Raumbezogene Emissionsauswertung und -darstellung für Luftverkehrssimulationen im Rahmen von EWMS

Abstract

Die prognostizierten Zuwachsraten des Luftverkehrs lassen einen zunehmenden Einfluss der Luftfahrt an der globalen Erwärmung durch Schadstoffemissionen erwarten. Das Institut für Flugführung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt betreibt Forschung mit dem Schwerpunkt Luftverkehrsmanagement mit dem Ziel, effiziente Maßnahmen zur Emissionsreduktion zu entwickeln. Zu diesem Zweck werden Studien erstellt, die auf der Simulation verschiedener Flughafenszenarien basieren. Die vorliegende Arbeit konzipiert und implementiert ein Werkzeug, das als Bestandteil der Auswertungs¬software EWMS Schadstoffemissionen berechnet und eine raumbezogene graphische Darstellung der Emissionsverteilung über den Flughafen und Flughafennahbereich generiert. Als Basis zur Eigenentwicklung wird zunächst durch Forschungsrecherche fachliches Grundwissen zur Emissionsberechnung aufgebaut. Daraus geht hervor, dass zur Berechnung des Schadstoffausstoßes sowohl Informationen zu den Flugbewegungen als auch Verbrauchsdaten der Triebwerke benötigt werden. Als Ergebnis berechnet das Auswertungsmodul die Masse der Schadstoffe CO, NOX, HC, SOX, H2O, CO2 sowie Feinstaub. Um Engpässe, Wartezeiten oder alternative Rollwege schnell identifizieren und untersuchen zu können, bestand die Forderung, dass die Ergebnisdarstellungen intuitiv und vergleichbar sein sollen. Dies wurde erreicht, indem als Resultat die Verkehrswege des untersuchten Flughafens, abhängig von den ermittelten Emissionsintensität, farbig gekennzeichnet dargestellt werden. Zur besseren Orientierung kann zusätzlich vom Benutzer ein Luftbild des Flughafens als Hintergrundgrafik angezeigt werden. Zudem bieten sich dem Benutzer durch Zwischenergebnisse, die während der Berechnung entstehen, und den in Tabellenform exportierbaren Auswertungsdateien, umfangreiche Möglichkeiten zur Weiterverarbeitung. Die finale Programm-Version wurde in Anwendungsbeispielen durch den Entwickler sowie durch Experten aus der Abteilung erfolgreich validiert.