Von der Idee zum Himmel: Wie die EASA sicherstellt, dass Luftfahrzeuge sicher fliegen können

Überblick über die Arbeit der EASA zur Zertifizierung von Luftfahrzeugen

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Ein Passagier mit einem Koffer schaut auf einem Flughafen aus dem Fenster. Ein Flugzeug fliegt.Ein sicheres Luftfahrt-Ökosystem wird von vielen Akteuren geschaffen, wie Flughäfen, Flugverkehrskontrolldiensten, Herstellern, Betreibern, Regulierungsbehörden und anderen. Bei allem, was diese Akteure tun, hat Sicherheit bei allem Priorität.

Ein Luftfahrzeug, das sicher fliegen kann, ist natürlich ein sehr wichtiger Teil dieses Systems. Mit ihrem Zertifizierungsmandat stellt die EASA sicher, dass Luftfahrzeuge, die innerhalb der Europäischen Union (EU), in die Europäische Union (EU) und in die EFTA-Länder (Island, Liechtenstein, Norwegen und die Schweiz) fliegen, sicher sind, wodurch das Vertrauen der EU-Bürger in den Luftverkehr gestärkt wird. Diese 31 Länder werden gemeinsam als EASA-Mitgliedstaaten bezeichnet. 

Die Grundlagen

Um betriebsbereit zu werden, muss ein neues Luftfahrzeug eine Validierung, die als „Musterzulassung“ bekannt ist, von der zuständigen Luftfahrtaufsichtsbehörde erhalten. Mit dieser Zulassung wird bestätigt, dass die Luftfahrzeuge dieses Musters die von der Europäischen Union festgelegten Sicherheitsanforderungen erfüllen. 
Bei der Luftfahrt denken wir an oft an zivile Verkehrsflugzeuge. Dieser Prozess der Zertifizierung und Erteilung einer Musterzulassung gilt jedoch für mehrere Luftfahrzeugmuster wie kleine Flugzeuge, Drehflügler, Ballone oder elektrische Start- und Landeflugzeuge (e-VTOL).

Die EASA ist die zuständige Behörde für die Zertifizierung von in den EASA-Mitgliedstaaten konstruierten Luftfahrzeugen, der Antragsteller ist jedoch für die Entwicklung und Konstruktion des Luftfahrzeugs und schließlich für den Nachweis der Einhaltung der geltenden Anforderungen verantwortlich.

Zertifizierung: Zwei-Säulen-Ansatz zur Überwachung des Produkts und des Entwicklungsbetriebs

Die Zertifizierung ist ein Zwei-Säulen-Prozess: die Produktseite (die Luftfahrzeuge) und die Fähigkeit des Entwicklungsbetriebs, das ein solches Produkt konstruiert, diese Tätigkeit ordnungsgemäß zu verrichten. Drahtmodell eines Flugzeugs

Wie aus dem Namen hervorgeht, ist ein Entwicklungsbetrieb für die Konstruktion des Luftfahrzeugs sowie für andere Aufgaben wie Änderungen und Reparaturen am Luftfahrzeug zuständig. Solche Betriebe müssen nachweisen, dass sie über die richtige Organisation und die richtigen Verfahren sowie die angemessenen Kompetenzen und Ressourcen verfügen. Entwicklungsbetriebe müssen von der EASA genehmigt werden. Dies ist bereits ein wichtiger Bestandteil des Zertifizierungsverfahrens.

Wenn ein neues Luftfahrzeug in Betrieb genommen wird, minimiert die EASA die Risiken für die Sicherheit auf der Produktseite, indem sie die Einhaltung der technischen Spezifikationen überprüft und die Leistung durch die Aufsicht des Entwicklungsbetrieben optimiert.

Zertifizierungsverfahren

Das Verfahren der Musterzulassung durchläuft vier Phasen: 

  1. das technische Vertrautmachen und die Zertifizierungsgrundlage; 
  2. die Erstellung des Zertifizierungsprogramms; 
  3. der Nachweis der Einhaltung der Vorschriften und 
  4. der technische Abschluss und die Erteilung der Genehmigung. 

Es handelt sich um ein sehr formales und umfassendes Verfahren. Bei großen Luftfahrzeugen, wie Verkehrsflugzeugen, in denen wir als Passagiere fliegen, dauert das Verfahren in der Regel 5 bis 7 Jahre.

Die EASA bietet über ihre Innovationsdienste auch etwas an, das als – nicht obligatorische – „Vorabphase“ bezeichnet werden könnte. Über die Innovationsdienste unterstützt die EASA die Entwicklung eines innovativen Konzepts von der Frühphase an, wenn ein solches Konzept noch nicht so ausgereift ist.

