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Flugzeuglexikon von Wolfgang Bredow (Berlin-Spandau)

Dornier DO 228 LM: Überwachung der Seeräume gegen Meeresverschmutzungen

Technische Daten:

Kurzbeschreibung:

Die Dornier 228 ist ein 2-motoriges Turbopropflugzeug des deutschen Herstellers Dornier, das von 1981 bis 1998 am Standort Oberpfaffenhofen gefertigt wurde. Danach wurde Insolvenz angemeldet. Im Oktober 2007 wurde in Deutschland mit der Wiederaufnahme der Serieherstellung der "Dornier 228 New Generation" durch Firma RUAG begonnen .Lieferant für die Strukturbauteile Rumpf, Tragwerk und Leitwerk ist die Hindustan Aeronautics Ltd. (HAL) in Kanpur (Indien). Dieses Unternehmen baut seit 1986 für den indischen Markt in Lizenz Dornier 228 Flugzeuge und ist im Projekt "Dornier 228 New Generation" der wichtigste Partner der RUAG. Im Werk Oberpfaffenhofen werden die neuen Flugzeuge endmontiert und ausgerüstet. Von den rund 270 gefertigten Exemplaren befinden sich heute noch etwa 190 weltweit im Einsatz.

Die DO 228 besitzt als Schulterdecker einen rechteckigem Rumpf und ein Einziehfahrwerk, jedoch keine Druckkabine. Angetrieben wird die Do 228 von zwei Turboproptriebwerke TPE 331-5 des US-amerikanischen Herstellers Garrett AiResearch (heute Honeywell), die eine Startleistung von jeweils 525 kW besitzen. Ab der Variante Do 228-212 waren darüber hinaus leistungsstärkere Triebwerke TPE 331-5-252D und TPE 331-10 mit einer Startleistung von jeweils 579 kW verfügbar.

Beschreibung der abgebildeten Marine-Version:

Die Do 228 LT ist ein modernes TurboProp-Flugzeug für den Mehrzweck-, Kurzstrecken-, Personen- und Materialtransport. Grundlage ist die Version Do 228-212.

Die Maschinen DO 228 LM (siehe oben) sind für die Überwachung der Seeräume gegen Meeresverschmutzungen ausgerüstet. Mit speziellen Geräten wie Radar, Infrarot- und Ultraviolett-Sensoren, Mikrowellenradiometer und Fluoreszenz-Laser sowie Videokameras werden während des Fluges entdeckte Verschmutzungen via direkter Datenleitung unverzüglich an die Wasser- und Schiffahrtsdirektionen weitergeleitet. Von dort wird dann die weitere Vorgehensweise mit Zoll, Bundespolizei und Wasserschutzpolizei koordiniert.

Des Weiteren leisteten die Flugzeuge des Typs DO 228 LM und ihre Besatzungen Hilfe, beispielsweise bei Hochwassereinsätzen an Rhein (1995), Oder (1997) und Elbe (2002). Mit den Sensoren konnten kleinste Deichbrüche erkannt und diese dadurch bevorzugt verstärkt werden.

Die Flugzeuge können sowohl bei Tag als auch bei Nacht eingesetzt werden. Stationiert sind diese Maschinen im Marinefliegergeschwader 3 - Graf Zeppelin - in Nordholz.

Problemstellung:  Umweltverschmutzung auf See

Heute werden 70% des deutschen Außenhandels über die Seewege abgewickelt. Nord- und Ostsee zählen zu den dichtestbefahrenen Seegebieten der Welt. Unfälle sowie Verstöße gegen Schiffsbetriebs- und Umweltvorschriften können nicht ausgeschlossen werden. Gegen mögliche Risiken muss jedoch vorgesorgt werden und deshalb verständigten sich Bund und Küstenländer bereits im Jahre 1975 auf gemeinsame Vorsorgemaßnahmen.

Das heute vorhandene Gesamtkonzept umfasst organisatorische und vertragliche Regelungen sowie Schiffe und Geräte zur Bekämpfung von Öl und Chemieunfälle auf Hoher See, in den Küstengewässern und am Strand.

