A Technical and Operational Analysis of Potential Landing Site for UAM Operations with a Special Consideration and Focus on Energy Consumption

Abstract

Diese Studie präsentiert eine umfassende Methodik zur Bewertung potenzieller Standorte für Lande- und Notlandeplätze im Bereich der Urban Air Mobility (UAM). Der Schwerpunkt liegt auf einer systematischen Analyse der geltenden und künftigen Vorschriften, basierend auf den Richtlinien der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation (ICAO), der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA) und dem Deutschen Luftfahrt-Bundesamt (LBA). Ein besonderes Augenmerk wurde auf die Anwendung der im Dokument PTS-VPT-DSN festgelegten Rahmenbedingungen gelegt. Diese Vorschriften dienten als Grundlage zur Entwicklung beispielhafter Flächenkonzepte für Vertiports, Vertihubs und Vertistops, um die Anforderungen an Flächenbedarf und Infrastruktur für UAM-Operationen genau zu definieren. Die Entwürfe wurden unter Berücksichtigung der Abmessungen eines kritischen Luftfahrzeugs erstellt und analysierten zentrale Parameter wie die Geometrie der Vorfelder, Parkflächen und der Bereiche für Endanflug und Landung. Zudem wurden meteorologische Einflüsse auf den Energiebedarf detailliert untersucht, wobei archivierte Wetterdaten aus den Jahren 2023 und 2024 genutzt wurden. Diese Daten lieferten wichtige Einblicke in Niederschläge, Sichtverhältnisse, Sonnenscheindauer und Temperaturmuster und bildeten somit eine entscheidende Grundlage für die Planung energieeffizienter und wetterfester UAM-Infrastrukturen. Im Rahmen einer Fallstudie wurde ein maßgeschneidertes Verkehrskonzept für die Stadt Frankfurt am Main entwickelt. Mithilfe der QGIS-Software und OpenMaps-Daten wurden die zuvor analysierten und modellierten Informationen in das städtische Umfeld integriert. Die Analyse führte zur Identifikation von 79 potenziellen Standorten, die für UAM-Landeplätze geeignet sein könnten. Zur Bewertung dieser Standorte wurde eine Excel-basierte Bewertungsmatrix mit über 30 Kriterien entwickelt, darunter Flächengröße, Erreichbarkeit, Anbindung an bestehende Verkehrssysteme sowie betriebliche und sicherheitsrelevante Anforderungen. Die Ergebnisse der Bewertung zeigten, dass vier Standorte besonders gut als Vertihubs geeignet sind. Acht weitere Standorte wurden als Vertiports klassifiziert, 38 Standorte als Vertistops und die restlichen 29 Standorte für Notlandeplätze vorgesehen.