Weniger Verspätungen und ein angenehmerer Flug: Technologie zur Streckenoptimierung verbessert den Luftverkehr
Flugreisen stellen eine erhebliche Quelle der Umweltverschmutzung dar. Nach Angaben der Internationalen Zivilluftfahrt-Organisation (ICAO) entfielen im Jahr 2017 3,6 % der weltweiten CO2-Emissionen auf den Flugverkehr. Es wird prognostiziert, dass das Flugreiseaufkommen zwischen 2005 und 2050 um beängstigende 300 % zunehmen wird. Daher hat die EU zahlreiche Projekte zur Verbesserung des Flugverkehrsmanagements eingeläutet. Das Projekt CREATE wurde im Rahmen des gemeinsamen Unternehmens SESAR finanziert, einer öffentlich-privaten Partnerschaft zur Modernisierung des europäischen Flugverkehrsmanagementsystems. CREATE untersuchte die Auswirkungen des Wetters auf die Luftfahrt und die Auswirkungen des Luftverkehrs auf die Umwelt. Ein Ziel des Projekts war die Anwendung der SESAR-Prinzipien zur Entwicklung eines Software-Optimierungsinstruments auf die Planung von vierdimensionalen Flugwegen. Laut Projektkoordinator Angelo Riccio hat CREATE „verdeutlicht, dass aktuelle, wissenschaftlich fundierte und genaue Daten und Softwareinstrumente in der Flugverkehrsmanagementumgebung zur Bewertung der Umwelt- und Klimaauswirkungen des Luftverkehrs eingesetzt werden können.“ Die Entwicklung eines voll funktionsfähigen Prototyps der vorgeschlagenen Lösungen erforderte Zusammenarbeit, die Erhebung genauer Daten und den Einsatz fortschrittlicher Computerplattformen.
Schlechtes Wetter umfliegen
Der Klimawandel äußert sich in großen, weltweiten Phänomenen, aber er beeinflusst auch kleine, lokale Wettermuster. Unvorhersehbares Wetter und eine Zunahme an widrigen Wetterbedingungen wie Gewittern wirken sich negativ auf den Luftverkehr aus. Das Wetter beeinflusst die Wahl der Start- und Landebahnen sowie der An- und Abflugrouten und bildet die Ursache für viele Verspätungen im Flugverkehr. All diese Faktoren tragen zum negativen Einfluss des Luftverkehrs auf die Umwelt bei. Sturmwetter ist jedoch nicht das einzige meteorologische Phänomen, das zu den negativen Auswirkungen der Luftfahrt beiträgt. Gebiete, in denen sich Kondensstreifen bilden, sollten ebenfalls gemieden werden, da die Kondensation zur Bildung von Wolken beiträgt, die Wärme speichern. Hinweise legen nahe, dass Kondensstreifen möglicherweise noch schädlicher für die Umwelt sind als CO2-Emissionen. Der Klimawandel hat zu einer Zunahme dieser beiden Arten von meteorologischen Phänomenen geführt. Gebiete, in denen mit der Bildung von Kondensstreifen zu rechnen ist, und Gebiete, in denen sich unbeständiges Wetter entwickelt, sorgen für eine schwierige Planung von Flugrouten.
Manöver mit mehreren Flugzeugen bewältigen
Die Planung optimaler Flugstrecken für eine ständig wachsende Flugzeugzahl, die unter sich ständig ändernden Bedingungen fliegen, erfordert hochentwickelte Technologie. CREATE erstellte eine Programmierung des flugwegbezogenen Betriebs und der vierdimensionalen Kartierung, um eine Lösung zu finden. Die von CREATE entwickelten Algorithmen sorgen für Anpassungen in Echtzeit und können auf mehrere Flugzeuge gleichzeitig angewendet werden. Das Optimierungsinstrument verringert die Umweltbelastung sowohl in unmittelbarer Nähe von Flughäfen als auch auf dem Weg dorthin. Um diese beeindruckenden Ergebnisse zu erzielen, wird jedem Flugzeug in einer bestimmten Umgebung eine Anzahl von möglichen Flugstrecken zugewiesen. Jeder mögliche Flugweg erhält eine Punktzahl, die sich auf die Auswirkungen der Flugstrecke auf die Umwelt bezieht. Die Auswahl des Flugwegs wird anhand der Werte für mögliche Flugwege aller beteiligten Flugzeuge getroffen. Die nächsten Schritte, um das Potenzial des Projekts CREATE zu nutzen, bestehen darin, die Auswirkungen der CO2-Emissionen und anderer Emissionen auf die Umwelt immer genauer zu bewerten. Fortschritte in der Hochleistungsinformatik und der Datenerfassung müssen Hand in Hand gehen. Die im Rahmen des Projekts vorgeschlagenen spannenden Entwicklungen im Bereich der Flugverkehrskontrolle werden die Auswirkungen des Luftverkehrs auf die Umwelt verringern.
Schlüsselbegriffe
CREATE, Luftverkehr, Flugbahnen, schlechtes Wetter, Kondensstreifen, SESAR
