Optimierung des Flugzeugeinsatzes nach Brennstoffeffizienz

Research output: Book/Conference proceeding/Anthology/ReportMonographContributedpeer-review

Abstract

Die Arbeit widmet sich der Einsatzplanung von Luftfahrzeugen (LFZ) und fokussiert dabei auf die herausfordernde Thematik des Verschleißes, der zu einer Heterogenität in der Brennstoffeffizienz innerhalb der Flotte führt. Dieser heterogene Effekt wird durch den sogenannten 'Performance Factor' (PF) quantifiziert, der den Verbrauch im Vergleich zu einem nicht verschleißbehafteten Referenz-LFZ adjustiert. Trotz der nachgewiesenen Auswirkungen auf die Effizienz wird der PF bisher in der Einsatzplanung weitgehend vernachlässigt. Das Ziel dieser Forschungsarbeit besteht in der systematischen Untersuchung des Potenzials zur Reduzierung des Brennstoffbedarfs und der damit verbundenen CO2-Emissionen durch eine effizienzorientierte Einsatzplanung mittels Berücksichtigung des PF. Zu diesem Zweck wird ein taktisches Modell, das sogenannte 'TARP-Modell,' entwickelt. Es ermöglicht eine integrierte Lösung der Phasen des Aircraft Routings und des Tail Assignments, wodurch individuelle Flugdurchführungskosten unter Berücksichtigung der Heterogenität der Flüge und der PF-Verteilung in der Flotte ermittelt werden können. Die erzielten Ergebnisse verdeutlichen, dass eine effizienzorientierte Einsatzplanung eine Senkung der Brennstoffkosten um etwa 0,25% bis 0,5% ermöglicht. Selbst bei unvorhergesehenen Flugplanstörungen und der vermehrten Nutzung von sogenannten Aircraft Swaps (TARP-R-Modell) bleibt das Potenzial weitestgehend erhalten, sofern der PF angemessen in die Entscheidungsfindung integriert wird. Es ist jedoch zu beachten, dass das Potenzial mit zunehmender Komplexität in der Flug- und LFZ-Zuordnung durch verstärkte Restriktionen abnehmen kann. Die vorliegende Arbeit leistet somit einen Beitrag zur Ressourcenschonung und zur Verringerung der Klimawirksamkeit des Luftverkehrs. Es ist anzunehmen, dass zukünftige technologische Fortschritte im Bereich des digitalen Zwillings die Berechnung des PF noch präziser gestalten werden, wodurch dessen Bedeutung sowohl wissenschaftlich als auch operationell weiter an Bedeutung gewinnen dürfte.

Details

Original languageGerman
Publication statusPublished - 1 Aug 2023
Peer-reviewedYes