Ein wichtiger Bestandteil des heutigen deutschen Vorsorgekonzepts gegen Meeresverschmutzungen ist die Luftüberwachung. Sie wurde Anfang 1986 mit zwei Flugzeugen aufgenommen, deren Sensoren Ölverschmutzungen unabhängig von der optischen Sicht erkennen konnten. Verschiedene neuentwickelte Sensoren ermöglichen die Erkennung weiterer Schadstoffe, beispielsweise auch Chemikalien, sowie deren Analyse nach Art und Ausmaß.

Für die Fernerkundungsaufgabe sind Sensoren ausgewählt, die sich unterschiedliche physikalische Effekte zu Nutze machen, um in ihrer Kombination zu einem Messsystem den wichtigen Anforderungen hinsichtlich Reichweite sowie der Tageslicht- und Witterungsunabhängigkeit zu genügen.

Ihre Auswahl orientierte sich an folgenden Teilaufgaben:

• Überwachung der Meeresoberfläche über große Entfernungen hinweg mit einem Weitbereichssensor (Radar) zur Registrierung von Strukturen, die auf die Anwesenheit einer Ölverschmutzung hindeuten können,
• anschließende Analyse des Umfanges und der Art einer Verschmutzung mit Nahbereichssensoren (IR/UV-Linescanner, Mikrowellenradiometer, Laserfluorosensor), die zum Beispiel auch eine Vermessung der Dickenverteilung des Ölfilms innerhalb des betroffenen Gebietes sowie eine Schadstoffklassifizierung ermöglichen sowie
• Beweissicherung zur Identifizierung des Verursachers anhand verschiedener Kamerasysteme

Mit der Einführung des Meeresüberwachungsflugzeug DO 228 LM sank die Anzahl der Meeresverschmutzung durch Öl und Chemikalien.

Die verschiedenen Messmethoden im Einzelnen:  (Quelle: Deutsche Marine)

SLAR Side Looking Airborne Radar: (Seitensicht - Radar)

Das ist ein Weitbereichssensor für die großräumige Feststellung von Verschmutzungen auf Meeresoberflächen und für die Positionsbestimmung von Objekten.

Als Messprinzip für die Erkennung von Ölverschmutzungen auf der Wasseroberfläche wird der Effekt der Glättung von Wellen durch Öl genutzt. Wenn die vom Flugzeug abgestrahlten Radarimpulse auf eine ölverschmutzte Wasseroberfläche treffen, wirkt diese Öllache wie ein Spiegel, und es werden keine Radarechos aus dem betroffenen Bereich empfangen. Daraus kann auf das Vorhandensein von Öl geschlossen werden. Diese Ergebnisse sind unabhängig von Wetter und Sichtbedingungen (z.B. Nebel, Wolken, Nachteinsatz) erzielbar. Es besteht aus 2 Teilsensoren:

   1. Aktiver Weitbereichssensor für die

• großräumige Feststellung von Verschmutzungen auf der Meeresoberfläche (max. Reichweite 40 km links u.40 km rechts des Flugweges)
• Positionsbestimmung von Objekten, wie z.B. Schiffen, Ölbohrinseln zur anschließenden Observierung von möglichen Verursachern

   2. Passiver Nahbereichssensor

• zur Identifizierung von Ölschichten auf der Meeresoberfläche
• Vermessung der ölbedeckten Fläche
• Anzeige der relativen Ölschichtdicke

UV Infrarot- und Ultraviolett-Scanner:

   Messprinzip Infrarot:

• Es wird die unterschiedliche Wärmeabstrahlung bzw. der unterschiedliche Wärmeaustausch zwischen freiem Wasser zu Luft und Öl auf Wasser zu Luft gemessen. Daraus sind sehr genaue Rückschlüsse auf die von Öl bedeckte Wasserfläche, sowie auf Flächen mit relativ dicker Ölschicht möglich. Dieser Sensor ermöglicht die Darstellung eines Temperaturunterschiedes von 0,2°C und ist bei Tag und Nacht nutzbar.

