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Umweltwirkung innovativer Flugbetriebskonzepte (Forschungsfeld)



Die Einrichtung Lufttransportsysteme in Hamburg entwickelt Werkzeuge für den Entwurf und die Analyse
neuer Lufttransportkonzepte und die ganzheitliche Bewertung neuer Technologien für den Lufttransport.
Im Bereich der Luftverkehrsführung betrifft dies vor allem neue ATM-Systemarchitekturen, Avioniksysteme,
Flugführungstechnologien sowie Betriebsverfahren.

Innerhalb des Forschungsfeldes sind in der Vergangenheit Simulationswerkzeuge entwickelt worden,
die unter anderem eine ökonomisch-ökologische Bewertung neuer Flugführungskonzepte und –technologien
sowie neuer Flugzeugkonfigurationen in der Flugmission gestatten. Hierzu wurde der Trajektorienrechner TCM
implementiert, der Flugbewegungen von Lift-off bis Touch-down nach Vorgabe des Flugplans und
Flugprofilrandbedingungen simuliert und wichtige Missionsparameter wie beispielsweise Treibstoffverbrauch
und Flugzeit aber auch in Verbindung mit detaillierten Triebwerkskennfeldern verursachte Emissionen ausgibt.

Dieser Trajektorienrechner, welcher einen entscheidenden Baustein in der Bewertungskette des Instituts bildet,
erlaubt die Verwendung eigener, mit PrADO generierter Flugzeugentwürfe ergänzend zu den weit verbreiteten
BADA-Flugleistungsmodellen.

Auf Basis des TCM wurde zudem ein vereinfachter Flugprofilrechner TeMPle (Trapezoid Mission Profile) für die
Verwendung in Werkzeugketten erarbeitet, mit der sich schnellere, vereinfachte Modelle für Abhängigkeiten
definierter Flugmissionsparameter (z.B. Flugstrecke, Abfluggewicht, Treibstoffverbrauch etc.) in Form von
Response Surfaces ableiten lassen.

Eine Aufgabe des Vorhabens besteht in der Anwendung dieser Softwaremodule für die Systemanalyse neuer
Betriebskonzepte. So konnte das Tool u.a. bereits erfolgreich zur Untersuchung des „Intermediate Stop
Operations“-Konzepts, welches die Realisierung von Langstreckenflügen mit Hilfe von Zwischenlandungen
beschreibt, eingesetzt werden. Weiterhin ist der Einsatz in verschiedenen DLR-Projekten, wie CATS und
LamAir erfolgt; aber auch für die Prognose der CO2-Entwicklung des Weltluftverkehrs im Rahmen der
Eigenentwicklung F-FWD und die langfristige Flottenplanung im Tool FLOP wurde das Tool eingesetzt.
Derzeit kommt das Tool im Rahmen von Studien zum Formationsflug von zivilen Verkehrsflugzeugen zum Einsatz.

Ein weiteres Ziel des Vorhabens stellt die Entwicklung einer Analyseumgebung für die globale Bestimmung
von Umwelt- und Klimawirkungen gegenwärtiger (-> Emissionskataster) und veränderter Flugbetriebsweisen
(z.B. Intermediate Stop Operations) dar, die es gegenwärtig ermöglicht, für ausgewählte Langstrecken-
Flugzeugmuster auf Basis realer Flugbewegungen Emissionskataster zu generieren. Der darin enthaltene
Flugprofilrechner TeMPle wurde hierzu mit der Boeing Fuel Flow Method 2 sowie der ICAO Engine Emission
Databank gekoppelt, so dass sich die berechneten lokalen Emissionen entlang des Flugprofils
unter Berücksichtigung des Flugwegs auf ein globales Grid übertragen lassen.

Laufzeit: 2016+
Projektträger: DLR
Kontakt: Florian Linke
Lufttransportsysteme
Blohmstrasse 18
21079 Hamburg
Tel.: 040-42878-3675

 

 

 

 


Kontakt
Dipl.-Ing. Florian Linke
Lufttransportsysteme
, Luftverkehrsinfrastrukturen und -prozesse
Tel: +49 40 42878-3675

Fax: +49 40 42878-2979

E-Mail: Florian.linke@dlr.de
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