DLR erprobt energieoptimierte Anflugverfahren für stark frequentierte Flughäfen
2. Oktober 2026 | DYN-MARS macht Anflüge leiser und effizienter
DLR erprobt energieoptimierte Anflugverfahren für stark frequentierte Flughäfen
DLR-Testpilot im DLR-Airbus-A320-Simulatorcockpit
Die Funktionalität des erweiterten DYN-MARS-Flugmanagementsystems wurde mit Hilfe von Testpilotinnen und -piloten im Airbus-A320-Simularorcockpit in umfangreichen Experimenten getestet und bewertet.
Die DYN-MARS-Lösung wurde für den komplexen, stark frequentierten Flughafennahbereich entwickelt. Zur Erforschung des Potentials der Lösung wurde das Verkehrsgeschehen mittels Desktop-Simulations-Stationen im AVES realitätsgetreu nachgebildet, wobei DLR-Testpiloten sowohl herkömmliche Flugmanagementsysteme als auch Systeme mit DYN-MARS-Funktionalitäten testeten.
Im Zuge des EU-geförderten DYN-MARS-Projekts wurden die Simulatorzentren von EUROCONTROL und DLR miteinander verbunden. Der im DLR simulierte Flugverkehr wurde von DYN-MARS-Testlotsen in Brétigny, Frankreich überwacht und gesteuert.
Bild: 4/4, Credit:
EUROCONTROL
Das Forschungsprojekt DYN-MARS hat Verfahren für treibstoffsparende und lärmärmere Sink- und Landeanflüge unter realistischen Verkehrsbedingungen im Simulator validiert.
Ein erweitertes Flugmanagementsystem berechnet das Sinkprofil nach Geschwindigkeitsvorgaben der Flugsicherung dynamisch neu.
Erwartete Routenänderungen können digital an das Cockpit übermittelt und frühzeitig in die Flugplanung einbezogen werden.
Mehr als 70 Pilotinnen und Piloten absolvierten über 60 Szenarien und fast 1.000 simulierte Anflüge auf sieben Flughäfen.
Schwerpunkt: Luftfahrt
Effizienter und leiser landen: DYN-MARS erprobt neue Anflugverfahren
Fast 1.000 simulierte Anflüge, mehr als 70 Pilotinnen und Piloten und sieben Flughäfen: Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat im EU-geförderten Forschungsprojekt DYN-MARS (Dynamic Management of Aircraft Configuration and Route Structures) neue Verfahren für treibstoffsparende und lärmärmere Sink- und Landeanflüge unter realitätsnahen Verkehrsbedingungen erfolgreich erprobt.
Ein möglichst gleichmäßiger Sinkflug mit Leerlaufschub kann Treibstoffverbrauch, Emissionen und Fluglärm verringern. In stark frequentierten Flughafennahbereichen ist er jedoch nur schwer umzusetzen. Hohe Verkehrsdichten, kurzfristige Geschwindigkeitsvorgaben der Flugsicherung und Änderungen der geplanten Flugroute zwingen Besatzungen häufig dazu, das Flugprofil anzupassen.
DYN-MARS verbindet deshalb zwei Ansätze: Die dynamische Neuberechnung des vertikalen Flugprofils und die digitale Übermittlung erwarteter Flugrouten in das Cockpit.
Sinkprofil passt sich während des Anflugs an
Im Projekt entwickelten die Forscherinnen und Forscher ein erweitertes Flugmanagementsystem, das das vertikale Flugprofil nach taktischen Geschwindigkeitsanweisungen der Flugsicherung automatisch neu berechnet. Dadurch kann ein Flugzeug seinen Sinkflug auch unter veränderten Bedingungen möglichst lange mit Leerlaufschub fortsetzen.
„Mit der dynamischen Neuberechnung kann das Flugmanagementsystem kurzfristige Vorgaben der Flugsicherung berücksichtigen und zugleich einen möglichst energieeffizienten Sinkflug beibehalten. Die Versuche zeigen, dass sich dieses Prinzip auch in komplexen und stark frequentierten Flughafennahbereichen umsetzen lässt“, sagte Dr. Fethi Abdelmoula, Koordinator des Projekts DYN-MARS vom DLR-Institut für Flugsystemtechnik.