   Messprinzip Ultraviolett:

• Es wird das unterschiedliche Reflexionsverhalten von Sonnenlicht an der Grenzschicht freies Wasser zu Luft und Öl auf Wasser zu Luft gemessen. Daraus sind sehr genaue Rückschlüsse auf die tatsächlich von Öl (auch von äußerst dünnen Ölschichten) bedeckten Wasserflächen möglich. Dieser Sensor ist aufgrund des Messprinzips nur bei Tageslicht nutzbar.

M W R Mikrowellenradiometer / Microwave Radiometer:

Das MWR wurde von der DLR (Deutsche Forschungsanstalt für Luft- und Raumfahrttechnik), Institut für Hochfrequenztechnik entwickelt und von der Firma Dornier für die DO 228 LM industrialisiert.

   Passiver Nahbereichssensor zur

• · Detektion von Ölschichten auf der Meeresoberfläche
• · Schichtdickenmessung von Ölschichten auf der Meeresoberfläche im Dickenbereich von  ca. 50 µm bis ca. 2,5 mm.
• · Volumenbestimmung der Ölschicht aufgrund der Dickenmessung

   Messprinzip:

• Beim Abtasten der Meeresoberfläche werden thermische Strahlungen aus Richtung der Seeoberfläche (Wasseroberfläche / Ölschicht) in drei fest definierten Frequenzbereichen (18 GHz, 36 GHz und 89 GHz) erfasst. Mit Hilfe eines zusätzlichen Zenithradiometers werden die durch Wettereinfluss bedingten Messungenauigkeiten korrigiert. Die erzielten Ergebnisse sind größtenteils unabhängig von Wetter- und Sichtbedingungen (z.B. Nebel, Wolken, Nachteinsatz).

L F S Laserfluorosensor:

Der LFS ist eine Entwicklung der Universität Oldenburg und wurde von der Firma Optimare industrialisiert.

   Aktiver Nahbereichssensor zur

• · Detektion von Verschmutzungen auf und unter der Meeresoberfläche
• · Schichtdickenmessung von Ölverschmutzungen im Bereich 0,1µm bis 20 µm
• · Volumenbestimmung der Verschmutzungen
• · Klassifizierung der Verschmutzungen (Ölsorten, Chemikalien, Algen und Schwebstoffe)

   Messprinzip:

• Die im Flugzeug mit Excimer- und Farbstofflaser erzeugten Laserstrahlen treffen auf die Meeresoberfläche und regen dort eine natürliche Fluoreszenz an. Die Art dieser Fluoreszenz wird durch die unterschiedlichen Stoffe im und auf dem Wasser bestimmt. Mit Hilfe eines Teleskops wird die angeregte Fluoreszenz im Luftfahrzeug empfangen und ausgewertet. Ein Vergleich der somit gewonnenen optischen Signale mit gespeicherten Werten erlaubt die Identifizierung der vorliegenden Substanzen.

Einsätze und Übungen:  (Quelle: Deutsche Marine)

Bis zu drei Mal täglich sind die zwei Flugzeuge in der Luft auf der Suche nach Umweltsündern. Sie sind bei Tag und bei Nacht im Einsatz, sogar am Wochenende. Eine Ausnahme gibt es nur im Falle einer fälligen technischen Inspektion.

Regelmäßig werden die Maschinen gewartet. Techniker, Mechaniker und Elektroniker arbeiten im Zwei-Schicht-System, damit die volle Einsatzfähigkeit erhalten bleibt. Regelmäßige Inspektionen, Kontrollen und Umbauten werden in nur kurzer Zeit erledigt. Der Austausch eines Propellers dauert in der Regel nicht länger als eine Nacht. Was in diesem Bereich geleistet wird, liegt weit über dem Durchschnitt und wird von der fliegenden Crew sehr geschätzt.

