Forschung zu einem räumlich-zeitlichen Risikoabschätzungsmodell für Vogelschlag an Flughäfen und präzisen Vorbeuge- und Kontrollstrategien

Warum Vögel und Flugzeuge eine gefährliche Mischung sein können

Jedes Mal, wenn ein Flugzeug startet oder landet, teilt es den Luftraum mit Vögeln. Meistens passiert nichts, doch wenn ein Vogel mit einem Luftfahrzeug kollidiert, können Triebwerke beschädigt werden, Flüge umgeleitet und Passagiere verspätet werden. Allein in China verursachen Vogelschläge jährlich hunderte kostspielige Vorfälle. Diese Studie untersucht, wann und wo solche Begegnungen am wahrscheinlichsten sind, damit Flughäfen Flugzeuge und Vögel sicher trennen können, ohne unnötige Störungen zu verursachen.

Ein genauerer Blick auf Vögel rund um einen realen Flughafen

Die Forschenden konzentrierten sich auf den Flughafen Yan’an Nanniwan in Zentralchina, eine mittelgroße Anlage, die von Ackerland, Wäldern und Hügeln umgeben ist und viele Vogelarten anzieht. Sie führten detaillierte Vogelzählungen in vier repräsentativen Monaten durch, die Frühling, Sommer, Herbst und Winter abdecken. Beobachtungsteams gingen während der Flugzeiten langsam zwölf feste Routen in und um den Flughafen ab und erfassten stündlich Vogelarten, -zahlen, Flughöhen und Fundorte. Anschließend verglichen sie diese Sondererhebungen mit den täglichen Patrouillenaufzeichnungen des Flughafens mittels eines standardisierten ökologischen Ähnlichkeitstests und bestätigten so, dass ihre Daten ein verlässliches Bild der Vogelaktivität über Jahreszeiten und Tageszeiten geben.

Den Himmel in praktische Risikozonen einteilen

Statt den gesamten Flughafen als eine einheitliche Fläche zu betrachten, teilte die Studie den Raum in drei Zonen ein, die der tatsächlichen Flugbewegung von Luftfahrzeugen entsprechen. Die innerste Zone umfasst die Start- und Landebahn sowie das nahe Umfeld, wo Flugzeuge niedrig unterwegs sind und Vögel direkt in Triebwerke eingesogen werden können. Die zweite Zone beinhaltet den Luftraum unmittelbar oberhalb und um die Flughafenanlagen, in dem Flugzeuge steigen oder sinken. Die äußere Zone erstreckt sich mehrere Kilometer entlang der Anflug- und Abflugrouten, wo Flugzeuge höher fliegen, aber noch im Bereich vieler Vogelarten liegen. Indem diese Zonen mit Vogelpositionen abgeglichen wurden, konnte das Team nicht nur fragen „Sind Vögel anwesend?“, sondern „Sind Vögel dort anwesend, wo Flugzeuge am verletzlichsten sind?“

Zeit, Raum und Schaden zu einem Risiko-Score vereinen

Kern der Arbeit ist ein „räumlich-zeitliches“ Risikomodell, das erfasst, wann Vögel aktiv sind, wo sie sich im Verhältnis zu Flugrouten befinden und wie viel Schaden eine Kollision mit jeder Art verursachen könnte. Zuerst berechnete das Team für jede Art eine zeitbasierte Wahrscheinlichkeit, indem es saisonale Häufigkeit, stündliches Aktivitätsmuster und die Anzahl der Flüge pro Stunde betrachtete. Dann schätzten sie eine raumbasierte Wahrscheinlichkeit, indem sie maßen, wie nah Vögel an der Start- und Landebahn sowie an den An- und Abflugwegen waren, einschließlich der Wahrscheinlichkeit, dass Vögel aus äußeren Zonen in die gefährlichste innere Zone drifteten. Schließlich bewerteten sie, wie schwerwiegend ein Schlag mit jeder Art wäre, unter Berücksichtigung des Körpergewichts der Vögel, der Individuenzahl, des Flugzeugtyps und ob das Flugzeug startete, landete oder flog. Diese Komponenten wurden in einer Risikomatrix kombiniert — einer strukturierten Tabelle, die Wahrscheinlichkeit und Schwere in vier klare Stufen übersetzt: niedrig, mittel, hoch und extrem hoch.

Wie das neue Modell ältere Methoden übertrifft

Viele Flughäfen verwenden derzeit einfachere Checklisten, die das Vogelrisiko über ein ganzes Jahr und über das gesamte Umfeld mitteln. Das neue Modell wurde anhand der chinesischen Standardmethode mit vier Faktoren gegen sieben Jahre historische Vogelschlagdaten des Flughafens Yan’an Nanniwan getestet. Statistische Analysen zeigten, dass der neue Ansatz das tatsächliche Muster der Vorfälle deutlich genauer widerspiegelt, insbesondere in der Bahnzone und im Luftraum in Flughafennähe. Er ergab, dass der Sommer das insgesamt höchste Risiko aufwies und die Start- und Landebahn durchgängig die gefährlichste Fläche war. Häufige Arten wie Spatzen und Rauchschwalben traten als Schlüsselbedrohungen hervor — nicht weil sie groß sind, sondern weil sie zahlreich vorkommen und zu geschäftigen Tageszeiten kritische Flugbahnen kreuzen.

Zahlen in gezielte Sicherheitsmaßnahmen umsetzen

Indem das Modell risikoreiche Kombinationen aus Ort, Zeit und Art präzise benennt, können Flughäfen ihre Maßnahmen gezielt ausrichten. So kann es beispielsweise einen schmalen Streifen neben der Start- und Landebahn aufzeigen, wo Gras gemäht und Nahrungsquellen reduziert werden sollten, oder eine Ansammlung von Ackerland entlang der Anflugroute, wo hohe Bäume und Sträucher reduziert werden sollten, oder bestimmte Morgen- oder Abendstunden, in denen zusätzliche Vogelpatrouillen, Schreckschusssysteme oder Laser am effektivsten sind. Es zeigt auch, wann und wo das Risiko so gering ist, dass harte Maßnahmen nicht notwendig sind. Praktisch bedeutet das sicherere Flüge, weniger verschwendete Einsätze und geringere Kosten und bietet Flughäfen einen wissenschaftlichen Leitfaden, um sowohl Flugzeuge als auch Vögel zu schützen.

Zitation: Shi, Y., Jia, J., Lin, R. et al. Research on spatiotemporal risk assessment model of bird strike at airports and precise prevention and control strategies. Sci Rep 16, 6449 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36814-6

Schlüsselwörter: Vogelschlag, Luftfahrtsicherheit, Wildtiere am Flughafen, Risikoabschätzung, räumlich-zeitliche Modellierung