Stellen wir uns ein fiktives Herstellerunternehmen namens Superflying vor, das als Beispiel für die Durchführung des Zertifizierungsverfahrens dienen soll. 

(0) Vorabzertifizierung – Innovationsdienste der EASA

Superflying, für das die EASA die Regulierungsbehörde ist, verfügt über ein Konzept für ein neues Luftfahrzeug. Dank der EASA-Innovationsdienste kann Superflying bereits in sehr frühen Phasen Unterstützung für ihr Projekt erhalten. Diese Arbeit im Vorfeld der Zertifizierung fördert Innovationen, indem Risiken für die Genehmigung minimiert werden und sichergestellt wird, dass dies der richtige Weg ist, um die Zertifizierungsanforderungen zu erfüllen, und etwaige Regulierungslücken oder Probleme antizipiert werden.

1. Technisches Vertrautmachen und Zertifizierungsgrundlage

Titelbild von CS-25, mit weißen Drahtmodellen von Flugzeugen auf hellblauem Hintergrund)Mit oder ohne Unterstützung der EASA durch die Innovationsdienste stellt Superflying, sobald das Projekt ausgereift genug ist, das Projekt der EASA vor, um die Musterzulassung zu beantragen. In diesem Stadium muss ihr Konzept für das Luftfahrzeug bereits gut definiert sein. Das Endprodukt kann einige geringfügige Abweichungen von der ursprünglichen Konstruktion aufweisen, jede Änderung muss jedoch begründet werden. 

Durch den Austausch mit Superflying legt die EASA die Zertifizierungsgrundlage fest. Die Zertifizierungsgrundlage ist das Regelwerk, das für die Zertifizierung gelten wird. Sie enthält die für das Luftfahrzeugmuster relevanten Zulassungsspezifikationen (Certification Specifications, CS – so ist CS-25 beispielsweise die entsprechende Anforderung für große Flugzeuge) und alle anderen Bedingungen, die für bestimmte innovative Aspekte dieses Luftfahrzeugs gelten könnten.

Gut zu wissen:
Die Luftfahrt entwickelt sich ständig weiter. Nach fünf Jahren ist die EASA berechtigt, die Zertifizierungsgrundlage zu überprüfen und sie anhand aller relevanter Erkenntnissen zu aktualisieren, die in diesem Zeitraum gewonnen wurden, z. B. erhöhte Anforderungen an die Umweltstandards. 

2. Erstellung des Zertifizierungsprogramms

Die Bestimmung der Mittel zur Einhaltung der Vorschriften ist der nächste wichtige Schritt im Zertifizierungsverfahren. Die EASA und der Antragsteller bestimmen und vereinbaren die Mittel zum Nachweis der Erfüllung der einzelnen Anforderungen der Zertifizierungsgrundlage. Der gewählte Ansatz wird im Zertifizierungsprogramm behandelt.

3. Nachweis der Einhaltung der Vorschriften

Superflying wird die Konformität der Konstruktion ihres Luftfahrzeugs mithilfe der zuvor vereinbarten Nachweisverfahren nachweisen. Die Konformität von Komponenten wie Zelle, Triebwerke, Kontrollsysteme, elektrische Systeme, Flugleistung usw. werden anhand der entsprechenden Anforderungen, die Teil der Zertifizierungsgrundlage sind, nachgewiesen. Es liegt in der Verantwortung der EASA-Sachverständigen, den Konformitätsnachweis sorgfältig zu prüfen, indem sie beispielsweise die Unterlagen prüfen oder bei Tests anwesend sind. 

Dies ist im Allgemeinen die längste Phase des Musterzertifizierungsverfahrens. Bei großen Flugzeugen ist die Frist für den Nachweis der Einhaltung der Vorschriften auf fünf Jahre festgelegt und kann nur in begründeten Fällen verlängert werden.

4. Technischer Abschluss und Erteilung der Genehmigung

Wenn schließlich der Nachweis der Konformität erbracht ist, schließt die EASA ihre Bewertung ab und stellt die Musterzulassung aus. Superflying ist jetzt Inhaber einer Musterzulassung. Das bedeutet, dass ihr Flugzeug in Dienst gestellt werden und seinen Betrieb aufnehmen kann.

Aufrechterhaltung der Lufttüchtigkeit

Das Flugzeug von Ein Flugzeug, das über einen strahlend blauen Ozean fliegtSuperflying wurde zertifiziert, aber das bedeutet nicht, dass die Arbeit der EASA zur Gewährleistung der Flugsicherheit des Luftfahrzeugs beendet ist – die EASA hat nur den Zertifizierungsprozess abgeschlossen. Jetzt treten wir in eine neue Phase mit der Bezeichnung „Aufrechterhaltung der Lufttüchtigkeit“ ein, d. h. es wird sichergestellt, dass das Luftfahrzeug weiterhin sicher fliegen kann. Superflying muss ihrer nationalen Behörde alle Ereignisse melden, die zu einem unsicheren Zustand führen könnten. In diesem Fall wird eine Untersuchung eingeleitet, und Superflying muss Korrekturmaßnahmen vorschlagen, um das Sicherheitsniveau wiederherzustellen. Auch hier muss dieser Prozess von der EASA validiert werden. 

