Weniger Luftfahrtemissionen, Verspätungen und Umleitungen

Jan-Rasmus Künnen / Arne K. Strauss - 22. November 2021

Tipps für Praktiker

Die Aufgabe von Fluglotsen besteht darin, die sichere Passage von Flugzeugen durch den Luftraum zu gewährleisten. Diese Serviceleistung ist mit hohen Kosten verbunden: Allein in Europa beliefen sich die Kosten für das Flugverkehrsmanagement (Air Traffic Management oder ATM) im Jahr 2017 auf acht Milliarden Euro. Im gleichen Jahr gab es jedoch in sieben Prozent der Fälle zu wenige verfügbare Fluglotsen, um die angeforderten ATM-Dienste zu bewältigen. Dies führte 2017 insgesamt zu Verspätungskosten von etwa 550 Millionen Euro. Ein Grund für das beobachtbare Ungleichgewicht von Kapazität und Nachfrage ist, dass der Flugverkehr in Europa immer noch weitgehend von jedem Land selbst geregelt wird. Denn die Fluglotsen jedes Landes sind nur berechtigt, Flüge innerhalb des Zuständigkeitsbereichs des eigenen Landes zu koordinieren – manchmal sogar nur innerhalb einer Region des Landes. Allein Deutschland ist in vier sogenannte Luftraumkontrollzentren (Airspace Control Centre oder ACC) unterteilt, und jeder Fluglotse in Deutschland ist nur für einen der vier Lufträume verantwortlich.

In den vergangenen Jahren haben Forscher und Praktiker die Idee einer grenzüberschreitenden Zusammenarbeit der Fluglotsen in Europa angeregt. Eine solche Zusammenarbeit würde es ermöglichen, die Lotsen-Kapazitäten flexibler auf die Luftraumkontrollzentren mit hoher Nachfrage zu verteilen, anstatt Flüge in die Bereiche von Luftraumkontrollzentren mit hoher Kapazität umzuleiten. Mit dieser Maßnahme könnte die Zahl der erforderlichen Umleitungen deutlich verringert werden. Im Idealfall würde das gesamte europäische Flugnetz als einheitlicher europäischer Luftraum verwaltet werden, nämlich im Rahmen der Single-European-Sky-Initiative (SES). Eine aktuelle Studie untersucht, welche Vorteile eine solche Zusammenarbeit bringen und wie ein solches grenzüberschreitendes Kooperationsprogramm aussehen könnte. Zu diesem Zweck wurde ein Algorithmus entwickelt, der dynamisch über die Anzahl der für jedes ACC erforderlichen Fluglotsen entscheidet, und zwar auf Grundlage verschiedener Szenarien für den bevorstehenden Flugverkehr und der erwarteten Wetterbedingungen. Das Modell wurde in einer groß angelegten Fallstudie an 2.800 realen Flügen in acht europäischen Ländern getestet.

Die Ergebnisse zeigen, dass durch grenzüberschreitende Kooperation die Kosten für Verspätungen und Umleitungen in Europa um 40 bis 50 Prozent gesenkt werden könnten, während die Kosten zum Aufbau zusätzlicher Kapazitäten sich um weniger als ein Prozent erhöhen würden. Es mag überraschen, dass eine regionale grenzüberschreitende Zusammenarbeit, bei der die Kapazitäten von nur zwei bis drei benachbarten ACCs gemeinschaftlich genutzt werden, ausreicht, um diese Vorteile zu erzielen. Eine gemeinsame Nutzung aller Kapazitäten im europäischen Luftraum dagegen bringt keinen zusätzlichen Nutzen, da die höheren Kosten eines solchen Ansatzes die Vorteile überwiegen würden. Zusätzliche Nebeneffekte der grenzüberschreitenden Nutzung von Kapazitäten wären eine stabilere Abwicklung des Flugverkehrs sowie geringere Emissionen, da weniger Flüge umgeleitet werden müssten. Die positiven Ergebnisse liefern ein weiteres Argument für eine grenzüberschreitende Zusammenarbeit im europäischen Flugverkehrsmanagement, und könnten die politische Diskussion weiter befeuern.

Literaturverweis und Methodik

Die Studie ist Bestandteil des übergeordneten Forschungsprojekts CADENZA, welches von der Europäischen Kommission finanziert wird (Horizon 2020). An dem Projekt wirken zahlreiche Partneruniversitäten, Eurocontrol und Berater aus der Wirtschaft mit.

• Künnen, J.-R./Strauss, A./Starita, S./Fichert, F./Ivanov, N./Jovanovic, J. (2021): Cross-border capacity planning in air traffic management under uncertainty, noch nicht veröffentlicht.