Für die Luftfahrt wird trotz kurzfristigen Rückgangs ein konstant steigendes Luftverkehrswachstum bei stagnierenden Kapazitäten prognostiziert. Wesentliche Gründe für den bestehenden Engpass im europäischem Luftverkehr sind zum einen die derzeitige Aufteilung des europäischen Luftraumes sowie die Nutzung unterschiedlicher technischer Standards bei der Flugsicherung und zum anderen die Tatsache, dass ein Ausbau der Flughafeninfrastruktur bereits heute aufgrund von Anwohnereinsprüchen und langwierigen Genehmigungsverfahren an enge Grenzen stößt. Zukünftig ist es deshalb notwendig, alternative Maßnahmen zur Steigerung der Infrastrukturkapazität zu entwickeln, die mit möglichst geringen Änderungen der materiellen Infrastruktur eine Kapazitätserweiterung ermöglichen.
Die vorliegende Studienarbeit soll Möglichkeiten zur Kapazitätssteigerung der Luftverkehrsinfrastruktur untersuchen und Grundlagen für eine Bewertung derartiger Maßnahmen entwickeln.
Hierzu werden zunächst die aktuelle Kapazitäts- und Nachfragestruktur in Europa dargestellt. Anschließend werden Kapazitäts-, Sicherheits- und Effizienzmetriken und Leistungsindices der Luftfahrtbranche untersucht und Ergebnisse aktueller Studien zum Thema der Infrastrukturkapazität erörtert. Verfügbare Konzepte und Technologien zur Steigerung der Infrastruktur werden folgend im Überblick dargestellt. Dabei werden insbesondere kapazitätssteigernde Maßnahmen ohne bauliche Änderung der Infrastruktur beschrieben. Nachfolgend werden gegenwärtig in der Luftfahrt eingesetzte Bewertungsverfahren analysiert und ausführlich beschrieben. Aus diesen Erkenntnissen werden relevante Parameter und in der Luftfahrt eingesetzte Bewertungsverfahren identifiziert, die für die Entwicklung eines eigenen einfachen Verfahrens zur Bewertung von luftfahrzeugseitigen Technologien zur Kapazitäts-steigerung von besonderer Bedeutung sind. Im Anschluss an diesen Arbeitsschritt werden vereinfachende Annahmen getroffen und der Aufbau sowie die Durchführung des eigenen Bewertungsverfahrens im Einzelnen beschrieben. Abschließend wird die Implementierung des Rechenwerkzeugs in Microsoft Excel beschrieben und grafisch illustriert.
Durch das im Rahmen der Arbeit erstellte Bewertungswerkzeug sollen Nutzer in die Lage versetzt werden, flugzeugseitige Lösungen zu vergleichen und auf ihren Nutzen zu bewerten.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Zielsetzung der Studienarbeit
1.2 Aktuelle Entwicklung im Luftverkehr
1.3 Trends im Luftverkehr
2 Kapazität in der Luftfahrt
2.1 Definition
2.2 Aktuelle Kapazitäts- und Nachfragestruktur in Europa
2.3 Grenzen der Kapazität
3 Metriken und Leistungsbewertung in der Luftfahrtinfrastruktur
3.1 Metriken nach INTEGRA
3.1.1 Kapazitätsmaße
3.1.2 Sicherheitsmaße
3.1.3 Effizienzmaße
3.2 Leistungsbewertung
3.3 Kapazitätsmaße und Leistungsindices im Vergleich
4 Aktuelle Studien
4.1 Ergebnisse aktueller Studien
4.2 Was kostet eine Minute Verspätung?
5 Konzepte und Technologien zur Steigerung der Infrastrukturkapazität
5.1 Luftfahrtindustrie
5.1.1 Hersteller von Fluggerät und Triebwerken
5.2 Luftverkehrsgesellschaften
5.3 Infrastrukturträger
5.3.1 Flugsicherung
5.3.2 Flughäfen
5.3.3 Wetterdienste
5.4 Luftverkehrsverwaltung
5.5 Internationale Institutionen
6 Untersuchung geeigneter Bewertungsverfahren
6.1 Allgemeines
6.2 Verfahren zur Bewertung in der zivilen Luftfahrt
6.2.1 Betriebskosten
6.2.2 Cash-Flow-Methode
6.2.3 Kosten-Nutzen-Analsysen in der Luftfahrt
6.2.4 Flugzeugbewertung in Luftverkehrsgesellschaften
6.3 Klassische Bewertungsverfahren
6.3.1 Wirtschaftlichkeitsanalyse (WIA)
6.3.2 Kosten-Effektivitäts-Analyse (KEA)
6.3.3 Kosten-Nutzen-Analyse (KNA)
6.3.4 Nutzwertanalyse (NWA)
6.3.5 Kosten-Wirksamkeitsanalyse (Nutzwert-Kosten-Analyse)
7 Formulierung eines eigenen Bewertungsverfahrens
7.1 Einleitende Bemerkungen
7.2 Identifikation relevater Parameter
7.3 Auswahl geeigneter Methoden
7.4 Beschreibung des eigenen Modells
7.4.1 Modellannahmen
7.4.2 Anwendbarkeit des Modells
7.4.3 Aufbau des Modells
7.4.3.1 Nutzwertanalyse (NWA)
7.4.3.2 DOC-Verfahren nach Thorbeck
7.4.3.3 Cash-Flow-Verfahren
7.4.3.4 Gesamtbewertung der Technologien
8 Implementierung des Definierten Verfahrens in MS EXCEL
9 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht Möglichkeiten zur Steigerung der Kapazität der Luftverkehrsinfrastruktur und entwickelt Grundlagen für eine Bewertung entsprechender Maßnahmen. Das primäre Ziel ist die Formulierung einer Methode zur Bewertung von flugzeugseitigen Technologien zur Kapazitätssteigerung, die über standardisierte Ansätze für Flughafenplanungen und Flugsicherung hinausgeht.