Im Rahmen der internationalen Zusammenarbeit werden jedes Jahr verschiedene spezielle Flugvorhaben durchgeführt. Dazu gehören die Tour d’Horizon-Flüge, CEPCO-Flüge, Joint-Flights, NOFO-Exercises und Intercomparison-Exercises. Diese Flüge dienen unter anderem zur Verbesserung der Überwachungsergebnisse durch Erfahrungsaustausch der einzelnen Besatzungen bzw. zum lückenlosen Überwachen eines speziellen Seegebietes.

• Tour d’Horizon-Flüge (TdH) erfassen fast alle Öl- und Gasbohrinseln in der Nordsee von 52°N bis 62°N zwischen Großbritannien und Norwegen. Diese Flüge werden einmal in jedem Monat (zwischen April und Oktober) von unterschiedlichen Nationen durchgeführt und dauern jeweils zwischen drei und fünf Tagen.

• CEPCO-Flüge (Coordinated Extended Pollution Control Operation) finden sowohl in der Nord- als auch in der Ostsee von unterschiedlichen Flugplätzen aus statt (derzeit zweimal im Jahr). Dabei fliegen vier Nationen mit eigenem Überwachungsflugzeug abwechselnd in 24 Stunden ein spezielles Seegebiet ab. Damit wird eine lückenlose Überwachung des betroffenen Seegebietes und bei Entdeckung von Ölverschmutzungen deren kontinuierliche Verfolgung (z.B. Driftrichtung, Ausdehnung) gewährleistet.

• Joint-Flights werden mehrmals im Jahr im Nord- und im Ostseebereich durchgeführt. Zweck dieser Flüge ist es, von allen Nationen zum gleichen Zeitpunkt deren eigenes Überwachungsgebiet abfliegen zu lassen. Die dadurch erzielte „Momentaufnahme“ der Nord- und Ostsee gibt ein gutes Bild über den Zustand des jeweilig überwachten Seegebietes. Dabei wird in der Nordsee ein Gebiet von 95.000 km² und in der Ostsee ein Gebiet von 18.000 km² überwacht.

• NOFO –(Norwegian Offshore Oil Operators Cooperative) und Intercomparison – Exercises sollen die Einschätzung von Ölverschmutzungen und die Zusammenarbeit bei der Bekämpfung von Öl durch Schiffe und/oder Flugzeuge verbessern und dem Erfahrungsaustausch der Besatzungen der beteiligten Nationen dienen.

Entwicklung, Erprobung, Nutzung und Verbleib der DO 228:

Ab Mitte der 70er Jahre entwickelte Dornier eine neue Flügelkonstruktion, den “Tragflügel Neuer Technologie”, kurz “TNT”. Der neue Tragflügel ähnelt sehr dem superkritischen Tragflügel-Profil für Flugzeuge mit Strahltriebwerken. Es zeigt ein neuartiges aerodynamisches Flügelprofil auf, das zu einem widerstandärmeren und damit auftriebssteigernden Profil entwickelt wurde. Erhebliche Verbesserungen verzeichnet der TNT auch bei dem Maximalauftrieb und der Gleitzahl. Durch neue Herstellungsverfahren (u.a. Integralbauweise) konnten glatte Flügelstrukturen kostengünstig hergestellt werden. Außerdem fand eine Verringerung des Strukturgewichts bei gleichzeitiger Erhöhung der Strukturfestigkeit gegenüber konventionellen Auslegungen statt. Im Flugbetrieb bewirkt der Tragflügel Neuer Technologie so eine Leistungsverbesserung von ungefähr 25%.

Der TNT war Bestandteil des Projektes LTA (Light Transport Aircraft), das erstmals auf der ILA 1978 in Hannover präsentiert wurde. Das LTA sollte eine Kapazität von 19-25 Passagieren oder 2500 kg Nutzlast haben und von Turboprop-Triebwerken angetrieben werden.

