ICAO-Standardatmosphäre (ISA)

ICAO Standardatmosphäre (ISA)

Die ICAO-Standardatmosphäre (International Standard Atmosphere, ISA) ist ein mathematisches Modell der Atmosphäre. Sie wurde eingeführt, damit alle Flugzeuge ein einheitliches Höhenreferenz-System für ihre Bewegungen in der Atmosphäre haben ("the ICAO standard atmosphere (ISA) has been introduced in order to provide an equal system of altitude reference for the movements of all aircraft in the atmosphere").

Quelle: ICAO Doc 7488 Manual of the ICAO Standard Atmosphere (3. Aufl., 1993, ungeändert); ISO 2533 Standard Atmosphere.

ISA-Standardwerte auf Meereshöhe (MSL)

Temperatur-Gradient (Lapse Rate)

Der angenommene Temperatur­abfall mit der Höhe in der ICAO-Standard­atmosphäre beträgt 0,65 °C/100 m ("the assumed temperature decrease with altitude in the ICAO standard atmosphere is 0.65 °C / 100 m"):

• Gilt bis zur Tropopause (ISA-Höhe 11.000 m = 36.090 ft).
• Entspricht ca. 2 °C / 1000 ft (Faustregel im Cockpit).
• Oberhalb der Tropopause: konstante Temperatur -56,5 °C in der Stratosphäre bis ca. 20 km.

Wichtige ISA-Werte mit Höhe

→ In ca. 5500 m AMSL beträgt der atmosphärische Druck die Hälfte des MSL-Drucks — eine wichtige Bezugs­größe.

Pressure Altitude — Druckhöhe

Die Pressure Altitude (Druckhöhe) ist definiert als die Höhe über dem 1013,2 hPa-Druckniveau ("the pressure altitude is defined as altitude above the 1013.2 hPa level"):

• Es ist die vertikale Distanz oberhalb der Standard­druckebene, an der der atmosphärische Druck 1013,2 hPa beträgt — repräsentiert die Höhe in der ICAO-Standard­atmosphäre bei diesem Druckniveau ("pressure altitude is the vertical distance above the standard datum plane where atmospheric pressure is 1013.2 hPa, representing the height in the International Standard Atmosphere at that pressure level").
• Wenn der Höhenmesser auf Standard-Einstellung gestellt ist, zeigt er die Druckhöhe (pressure altitude) des Flugzeugs ("when the altitude is set to standard settings, the altimeter indicates aircraft pressure altitude").

Höhenmesser und ISA

Ein barometrischer Höhenmesser im Flugzeug arbeitet durch Korrelation des gemessenen Luftdrucks mit den entsprechenden Höhen auf Basis des ICAO-Standardatmosphäre-Modells, was eine angezeigte Höhe ergibt, die Standardbedingungen annimmt ("a barometric altimeter in aircraft operates by correlating measured air pressure to corresponding altitudes based on the International Standard Atmosphere model, providing an indicated altitude that assumes standard conditions"):

• Der Höhenmesser ist auf die Standard­atmosphäre kalibriert — Abweichungen der tatsächlichen Atmosphäre von der ISA-Standard­atmosphäre verursachen falsche Höhenanzeigen relativ zur tatsächlichen Höhe ("the altimeter is calibrated to standard atmosphere. Deviations of the actual atmosphere from the standard atmosphere cause incorrect altitude values regarding the true altitude").

Begriffe — Höhe vs Höhe-über-Meer vs Elevation

• Altitude ist die vertikale Distanz über MSL ("'Altitude' is a vertical distance above MSL").
• Elevation bezeichnet die vertikale Distanz eines Standorts über MSL ("the term 'elevation' means the vertical distance of a location above MSL") — Elevation ist also Altitude für einen festen Punkt am Boden (Flugplatz-Elevation, Berg-Elevation).
• Height (Höhe) = vertikale Distanz über Grund (AGL). Height wird Null, wenn das Flugzeug den Boden berührt ("height becomes zero when the aircraft touches the ground").

Wichtigste Anwendung

• Bei Flight Level-Operation (über Transition Altitude): alle Flugzeuge nutzen 1013,25 hPa → gemeinsame ISA-Referenz → vertikale Separation gewährleistet.
• Performance-Berechnungen im AFM basieren auf ISA + Korrekturen (DA-Faktoren).

Manual of the ICAO Standard Atmosphere* (3rd ed., 1993); ISO 2533 Standard Atmosphere; FAA-H-8083-25B PHAK Kap. 12.*