Der leistungsfähige Luftverkehr
Perspektive:
Ein konstant sicherer und robuster Luftverkehr wird umweltschonend kapazitäts- und wirtschaftlichkeitssteigernd gesteuert.
Bedarf: Mehr Flüge besser, umweltschonend und pünktlich bewältigen
Die europäische Luftfahrtvision Flightpath 2050 stellt klare Forderungen auf: Künftig sollen 90 Prozent aller innereuropäischen Fluggäste in weniger als vier Stunden von Tür zu Tür gelangen. Dabei sollen alle Flüge bei jedem Wetter pünktlich ankommen, sprich nicht mehr als eine Minute vom Flugplan abweichen. Schon Mitte des 21. Jahrhunderts soll das europäische Luftverkehrssystem nach diesen Maßgaben jährlich etwa 25 Millionen Flüge bewältigen – und das mit sehr unterschiedlichen Flugzeugmustern. Als Knotenpunkte zwischen Boden- und Luftverkehr werden die Flughäfen sich künftig noch stärker an Kunden- und Anwohnerbedürfnissen orientieren müssen. Gerade Flughafenanwohner erwarten einen umweltschonend gesteuerten Luftverkehr mit sinkenden Lärm- und Schadstoffemissionen. Anders als heute braucht das kommerzielle Fliegen der Zukunft als Ganzes eine deutlich flexiblere und effizientere Steuerung. Das DLR will den Luftverkehr für all diese Herausforderungen wappnen.
Ziel: Im Ganzen vernetzt – bis in jede Komponente
Das DLR befasst sich mit der gesamten Lufttransportkette von Einzeltechnologien bis hin zur Architektur eines teil- bzw. vollautomatisierten Lufttransportsystems. Das reicht von Betriebskonzepten für unbemannte Luftfahrzeuge, über die Optimierung des Luftverkehrsmanagements im Gesamtnetzwerk sowie in den Flughäfen als einzelnen Netzknoten, den Airline Operations bis hin zur Wirksamkeitsbewertung des gesamten Luftverkehrssystems in Sachen Leistungsfähigkeit, Wirtschaftlichkeit und Umwelt. Dazu wird eine Bewertungsfähigkeit für die gesamte Kette aufgebaut, in der alle Konzepte, Technologien, betrieblichen Aspekte, Umweltkriterien etc. zu einem umfassenden virtuellen Modell für das gesamte Luftverkehrssystem zusammengefügt werden. Um vollumfänglich in die Bewertungsfähigkeit zukünftiger Mobilität eingebunden zu sein, betrifft das auch die Schnittstellen zu weiteren Verkehrsarten.
Hohe Sicherheit schafft hohe Akzeptanz
Die gesellschaftliche Akzeptanz neuer Technologien und Verfahren ist sehr wichtig. Das DLR nimmt dabei sowohl den klassischen als auch den urbanen Luftraum, den Low-Level Airspace und den Near-Space Airspace in den Blick. Letztlich und langfristig geht es um die Verschmelzung des traditionellen ATMs mit UTM/U-Space-Aktivitäten. Die Systeme der Zukunft werden hoch vernetzt sein und die Teilkomponenten hochgradig automatisiert bis autonom agieren. Das stellt höchste Anforderungen an die Technologieentwicklung selbst und erfordert ein Höchstmaß an Cybersicherheit sowohl der Gesamtarchitekturen als auch der Einzeltechnologien bei Kommunikation, Navigation, Überwachung und Flugführung.
Teamwork optimieren, Umwelteffekte minimieren – systematisch
Der Mensch wird auch künftig, ob als Entscheider, sprich Operateur oder als Nutzer bzw. Passagier eine wichtige Rolle im System spielen. Darum gilt dem menschlichen Faktor besonderes Interesse. Das betrifft z. B. zwischenmenschliches Teamwork ebenso wie die Zusammenarbeit mit hoch automatisierten oder autonomen Systemen bzw. Teilsystemen. Aber auch die Wirkung des Luftverkehrs auf die Bevölkerung und hier insbesondere die empfundene Belästigung durch Fluglärm wird gründlich untersucht. Die Umwelt- und Klimaeffekte des Luftverkehrs und die Wirkung neuer Flugzeugtechnologien sowie alternativer Treibstoffe wird umfassend analysiert und fließt in die Bewertungsfähigkeit sowie Optimierung des Lufttransportsystems mit ein.
Präzisere Wetterdaten punktgenau gewinnen
Genaueste und aktuellste Wetter- und Störungsdaten sind für den sicheren und zuverlässigen Flugbetrieb unerlässlich. Dazu wird sowohl global ein integriertes, weltweites Beobachtungs- und Warnsystem aufgebaut als auch lokal die Fähigkeit zur detaillierten ortsnahen Wettervorhersage – gestützt auf lokale Beobachtungen für den urbanen Luftraum – aufgebaut und erweitert.
Flughäfen besser auslasten – ohne Anwohner zu belasten
Die Flughäfen haben viel Potenzial und können vorhandene Ressourcen weit effizienter als bisher nutzen. Das beginnt mit der Optimierung solch alltäglicher Abläufe wie An- und Abflügen, Rollwegen, Gepäcktransport und -verladung. Um hierbei möglichst viel möglichst schnell und mit möglichst wenig Treibstoff und Umwelteinfluss zu bewegen, können neue An- und Abflugprozesse mit innovativen Navigationsverfahren gekoppelt werden. Solche Navigationsverfahren machen auch den Betrieb komplexer Anordnungen von Lande- und Rollwegen entscheidend sicherer und effizienter. Neue Landeverfahren erlauben es, die Flughafenauslastung und die damit einhergehende Lärm- und Schadstoffbelastung besser und umweltschonender auszubalancieren. So können dicht besiedelte Gebiete flexibel umflogen werden, damit nur wenige Flughafenanwohner vom Lärm betroffen sind.