Erwartete Flugroute wird digital übermittelt
Zusätzlich erprobte das Projektteam sogenannte Routen-Uplinks über Controller-Pilot Data Link Communications, kurz CPDLC. Damit können Fluglotsinnen und Fluglotsen eine erwartete Abkürzung oder Routenänderung direkt an das Flugmanagementsystem übermitteln.
Das System lädt die Route zunächst als sekundären Flugplan. Sobald die Freigabe vorliegt, kann die Besatzung sie aktivieren. Das Flugmanagementsystem kennt dadurch den voraussichtlichen weiteren Flugweg früher und kann das Sinkprofil genauer darauf abstimmen.
„Die digitale Routenübermittlung verbessert die Planbarkeit des Anflugs für Cockpit und Flugsicherung. Gleichzeitig verringert sie manuelle Eingaben und schafft eine wichtige Voraussetzung für stärker automatisierte und effizientere Anflugverfahren“, sagte Abdelmoula.
Fast 1.000 Anflüge im Simulator
Für die Validierung integrierten die Forscherinnen und Forscher das erweiterte Flugmanagementsystem in die Simulationsumgebung des DLR-Simulatorzentrums AVES (Air Vehicle Simulator) des DLR-Instituts für Flugsystemtechnik. Dafür koppelte das Team den Simulator mit dem Air Traffic Management Simulator ATMOS (Air Traffic Management and Operations Simulator) des DLR-Instituts für Flugführung und mehreren Desktop-Pilotenstationen. In einem weiteren Versuchsschritt verbanden sie die Umgebung mit dem Simulator ESCAPE (EUROCONTROL simulation capability and platform for experimentation) von EUROCONTROL.
Die Pilotinnen und Piloten flogen über 60 Szenarien mit unterschiedlichen Verkehrssituationen, Geschwindigkeitsvorgaben und Routenänderungen. Mehr als 70 Pilotinnen und Piloten absolvierten fast 1.000 simulierte Anflüge, die ihnen durch Fluglotsinnen und Fluglotsen aus den gekoppelten Air Traffic Management Simulatoren vorgegeben wurden.
Die Ergebnisse zeigen: Energieoptimierte Sinkflüge mit Leerlaufschub und digital übermittelte Routen sind auch bei hoher Verkehrsdichte betrieblich umsetzbar.
Grundlage für das Folgeprojekt DYN-MAX
Die in DYN-MARS validierten Technologien entwickeln die Forscherinnen und Forscher im Folgeprojekt DYN-MAX (Dynamic Aircraft Energy Management in ATC-Complex Environments) weiter. Geplant ist unter anderem die Einbindung eines Optimierungssystems für das Steigverhalten beim Abflug (Air Departure Optimizer, ADO). Damit wollen sie die energieeffiziente Flugführung künftig auch auf Abflugverfahren ausweiten.
DYN-MARS steht für Dynamisches Management von Flugzeugkonfigurationen und Routen-Strukturen. Ziel des Projekts war es, Technologien für energieeffizientere Sink- und Landeanflüge in komplexen und stark frequentierten Flughafennahbereichen zu entwickeln und unter realistischen betrieblichen Bedingungen zu validieren. DYN-MARS wurde durch SESAR 3 Joint Undertaking unter der Finanzhilfevereinbarung Nr. 101114627 finanziert. Der britische Projektteilnehmer NATS erhielt Mittel von UK Research and Innovation (UKRI) im Rahmen der Horizon Europe-Finanzierungsgarantie der britischen Regierung [Zuschussnummer 10091273]. Das Projekt wurde vom Schweizer Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation (SBFI) finanziert. Das Projekt lief von September 2023 bis August 2026.
Zu den Beteiligten des Projekts gehören EUROCONTROL, Thales AVS France, Stichting Koninklijk Nederlands Lucht - en Ruimtevaartcentrum, NATS, Empa, Swiss Skylab Foundation, Swiss International Air Lines und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Die Projektkoordination lag beim DLR.
