ICAS 2026: Emissionen, Flugtrajektorien und innovative Luftverkehrskonzepte
- Globale Emissionen: Analyse des weltweiten Luftverkehrs und der Auswirkungen geopolitischer Konflikte auf Flugrouten und Emissionen
- Optimierte Flugtrajektorien: Neue Ansätze zur Modellierung, Klimawirkungsoptimierung und Planung von Flugrouten
- Neue Luftverkehrskonzepte: Herausforderungen der Advanced Air Mobility und effiziente Flottenplanung für Urban Air Mobility
Der Kongress des International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS) bringt alle zwei Jahre Fachleute aus Wissenschaft und Industrie der internationalen Luft- und Raumfahrt zusammen. Im Mittelpunkt stehen aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen der Luftfahrt – unter anderem in den Bereichen Umwelt und Nachhaltigkeit, neue Flugzeug- und Antriebskonzepte sowie der zukünftige Betrieb von Luftverkehrssystemen. Die 35. Ausgabe fand vom 13. bis 18. September 2026 im International Convention & Exhibition Centre in Sydney statt. Mit seinen Beiträgen brachte das DLR-Institut für Luftverkehr aktuelle Forschung zu unterschiedlichen Fragestellungen des Luftverkehrssystems und des zukünftigen Flugbetriebs in den wissenschaftlichen Austausch ein.
Globale Emissionen des Luftverkehrs für 2023
Der vorgestellte Emissionsmonitor für 2023 liefert eine detaillierte Bestandsaufnahme der weltweiten Luftverkehrsemissionen auf Grundlage tatsächlich geflogener Flugtrajektorien verschiedener Luftverkehrssegmente. Dafür wurden unter anderem ADS-B-Flugdaten mit Informationen zu Flugplänen, Flugleistung und meteorologischen Bedingungen kombiniert. So lassen sich neben dem geplanten Linienverkehr auch Bereiche wie Fracht- und General-Aviation-Flüge erfassen.
Das entwickelte Kataster umfasst 40,2 Millionen Flüge. Für das Jahr 2023 werden weltweit unter anderem 244,3 Millionen Tonnen Kerosinverbrauch und 771 Millionen Tonnen CO2-Emissionen des globalen Luftverkehrs ausgewiesen. Die Analyse zeigt zudem, wie sich geopolitische Konflikte und gesperrte Lufträume auf Flugrouten auswirken: Insbesondere zwischen Europa und Asien führten in 2023 Einschränkungen des Luftraums teilweise zu deutlichen Umwegen. Damit bietet der Emissionsmonitor auch eine Grundlage, um die Auswirkungen veränderter Luftraumstrukturen und geopolitischer Rahmenbedingungen auf den Luftverkehr zu untersuchen.1
Flugtrajektorien für die Business Aviation modellieren
Eine weitere Arbeit, die zusammen mit Rolls-Royce Deutschland durchgeführt wurde, beschäftigte sich mit der Modellierung von Flugtrajektorien in der Business Aviation. Da für Geschäftsflugzeuge häufig weniger vollständige Flug- und Leistungsdaten vorliegen als im kommerziellen Luftverkehr, untersucht die Arbeit mögliche Modellierungsansätze abhängig von der verfügbaren Datengrundlage. Das am DLR entwickelte Modell ermöglicht die Berechnung von Business-Aviation-Trajektorien in verschiedenen Genauigkeitsstufen. Die Methode konnte anhand von realen Messdaten validiert werden und demonstriert ausreichende Güte zur Anwendung für Klimawirkungsanalysen, Lebenszyklusanalysen oder die Modellierung von Luftverkehrsströmen. Unsicherheiten, beispielsweise bedingt durch fehlende Informationen zum tatsächlichen Startgewicht oder Datenlücken in ADS-B-Flugprofilen, beeinflussen allerdings die Genauigkeit der berechneten Missionsparameter.2
Flugtrajektorien klimaoptimiert und sicher planen
Eine weitere Arbeit des DLR-Instituts für Luftverkehr, des DLR-Instituts für Flugführung und des DLR-Instituts für Physik der Atmosphäre widmete sich der Frage, wie klimaoptimierte Flugtrajektorien sicher in den Luftverkehr integriert werden können. Die Optimierung einzelner Flugrouten kann dazu beitragen, insbesondere Nicht-CO2-Effekte des Luftverkehrs zu reduzieren. Gleichzeitig müssen Flugzeuge ausreichende Sicherheitsabstände zueinander einhalten.
Die vorgestellte Methode verbindet daher die Trajektorienoptimierung mit einer anschließenden Konfliktlösung. Mithilfe des Trajektorienoptimierers pyTOM und des Deconfliction-Tools NDMap wurde untersucht, inwieweit sich klimaoptimierte Flugrouten konfliktfrei umsetzen lassen und wie viel des ursprünglichen Klimaschutzpotenzials dabei erhalten bleibt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Minderung der Klimawirkung bei Einhaltung notwendiger Sicherheitsabstände möglich ist.3
Adaptive Flugrouten für atmosphärische Messungen
Nicht nur der klimaverträgliche Betrieb von Flugzeugen profitiert von intelligenter Trajektorienplanung. Eine weitere Arbeit zeigt, wie unbemannte Luftfahrzeuge gezielt für atmosphärische Messungen eingesetzt werden können. Im Projekt MEASURE wurde gemeinsam mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) und der enviscope GmbH ein Remotely Piloted Aircraft System (RPAS) für Messungen von Partikeln und radioaktiven Stoffen in belasteten Lufträumen entwickelt – zum Beispiel für eine effektive Messung von Vulkanasche.