Am 7. November 1979 erteilte der Vorstand der Firma Dornier schließlich die Freigabe für die Entwicklung und Serienproduktion des neuen Musters. Öffentlich wurde es am 24. April 1980 auf der ILA 1980 in Hannover unter den Projektbezeichnungen E-1 (spätere Do 228-100) und E-2 (spätere Do 228-200) vorgestellt. Nach nur 16 Monaten konnte bereits der Erstflug der Do 228-100 am 28. März 1981 stattfinden. Am 9. Mai folgte der Erstflug der verlängerten -200 Variante. Nach einem ereignislosen Erprobungsprogramm erteilte das LBA bereits 1981 die deutsche Verkehrszulassung für die kürzere Variante. Die internationalen Zulassungen der FAA und CAA wurden für beide Varianten der Do 228 aber erst 1984 erteilt.

Die Auslieferung der ersten Serienmaschine der -100 Variante fand bereits im März 1982 statt, nur 12 Monate nach dem Erstflug. Eine derart rasche Erprobung und Zulassung wurde bis zu diesem Zeitpunkt von keinem anderen Flugzeugmuster dieser Klasse erreicht. Erstkunde war das norwegische Luftverkehrsunternehmen Norving. Trotz feuchten und salzigen Nordsee-Klima, Eis und Schnee sowie starken Wind, überzeugte die Do 228 von ihren Leistungen und brachte so viele weitere Bestellungen ein.

Die Do 228 wird seit Indienststellung auf allen Kontinenten von zivilen und militärischen Betreibern eingesetzt. Auf Grund der guten STOL-Eigenschaften, der relativ einfach durchzuführenden Wartung und der Unabhängigkeit von Bodenversorgungsgeräten, wird die Do 228 heute überwiegend in Ländern mit unterentwickelter oder eingeschränkter Luftverkehrs-Infrastruktur eingesetzt.

Bei der Entwicklung legte Dornier grossen Wert auf die vielseitige Verwendbarkeit des Musters. So kann die Do 228 neben dem klassischen Passagier- und Frachttransport auch für diverse Forschungs- und Überwachungsaufgaben eingesetzt werden. Beispielsweise besitzt das Alfred-Wegener-Institut eine Do 228 als Polarflugzeuge, welche jährlich an Polar-Expeditionen teilnehmen

Im deutschen Regionalflugverkehr der 80er Jahre spielte die Do 228 eine wichtige Rolle. Ab 1984 ersetze eine Do 228-100, wenig später ergänzt durch eine Do 228-200, die DHC-6 Twin Otter bei Delta Air (heute dba). Die Do 228 bildete fortan das Rückgrat im Regionalflugverkehr ab Friedrichshafen und Stuttgart. Beim NFD (Nürnberger Flugdienst, heute Bestandteil der Eurowings) war eine Do 228-202 von 1985 bis 1992 im Einsatz und wurde hauptsächlich auf der Strecke Hof - Bayreuth - Frankfurt eingesetzt. Die Holiday Express (zuvor Bestandteil der HADAG Reederei, später Hamburg Airlines) setzte eine Do 228-100 im Seebäderverkehr von Hamburg nach Westerland/Sylt und Helgoland ein. Die Do 228 ist somit das grösste Flugzeug, das jemals auf einer regelmäßigen Flugverbindung zum Flugplatz Helgoland eingesetzt wurde. Seit 1992 setzt auch die Dortmunder Luftfahrtgesellschaft Walter (LGW) mehrere Do 228 im innerdeutschen Regionalflugverkehr ein.

Nach 17 Jahren Produktion und mehreren verbesserten Varianten stellte Dornier 1998 die Produktion der Do 228 ein. Das nun als Fairchild Dornier firmierende Unternehmen konzentrierte sich auf die Entwicklung und Produktion der Dornier Do 328 und später der Dornier 728. Nach der Insolvenz des Unternehmens im Jahr 2002 übernahm der Schweizer Rüstungskonzern RUAG alle Rechte an der Do 228 und führt vom alten Dornier-Standort in Oberpfaffenhofen die Betreuung der Do 228-Kunden fort.