geflogen wird. Dafür hat er ein Programm entwickelt, das NADP1 und NADP2 an den ADS-B-Daten erkennt, also an denselben Daten, die auch ein Live-Radar zeigt. Untersucht wurden Starts der A320-Familie von der Bahn 23L auf der Südabflugroute DODEN, die über Meerbusch-Büderich Richtung Neuss führt. Die Ergebnisse stellte der Flughafen 2024 auf der Fachtagung DAGA vor.

Seit der AIP-Empfehlung hat sich der Anteil also mehr als verdreifacht. Spannender ist, was die Lärmmessstellen dabei aufzeichnen. Für einen fairen Vergleich hat der Flughafen Starts derselben Airline zum selben Ziel mit dem A320ceo gegenübergestellt:

Quelle: Dittmann, Flughafen Düsseldorf GmbH, „Entwicklung eines Systems zur automatischen Erkennung der Startverfahren NADP1 und NADP2“, DAGA 2024. Mittelwerte, gleiche Airline und gleiches Ziel, A320ceo, Starts 23L auf der Route DODEN.

Drei Dinge fallen auf. Direkt am Flughafen in Lohausen gibt es praktisch keinen Unterschied, dort fliegen beide Verfahren noch identisch. In Büderich ist NADP1 fast 2 dB leiser, weil das Flugzeug dort schon höher ist. Dafür dauert der Überflug zehn Sekunden länger, weil das Flugzeug langsamer ist. Rechnet man Lautstärke und Dauer zu einem Einzelereignispegel zusammen, schrumpft der Vorteil auf rund ein halbes Dezibel. Ab etwa 11 Kilometern Entfernung sind die Unterschiede kaum noch messbar.

Die eigene Rechnung: Wie steil ist steil?

Die Steigrate allein sagt noch nichts über den Winkel. Den bekommt man erst zusammen mit der Geschwindigkeit. Die Faustformel dafür lautet: Steiggradient in Prozent ≈ Steigrate in Fuß pro Minute geteilt durch Geschwindigkeit in Knoten mal 101. Damit lassen sich die beiden Phasen vergleichen:

In der Beschleunigungsphase steigt ein Jet also kaum steiler, als er beim Landen sinkt. Genau diese Phase liegt bei NADP2 im Bereich von etwa 4 bis 8 Kilometern hinter der Startschwelle, bei NADP1 erst dahinter.

Wie viel Höhe das kostet, lässt sich mit den Beispielprofilen aus der Düsseldorfer Untersuchung abschätzen. Das NADP1-Beispiel erreicht 3.000 Fuß nach rund 8 Kilometern. Das NADP2-Beispiel hat bei rund 4 Kilometern in etwa 1.640 Fuß seinen Cutback und steigt danach nur noch mit etwa 20 Fuß pro Sekunde. Nimmt man für diesen Abschnitt im Schnitt 190 Knoten an, braucht die Maschine für die nächsten 4 Kilometer rund 40 Sekunden und gewinnt dabei gut 800 Fuß. Bei 8 Kilometern ist sie also auf etwa 2.500 Fuß. Der Unterschied zu NADP1 liegt bei rund 500 Fuß oder 150 Metern. Das passt gut zu den knapp 2 dB, die in Büderich gemessen wurden. Wie stark Abstand und Lautstärke zusammenhängen, zeigt Wie laut ist ein Flugzeug in 300 Metern Höhe?

Von 3.000 auf 10.000 Fuß

Oberhalb von 3.000 Fuß ist die Lärmschutzphase vorbei. Die Flugzeuge beschleunigen auf ihre Steiggeschwindigkeit, begrenzt durch das Tempolimit von 250 Knoten unterhalb von 10.000 Fuß. Die Flugsicherung kann davon Ausnahmen erlauben. Mit eingefahrenen Klappen und höherem Tempo steigt ein A320 dann wieder mit grob 2.000 Fuß pro Minute. Ob die Maschine dabei durchsteigen darf oder auf einer Zwischenhöhe abgefangen wird, entscheidet der Lotse, je nach Verkehr in den Lufträumen über NRW.

Eine grobe eigene Abschätzung für einen durchgehenden Steigflug: rund 1,5 Minuten bis 3.000 Fuß, etwa eine Minute Beschleunigung, danach etwa drei Minuten bis 10.000 Fuß. Zusammen sind das fünf bis sechs Minuten. Auf gerader Strecke liegt das Flugzeug dann rund 40 Kilometer vom Startpunkt entfernt, grob die Entfernung vom Flughafen Düsseldorf bis nach Wuppertal. Weil die Abflugrouten nach dem Start abdrehen, ist der Punkt über Grund meist näher am Flughafen.

So erkennst du das Startverfahren im Live-Radar

Unser Live-Radar zeigt für jedes Flugzeug die Höhe und die Geschwindigkeit über Grund. Die Positionen kommen etwa alle fünf Sekunden neu. Bei einem Abflug aus Düsseldorf oder Köln/Bonn kannst du das Verfahren an diesen beiden Werten ablesen:

• NADP1: Die Höhe steigt zügig bis rund 3.000 Fuß, die Geschwindigkeit bleibt dabei fast konstant bei etwa 280 bis 320 km/h. Erst danach geht das Tempo nach oben.
• NADP2: Schon ab etwa 1.000 bis 1.600 Fuß steigt die Geschwindigkeit deutlich an, während die Höhe eine Weile langsamer zunimmt.

Gegenwind verfälscht das etwas, weil das Radar die Geschwindigkeit über Grund anzeigt und nicht die Geschwindigkeit gegenüber der Luft. Der Trend über mehrere Aktualisierungen ist trotzdem gut zu sehen. Welche Bahn gerade in Betrieb ist, steht in Betriebsrichtung 05 oder 23.

Häufige Fragen

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