Dynamische Routenplanung und Flugzeugkonfiguration für einen umweltfreundlicheren Luftverkehr
„Der Kraftstoffverbrauch hängt mehr davon ab, wie ein Flugzeug betrieben wird, als vom Antriebssystem selbst.“
„Die Ziele der EU für den Flightpath 2050 zur Verringerung der CO2- und Lärmemissionen von Flugzeugen lassen sich nicht allein durch Fortschritte in der Triebwerkstechnologie erreichen – alle Aspekte des Luftverkehrssystems müssen neu gestaltet werden“, sagt Fethi Abdelmoula, Projektleiter von DYN-MARS. Im Rahmen des vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) durchgeführten und vom Gemeinsamen Unternehmen SESAR finanzierten Projekts wird ein verbessertes Flugmanagementsystem entwickelt, das durch überarbeitete Methoden des Flugverkehrsmanagements ergänzt wird, um die Kraftstoffeffizienz zu steigern und Emissionen und Lärmpegel zu senken.
Nach innen gerichtete Innovationen
„Der Kraftstoffverbrauch hängt mehr davon ab, wie ein Flugzeug betrieben wird, als vom Antriebssystem selbst“, erklärt Abdelmoula. Unter Nutzung fortgeschrittener Kommunikationstechnologien wird das Projekt DYN-MARS auch den Datenaustausch zwischen Luft und Boden verbessern, um Flugrouten und Geschwindigkeiten zu optimieren. Dies muss unter Beibehaltung eines hohen Verkehrsaufkommens auf der Start- und Landebahn und ohne Abstriche bei der Sicherheit erreicht werden. DYN-MARS soll flugzeugführenden Personen dabei helfen, ihr optimales Höhen- und Geschwindigkeitsprofil während des Sinkflugs und des Anflugs besser zu planen und dabei den erforderlichen Durchsatz auf der Landebahn beizubehalten. Die Möglichkeit, die berechnete Flugbahn des Flugzeugs an das Flugverkehrsmanagement am Boden zu übermitteln, sorgt für eine weitere Optimierung der Flugrouten. Das Projekt baut auf früheren SESAR-Arbeiten auf, insbesondere auf dem Flugmanagementsystem, das im Rahmen des Projekts DYNCAT entwickelt wurde. In diesem Projekt wurden Unstimmigkeiten zwischen Flugzeugen und Verfahren im Flugverkehrsmanagement analysiert und technische und regulatorische Änderungen zur Unterstützung verbesserter 4D-Flugbahnen vorgeschlagen. Das DYN-MARS-Konsortium baut auf der Zusammenarbeit auf, die im Rahmen des Projekts DYNCAT entstanden ist, und umfasst Beteiligte der Wertschöpfungskette des Luftverkehrs aus sechs Ländern, die alle einzigartige Fachkenntnisse einbringen, von der Avionik bis zur Modellierung der Umweltauswirkungen.
Abheben
Die gesamte DYN-MARS-Lösung wird im Rahmen von fünf spezifischen Übungen validiert, bei denen die einzelnen Systemkomponenten in einer Reihe von Anwendungsfällen behandelt werden. „Wir schätzen, dass die CO2-Emissionen und der Kraftstoffverbrauch pro Flug im Sinkflug und im Anflug um etwa 10 % sinken und die Lärmbelastung um mindestens 1 dB(A) abnimmt“, fügt Abdelmoula hinzu. Die Arbeit von DYN-MARS könnte auch den Bemühungen um eine Vereinheitlichung des europäischen Luftverkehrsnetzes zugute kommen, da sie Empfehlungen für die Luftraumnavigation, das Verkehrsflussmanagement und leistungsbezogene An- und Abflüge bereithält.
Schlüsselbegriffe
Luftverkehr, Luftfahrt, SESAR JU, Nachhaltigkeit, Klimaneutralität, Flugverkehrsmanagement, Grüner Deal, Umweltauswirkungen, Horizont Europa, digitaler europäischer Luftraum, Emissionen, Reduzierung