2. Ausgabe 2013 - TU Clausthal

Modellbildung und
Simulation im Lufttransport
Zahl der Flugzeuge steigt – und damit
der Optimierungsbedarf an Flughäfen
Von Prof. Dr. Dietmar P. F. Möller
Mitglied des Simulationswissenschaftlichen
Zentrums Clausthal - Göttingen
Der Lufttransport ist für viele Menschen
heute zu einem alltäglichen Ereignis
geworden. Für junge Menschen ist das
Betätigungsfeld rund um den Lufttransport
nach wie vor aber für einen
Berufseinstieg und/oder ein Studium
von Interesse. Dabei hat der Lufttransport
derzeit mit einigen Problemen zu
kämpfen, die durch sein rasantes weltweites
Wachstum, von 3 bis 5 Prozent
pro Jahr, und damit einer Zunahme der
Flugzeuge von derzeit 15.000 auf 31.000
in 2030, gekennzeichnet ist. Dieses prognostizierte
Wachstum stellt die Flughäfen
vor immense Herausforderungen
zur optimalen Nutzung der vorhandenen
Infrastruktur, da diese sich gar
nicht bis nur geringfügig oder aber nur
sehr schwer erweitern lässt.
Hinsichtlich der Flughafen-Luft- und
Landseite sind dabei unterschiedliche
Bedarfe vorhanden, was die Komplexität
der dahinterstehenden Prozesse
noch erhöht. Luftseitig stehen dabei
Kapazitäten von Runways, Tower und
Apron (Bereiche für das Parken und
Warten von Flugzeugen) im Vordergrund
des Interesses, um in der Prozesskette
En-Route, Approach, Landing,
Taxiing, Turnaround, Taxiing und Departure
Engpässe nach Möglichkeit zu
vermeiden. Landseitig stehen die Terminals
und die außerhalb des Terminals
allokierten Transportsysteme Taxi, Privat-Pkw,
Bus, U-Bahn etc. im Fokus. Mit
der Ankunft der Fluggäste am Flughafen
Terminal wird die Prozesskette Check-
In, Sicherheitskontrolle, Passkontrolle
bei nicht EU-Auslandsreisen, Eintreffen
am Abfluggate, Einsteigen in das Flug-
zeug, Abflug gestartet. Dieser überlagert
ist die Prozesskette beim Aussteigen aus
dem Flugzeug mit den Prozessschritten
Passkontrolle bei Einreise aus einem
Nicht-EU-Land, Abholen des Gepäcks am
Gepäckband, Zollkontrolle bei Einreise
aus einem Nicht-EU-Land und letztendlich
das Verlassen des Flughafens mittels
Taxi, Privat-Pkw, Bus, U-Bahn etc. Die
luft- und landseitige Prozesskette kann
dabei durch den Tür-zur-Tür-Ansatz
(Door-to-Door) abgebildet werden, wie
er im Rahmen des vom Bundesministerien
für Bildung und Forschung (BMBF)
geförderten Spitzencluster Projekts „Airport
2030“, an dem der Autor beteiligt
ist, zur Anwendung kommt.
Um die vorstehend aufgeführten Prozessketten
analysieren, bewerten und
optimieren zu können sind feingranulare
Modelle erforderlich, welche die intrinsischen
Charakteristiken der jeweils
untersuchten Prozesskette eindeutig abbilden.
Um diesen Prozess nachvollziehbar
zu gestalten erfolgt in diesem Beitrag
eine Beschränkung auf die Flughafen-
Landseite. Damit können die Fluggastund
Gepäckströme im Flughafen-Terminal
simuliert und auf Basis eines 24
Stunden umfassenden Simulations-Tages
evaluiert werden. Dafür sind zwei unabhängige
Modelle für die Simulation des
Abflugs und der Ankunft der Fluggäste
und deren Gepäckstücke zu entwickeln.
Darüber hinaus wurde für diese Prozesskette
ein Prüfverfahren auf Basis von
RFID (Radio Frequency Identification)
zur Rückmeldung darüber umgesetzt, ob
Passagier und zugehöriges Gepäckstück
demselben Flug zugeordnet sind. Aufgrund
der hierbei erreichten Simulationsergebnisse
konnten Annahmen und
eine Bewertung des zukünftigen RFID-
Einsatzes für die Gepäck-Identifikation
an Flughäfen getroffen werden.
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Wissenschaft & Forschung TUContact 2/2013