Mit Wetter- und Klimadaten zu grüneren Flugtrajektorien
F4EClim
Zukunftsfähige Flugtrajektorienplanung für eine klimaverträgliche Luftfahrt
Das Projekt F4EClim (Flying ATM for Environment Climate) entwickelt fortschrittliche Methoden zur Reduzierung der Klimawirkung des Luftverkehrs. Mithilfe von Wettervorhersagen und Klimaforschung sollen CO₂-Emissionen, Kondensstreifen und weitere Nicht-CO₂-Emissionen in der Flugplanung berücksichtigt werden. Ziel ist es, Flugtrajektorien so zu optimieren, dass sie sowohl ökologisch als auch ökonomisch effizient sind, um zu einer klimaverträglichen Luftfahrt beizutragen. (Symbolbild)
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Laufzeit: September 2024 bis Februar 2027
Innovative klimaanalytische Methoden in der Flugplanung
F4EClim (Flying ATM for Environment Climate) zielt darauf ab, die Luftfahrt klimaeffizienter zu gestalten. Im Mittelpunkt steht die Weiterentwicklung der sogenannten algorithmischen Klimawirkungsfunktionen („algorithmic Climate Change Functions“ – aCCFs). Diese Funktionen integrieren präzise Wetterdaten und aktuelle Klimaforschung, um Unsicherheiten in Bezug auf die Berechnung von Klimawirkungen von CO₂, Kondensstreifen, Ozon, Methan und Wasserdampf zu minimieren. Die Forschung basiert auf Erkenntnissen, die in den Vorgängerprojekten ATM4E und FlyATM4E gewonnen wurden.
Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte
Im Rahmen des Projektes werden die aCCFs weiterentwickelt. Dabei wird ihr geographischer Anwendungsbereich über den Nordatlantik hinaus ausgedehnt und es werden verschiedene saisonale und meteorologische Bedingungen berücksichtigt. Ein weiteres zentrales Projektelement ist die Entwicklung eines webbasierten Klimadienstes für die Luftfahrt, der die Forschungsergebnisse in Echtzeit verfügbar macht. Dieser Dienst soll die Luftfahrtgemeinschaft dabei unterstützen, klimaverträgliche Flugtrajektorien zu wählen.
Zusätzlich werden Optimierungsalgorithmen für die Flugplanung entwickelt, die es ermöglichen, Flugtrajektorien zu identifizieren, die sowohl klimaeffizient als auch kostengünstig sind. Diese Algorithmen berücksichtigen neben den CO₂-Emissionen auch andere Nicht-CO₂-Klimaemissionen wie Kondensstreifenbildung und Ozonemissionen. In diesem Zusammenhang arbeitet das DLR-Institut für Luftverkehr an der Weiterentwicklung des Trajektorienoptimierers TOM zu „pyTOM“, um diese Prozesse weiter zu verbessern.
Hindcasting und Modellvalidierung
Zur Überprüfung und Feinabstimmung der Modelle kommen sogenannte Hindcasting-Verfahren zum Einsatz. Dabei werden für Wettervorhersagen optimierte Flugtrajektorien unter Realwetterdaten analysiert, um die Genauigkeit der Vorhersagen zu verbessern und die Spezifikationen der Modelle zu schärfen.
Das DLR-Institut für Luftverkehr wird eine umfassende Hindcasting-Studie durchführen, die auf die Bewertung von Robustheit und Unsicherheiten klimaoptimierter Flugplanungen abzielt. Diese Studie soll auch konkrete Empfehlungen für die Stakeholder des Luftverkehrssystems ableiten.
Das Projekt F4EClim – Mit Wetter- und Klimadaten zu grüneren Flugtrajektorien
Beteiligte Partner und DLR-Institute: Delft University of Technology (TU Delft), Universidad Carlos III de Madrid (UC3M); DLR-Institut für Luftverkehr
Ergebnisse und Empfehlungen
Durch die Projektarbeit sollen Flugtrajektorien und ihre Klimawirkungen besser verstanden, gezielte Verbesserungen ermöglicht, falsche Re-Routings vermieden und regulatorische Entscheidungsträger fundierter informiert werden.
Am Ende des Projektes wird eine Reihe von Empfehlungen für die Luftfahrtindustrie erstellt, einschließlich Leistungsindikatoren (KPIs), die es Stakeholdern erleichtern, die Implementierung ökoeffizienter Flugtrajektorien voranzutreiben. Ziel ist es, das Bewusstsein für die Nicht-CO₂-Effekte des Luftverkehrs zu schärfen und langfristig die Umsetzung von klimaoptimierter Flugplanung zu unterstützen.