Das DLR entwickelte hierfür eine dreidimensionale, adaptive Trajektorienoptimierung. Die Flugroute wird auf Grundlage räumlicher Daten geplant und während des Fluges angepasst, sobald neue Messdaten vorliegen. Bei einer Flugkampagne 2025 in Andøya, Norwegen, wurde die komplette Datenkette demonstriert: Die optimierten Flugrouten wurden geflogen und währenddessen Messdaten erfasst. Auf dieser Grundlage wurden anschließend neue Flugrouten berechnet und vom Flugoperator geflogen. Die Arbeiten zeigen damit einen Ansatz für eine flexible, datenbasierte Flugplanung für eine effiziente atmosphärische Vermessung durch ein RPAS bei sich verändernden atmosphärischen Bedingungen.4
Chancen und Herausforderungen von Advanced Air Mobility
Mit dem Status Quo der Advanced Air Mobility (AAM) beschäftigte sich eine internationale Übersichtsarbeit, an der auch das DLR-Institut für Luftverkehr beteiligt war. Im Mittelpunkt stehen ein Vergleich des weltweiten Entwicklungsstands von AAM sowie die Frage, welche technischen, regulatorischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Voraussetzungen für eine erfolgreiche Integration neuer Luftfahrzeuge erforderlich sind.
Die Analyse zeigt, dass sich die Rahmenbedingungen international noch deutlich unterscheiden. Unterschiedliche regulatorische Ansätze, hohe Entwicklungs- und Infrastrukturkosten, Fragen der Betriebssicherheit sowie die Integration hochautomatisierter Systeme stellen zentrale Herausforderungen dar. Für die weitere Entwicklung werden insbesondere international harmonisierte Regulierung, digitale und leistungsbasierte Luftraumkonzepte sowie belastbare Lösungen für Sicherheit, Infrastruktur und gesellschaftliche Akzeptanz als wichtig angesehen.5
Vorlaufzeiten für Buchungen beeinflussen Flottenbedarf bei Urban Air Mobility
Auch die Planung künftiger Urban-Air-Mobility-Netzwerke war Thema eines Beitrags des Instituts. Die Studie untersuchte, wie die Zeit zwischen Flugbuchung und dem eigentlichen Flug den erforderlichen Flottenumfang und den Betrieb eines UAM-Netzwerks beeinflusst. Dazu wurde ein bestehendes Modell zur Missionszuweisung und Flottenplanung um einen rollierenden Planungshorizont erweitert.
Die Ergebnisse für das untersuchte, potenzielle Netzwerk in Hamburg zeigen: Wird die mögliche Vorlaufzeit einer Buchung von 60 auf 120 Minuten erhöht, kann der erforderliche Flottenumfang um bis zu 17 Prozent sinken, während der Energiebedarf in diesem Szenario lediglich um rund drei Prozent steigt. Gleichzeitig nimmt bei steigender Buchungsvorlaufzeit aus Sicht der Passagiere die Flexibilität ab. Eine Vorlaufzeit zwischen 90 und 120 Minuten könnte einen Kompromiss zwischen betrieblicher Effizienz und Nutzerflexibilität darstellen.6
Weiterführende Links
1 Clococeanu, M., Weder, C. M., Bruder, H., Zengerling, Z. L. „Global Emission Monitor for 2023“, 35th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences – ICAS 2026, Sydney, Australien.
2 Zengerling, Z. L., Lau, A., Clococeanu, M., Kanitz, R., Schwengler, J., Vogel, A., Abu-Taa, K. „Flight Mission Modeling with Varying Baseline Data: Application in Business Aviation“, 35th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences – ICAS 2026, Sydney, Australien.
3 Ehlers, T., Lau, A., Mendiguchia Meuser, M., Kuenz, A., Dietmüller, S., Matthes, S. „Joint Trajectory Optimization and Deconfliction for Climate Impact Mitigation“, 35th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences – ICAS 2026, Sydney, Australien.
4 Buchtal, K. A., Lau, A. „Three-Dimensional Adaptive Trajectory Optimization for RPAS-Based Atmospheric Measurements“, 35th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences – ICAS 2026, Sydney, Australien.
5 Kramar, V., Asmer, L., Schuchardt, B., Badea, A., Teutsch, J., Vreeken, J., Sunil, E., Gungen, B., Kok, J., Murça, M. C. R., Borshchova, I., Keillor, J., Pinjala, L., Hebbar, A., Madhuranath, G., Manindrakumar, D. M., Yokoyama, N., Park, H. U., Kopardekar, P. H. „Advanced Air Mobility: The Current State of Development and the Challenges“, 35th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences – ICAS 2026, Sydney, Australien.
6 Swaid, M. „Impact of Booking Lead Times on Fleet and Infrastructure in Urban Air Mobility“, 35th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences – ICAS 2026, Sydney, Australien.