Mehr Teilnehmer im Luftverkehr
Eine höhere Automatisierung an Bord von Luftfahrzeugen und insbesondere im Bereich des Luftverkehrsmanagements (ATM) stellt den Schlüssel zur Bewältigung des zukünftigen Luftverkehrs dar. Dies beinhaltet sowohl Technologien und Konzepte zur Erhöhung der Kapazität im Luftraum und zur Produktivitätssteigerung in der Flugsicherung, erschließt aber auch betriebliche Potenziale zur klimaschonenden Gestaltung von Flugprofilen. Bei Entwick-lungen im ATM-Bereich ist darauf Rücksicht zu nehmen, dass die rund 30 Jahre langen Life-Cycle-Spannen der Flugzeuge mit konventionellem Ausrüstungsstand noch lange einen signifikanten Verkehrsanteil haben werden. Diese alternde Verkehrspopulation darf zum einen von Modernisierungen der ATM-Welt nicht abgekoppelt werden. Zum anderen braucht es neue Anreize, die bordseitige Modernisierung schneller für die gesamte Flotte an Luftfahrzeugen umzusetzen, um damit eine flächenhafte Verbesserung bei der Flugverkehrskontrolle zu erreichen.
Eine ganzheitliche Unterstützung der Flight Crew durch neue Möglichkeiten von KI-basierten Assistenzsystemen ermöglicht die erforderliche Sicherheit und Effizienz zur Realisierung von ernergieeffizienten und emissionsarmen Flugprofilen.
Um neue Technologien wie künstliche Intelligenz schneller nutzbar zu machen, sind neue Entwicklungen in ATM-Systemen modulhaft zu entwickeln und über standardisierte Schnittstellen an bestehende ATM-Systeme anzuschließen bzw. zu integrieren. Damit wird die Automatisierung der Flugverkehrskontrolle deutlich beschleunigt und vom langen Life-Cycle der ATM-Systeme entkoppelt.
Die Integration von neuartigen teil- und vollautonomen Flugsystemen (RPAS, UAS, Air-Taxis, Drohnen, Raumfahrzeugen etc.) in die Luftraumstruktur und Flugsicherungsverfahren stellt die Basis zur Bedienung des zukünftigen Bedarfs an inhomogenen und individuellen Mobilitätskonzepten in der Luftfahrt dar..
Virtuelle Co-Piloten am Boden und in der Luft
Neue Unterstützungssysteme und moderne Technologie verändern das Cockpit grundlegend. Die wichtigste Entwicklung wird hierbei der flächendeckende Einsatz von virtuellen Konzepten sein. Schrittweise wird der Zweipilotenbetrieb weiterentwickelt, vor allem durch einen virtuellen Co-Piloten, der wichtige Funktionen übernehmen kann. Dazu kommt ein so genannter Remote Co-Pilot, der aus der Ferne den Flugverlauf überwachen und im Einzelfall auch das Flugzeug vom Boden aus übernehmen kann. Wichtige Automatisierungsschritte sind auch im ATM zu erwarten. Dabei können vor allem neue Assistenzsysteme die Produktivität der Lotsen erhöhen und die Luftraumkapazität effizienter nutzen. Zudem hilft die Fusion von Planungs- und Radarlotsen, Kompetenzen zu bündeln. Dies wird durch den Einsatz von virtuellen Co-Lotsen ermöglicht.
Automatisierung macht Fliegen noch sicherer und klimaschonend
Lufträume mit geringer Komplexität eignen sich zuerst für einen Automatisierungsschub. Die strategische Überwachung dieser Bereiche durch automatisierte Systeme entlastet den Fluglotsen und ermöglicht die klima-optimierte Führung von Einzelflügen. So können nicht-CO2-Effekte des Luftfverkehrs abgemildert werden durch Entlastung besonders klimarelevanter oder hoch-frequentierter Lufträume, ohne andere Gebiete zu überlasten. Die Automatisierung ermöglicht zudem eine genauere und schnellere Reaktion auf gravierende Wetterereignisse und Turbulenzzonen, die umflogen werden können.
Neue Konzepte für Mobilität und Dienstleistungen in der Luftfahrt
Bedingt durch das veränderte gesellschaftliche Bewusstsein zur Nachhaltigkeit und den gesellschaftlichen Wandel hinsichtlich der Mobilitätsnutzung und -erwartung, welcher mit einer stetig zunehmenden Verkehrsdichte einhergeht, werden im Bereich der Luftfahrt neue Mobilitätskonzepte notwendig, welche im Zuge der rasanten Weiterentwicklung von Technologien im Bereich der Automatisierung und der nachhaltigen Fortbewegung in naher Zukunft de facto möglich werden. Hierzu zählen die neuen Segmente „Urban Air Mobility“ (UAM) und „Unmanned Aircraft Systems“ (UAS).
Im Segment UAM geht es konkret darum, Lufttransport für Personen innerhalb des städtischen Gebietes, zwischen der Innenstadt und beispielsweise dem Flughafen, sowie von Stadt zu Stadt oder in den ruralen Raum anzubieten. Denkbar ist zudem der Einsatz im Primärrettungsdienst, also zur möglichst schnellen Verbringung eines Arztes zur Hilfeleistung im städtischen Raum.
Das Segment UAS umfasst den Betrieb automatisierter, nicht-personentragender Luftfahrtsysteme (inkl. „Remotely Piloted“) für Transport & Nutzdienste wie zum Beispiel Warentransporte, Erkundungsaufgaben (Inspektion, Vermessung) und Überwachungsaufgaben (Grenzsicherung, Objektsicherung). Für beide Segmente, UAM & UAS, ergeben sich übergreifende Themen, welche im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsaufgaben adressiert werden müssen, um ganzheitliche Konzepte entstehen zu lassen. Hierzu zählen im Wesentlichen die Nutzeranforderungen, das Fluggerät und seine Missionen, die erforderliche Infrastruktur (Start-/Landeplätze, Luftraumstruktur) sowie Betriebs- und Überwachungskonzepte.