Internationale Zusammenarbeit im Bereich der Zertifizierung

Die EASA validiert Musterzulassungen, die von den Luftfahrtbehörden der Vereinigten Staaten von Amerika, Kanada und Brasilien ausgestellt wurden. In gleicher Weise validierten diese Behörden auch die von der EASA ausgestellten Musterzulassungen. Dies liegt daran, dass die zwischen diesen Behörden getroffenen Vereinbarungen über die gegenseitige Anerkennung und Akzeptanz den Validierungsprozess erleichtern. In der Regel steht die Validierungsbehörde bereits während des Zertifizierungsverfahrens in Kontakt mit der Zertifizierungsbehörde, um die endgültige Validierung zu beschleunigen und sicherzustellen, dass etwaige Bedenken ausgeräumt werden.

 

Weiterführende Informationen: Ein echter Fall – Zertifizierung des Airbus A321XLR  
Für dieses Flugzeug schlug Airbus vor, einen neuen Kraftstofftank, den sogenannten Rear Central Tank (hinterer Mitteltank), zu bauen. Der Vorschlag wurde als bedeutende wesentliche Änderung basierend auf dem vergleichbarsten abgeleiteten Luftfahrzeug, dem A321Neo, eingestuft. Der Rear Central Tank stellte eine neuartige, ungewöhnliche Konstruktion dar, die von den bestehenden CS-25-Zertifizierungsspezifikationen nicht vollständig abgedeckt wurde. Der Ansatz der EASA in einer solchen Situation besteht darin, die sogenannten „Besonderen Bedingungen“ festzulegen, um etwaige Lücken oder Unzulänglichkeiten bei CS-25 zu schließen.  
 
In diesem Fall bestand die Sicherheitsherausforderung in der Hinzufügung des neuen, in den Rumpf integrierten Treibstofftanks im Unterbauch des Flugzeugs. Die festgelegten besonderen Bedingungen konzentrierten sich auf den Aufprallschutz, den Brandschutz und den Insassenschutz. So musste beispielsweise das Brandrisiko verringert werden, um eine sichere Evakuierung von Fluggästen und Besatzung bei einem Unfall zu ermöglichen.  
 
Darüber hinaus wurde das Fahrwerk verstärkt und lokale Strukturänderungen vorgenommen, um dem erhöhten Startgewicht infolge des mitgeführten zusätzlichen Kraftstoffs Rechnung zu tragen. Das Kraftstoffsystem wurde angepasst, um den Rear Central Tank zu integrieren. Es wurden einige weitere Produktverbesserungen vorgenommen, z. B. bei der Flugsteuerung. Im Vorfeld der Zertifizierung hielten EASA und Airbus mehr als 400 gemeinsame Sitzungen technischer Experten ab, 900 Testflugstunden an drei Testflugzeugen, es wurden mehr als 500 Zertifizierungsdokumente erstellt, überprüft und unterzeichnet, Tests wurden beobachtet, Inspektionen durchgeführt und Audits abgeschlossen. 
 Der Exekutivdirektor der EASA, Florian Guillermet, bei der Übergabe der Musterzulassung für den Airbus A321XLR. Er wird von Isabelle Bloy, Chefingenieurin der A321XLR, begleitet, die ein kleines Modell dieses Flugzeugs in der Hand hält.
„Ziel jeder von der EASA ergriffenen Maßnahme ist es, die Sicherheit des Luftfahrzeugs zu gewährleisten. Unsere Anforderungen können recht streng sein und den Hersteller vor erhebliche Herausforderungen stellen. Aber wir haben ein wirklich gemeinsames Ziel, die Sicherheit zu gewährleisten.“ – Florian Guillermet, Exekutivdirektor der EASA, bei der Erteilung der Musterzulassung für den Airbus A321XLR. 


Bleiben Sie auf dem Laufenden darüber, wie die Sicherheit der Luftfahrt gewährleistet wird

Wie bereits erwähnt, ist die Zertifizierung eines Luftfahrzeugs nur ein Teil des Puzzles, um sicherzustellen, dass sich EU-Bürgerinnen und -Bürger auf ihren Flugreisen sicher fühlen können. Lesen Sie andere Artikel auf EASA Light, um mehr darüber zu erfahren, was den Luftverkehr sicherer macht, z. B.:


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