Einen umweltfreundlicheren Flugbetrieb in ganz Europa einführen
Flugreisen stellen ein wesentliches Merkmal der europäischen Gesellschaft dar. Die Freisetzung von Abgasen und die Bildung von Kondensstreifen tragen allerdings erheblich zur globalen Erwärmung bei. Auch wenn wir uns die Mobilität weiter erleichtern müssen, sind neue Wege zur Minderung der Luftverkehrsemissionen erforderlich, um eine umweltfreundlichere Zukunft für unseren Planeten zu schaffen. Kurz- bis mittelfristig könnte eine Verringerung der CO2-Emissionen durch Änderungen in der Flugbahngestaltung und im Flugsicherungsbetrieb erreicht werden. „Es gibt keine großartige neue Lösung, die dem Luftverkehr von einem auf den anderen Moment zu mehr Umweltfreundlichkeit verhilft“, sagt Michael Finke, Projektkoordinator vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Deutschland. „Es handelt sich eher um eine kontinuierliche Optimierung oder Feinabstimmung, um kleine Schritte in Richtung eines umweltfreundlicheren Luftverkehrs zu unternehmen“, fügt er hinzu. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts GREAT entwickelte ein Konsortium aus Forschenden und Branchensachverständigen aus ganz Europa neue umweltfreundliche Betriebskonzepte für das Flugverkehrsmanagement, um zu verdeutlichen, wie der Luftverkehr seine Auswirkungen auf den Klimawandel nachhaltig verringern kann. Der am meisten CO2-Emissionen verursachende Teil eines Fluges ist der Abflug, der jedoch notwendig ist, um die Flughöhe zu erreichen. „Wir haben in allen Flugphasen mehrere kleinere Potenziale ermittelt, und angesichts der großen Persistenz von CO2-Emissionen lohnt es sich, alle umzusetzen, vor allem wenn dies mit geringem Aufwand möglich ist“, so Finke. Projektintern wurden mehrere umweltfreundliche Konzepte für das Flugverkehrsmanagement ausgearbeitet, die dabei helfen, dass möglichst viele Flüge ihre optimale Route fliegen und dabei das effizienteste Flugprofil während des Steig-, Reise- und Sinkflugs sowie beim Rollbetrieb am Boden anwenden.
Umweltfreundliche Ideen für das Flugverkehrsmanagement erarbeiten und erproben
GREAT begann mit einer grundlegenden Entwicklungsphase, in der die Projektpartner neue Flugverkehrsmanagementkonzepte erstellten. Anschließend erarbeitete das Team konkrete Kombinationen für bestimmte Anwendungsfälle, bevor eine Phase der Werkzeugentwicklung stattfand. Die neuen Konzepte und Werkzeuge wurden daraufhin in den Simulatoren der Konsortialpartner in der Flugverkehrskontrolle im Einsatz validiert.
Neue Luftraumkonzepte erproben
Zwei GREAT-Partner, das DLR und HungaroControl, konzentrierten sich auf die Anflugphase und testeten neue Luftraumkonzepte, entsprechende Verfahren und geeignete Hilfsmittel. Das DLR untersuchte Anflugverfahren und Unterstützungssysteme für die Flugverkehrskontrolle anhand einer ganzheitlichen Analyse des Luftraums. Dies führte zu einer neuen Methode, die individuell optimierte Anflugbahnen in der komplexen Umgebung einer Flughafenkontrollzone bereitstellt. HungaroControl erschloss drei neue Unterstützungsfunktionen, darunter mögliche Szenarien, eine verbesserte, auf künstlicher Intelligenz (KI) basierende geschätzte Ankunftszeit und ein KI-gestütztes Beratungssystem für Flugsequenzierung und Geschwindigkeitskontrolle. Daraus ergeben sich ein besser vorhersehbarer Verkehrsfluss und ein geringerer Kraftstoffverbrauch. Unter Verwendung dieser neuen Funktionen hat HungaroControl sein Entscheidungsunterstützungsinstrument MergeStrip 3.0 für die Flugverkehrskontrolle weiterentwickelt. MergeStrip 3.0 wurde während eines einmonatigen Versuchs mit der Beteiligung von 11 Fluglotsinnen und Fluglotsen getestet. GREAT hat außerdem eine Luftraumstruktur erstellt, die je nach den technischen Spezifikationen der Flugzeuge spezielle Anflugverfahren vorsieht. So ist ein kontinuierlicher Sinkflug auch auf stark frequentierten Flughäfen möglich. Die Projektergebnisse belegen, dass je nach Flugzeugtyp zwischen 80 und 160 Liter Kerosin pro Anflug eingespart werden können, was einem Ausstoß von 250-500 Kilogramm Kohlendioxid entspricht.
Den Weg zu einem umweltfreundlicheren Luftverkehr in Europa bereiten
Die GREAT-Ergebnisse können dazu beitragen, in Zukunft bessere Flugsicherungsstrategien zu formulieren, z. B. solche, die eine geringere Abweichung vom optimalen Flugprofil des Flugzeugs begünstigen, oder die Umweltauswirkungen von Maßnahmen im Flugverkehrsmanagement so gering wie möglich zu halten.
Schlüsselbegriffe
GREAT, Luftverkehr, Kontrolle, KI, Strategien, Abweichung, umweltfreundlicher, Kohlenstoff, CO2, Emissionen