- Analyse der aktuellen Kapazitäts- und Nachfragestruktur in Europa
- Untersuchung von Kapazitäts-, Sicherheits- und Effizienzmetriken
- Vorstellung von Konzepten zur Kapazitätssteigerung ohne bauliche Infrastrukturänderungen
- Analyse und Vergleich gängiger betriebswirtschaftlicher Bewertungsverfahren
- Entwicklung und Implementierung eines Excel-basierten Bewertungswerkzeugs für Akteure der Luftfahrt
Auszug aus dem Buch
Ökologische Grenzen
Der Schutz der Umwelt ist eine globale Herausforderung. Die Frage, in welchem Maße durch menschliche Aktivitäten verursachte Emissionen von klimarelevanten Spurengasen das Weltklima beeinflussen, ist in vielen Ländern Gegenstand intensiver Forschung. In Deutschland werden seit 1992 unter Führung des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in einem Verbundprogramm von mehr als 20 Forschungsinstituten die Auswirkung des weltweiten Luftverkehrs auf das Klima untersucht. Die Forschungsvorhaben sind noch nicht abgeschlossen. Aus den bereits erzielten Zwischenergebnissen geht jedoch hervor, dass die Wirkung der Luftfahrtemissionen auf die Atmosphäre bisher falsch eingeschätzt wurde. Die im Verbundprogramm beteiligten Wissenschaftler sind sich einig, dass die Behauptung einer „besonderen Klimaschädlichkeit“ des Luftverkehrs nach neuestem Stand der Forschung nicht gerechtfertigt ist.22
Die Akteure des Luftverkehrssystems haben einen notwendigen Handlungsbedarf und beschäftigen sich schon lange aktiv mit der Entwicklung und Durchführung eines ökologisch tragbareren Luftverkehrs. Dabei ist die Luftfahrtindustrie fortwährend bestrebt neue Antriebstechnologien und aerodynamische Modifikationen am Flugzeug zu entwickeln, die den Treibstoffverbrauch und Schallemissionen reduzieren. So wurde bei Airbus innerhalb der vergangenen 20 Jahre der relative Treibstoffverbrauch pro Passagierkilometer um ca. 35% gesenkt.23
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Beschreibt die Ausgangslage des Luftverkehrs mit prognostiziertem Wachstum bei Kapazitätsengpässen und definiert die Zielsetzung der Arbeit zur Entwicklung eines Bewertungsverfahrens für flugzeugseitige Kapazitätsmaßnahmen.
2 Kapazität in der Luftfahrt: Definiert Kapazität differenziert für Fluggesellschaften, Flughäfen und den Luftraum und beleuchtet die ökologischen, ökonomischen sowie sicherheitstechnischen Grenzen der Kapazitätserweiterung.
3 Metriken und Leistungsbewertung in der Luftfahrtinfrastruktur: Analysiert Kapazitäts-, Sicherheits- und Effizienzmetriken sowie Leistungsbereiche (KPAs) und Leistungsindices (KPIs) zur ganzheitlichen Leistungsbeurteilung von ATM-Systemen.
4 Aktuelle Studien: Gibt einen Überblick über Forschungsergebnisse zur Kapazitätsproblematik und erörtert die Kosten von Verspätungen für Fluggesellschaften und Passagiere.
5 Konzepte und Technologien zur Steigerung der Infrastrukturkapazität: Stellt technische und operative Maßnahmen zur Kapazitätserweiterung vor, wobei der Fokus auf Lösungen ohne bauliche Erweiterungen der Infrastruktur liegt.
6 Untersuchung geeigneter Bewertungsverfahren: Analysiert bestehende monetäre und nicht-monetäre Ansätze wie Betriebskostenrechnungen, Cash-Flow-Methoden und die Nutzwertanalyse zur Bewertung von Technologieeinführungen.
7 Formulierung eines eigenen Bewertungsverfahrens: Leitet das eigene Bewertungsmodell ab, welches die Nutzwertanalyse, das DOC-Verfahren und das Cash-Flow-Verfahren zur ganzheitlichen Bewertung von Technologiealternativen kombiniert.
8 Implementierung des Definierten Verfahrens in MS EXCEL: Beschreibt die praktische Umsetzung des entwickelten Verfahrens in ein Excel-Tool, inklusive der Eingabemasken für den Anwender.
9 Fazit: Fasst die Ergebnisse zusammen und betont die Notwendigkeit von technologischen und operativen Konzepten, um die Kapazitätsengpässe im europäischen Luftverkehr effizient zu bewältigen.
Schlüsselwörter
Luftverkehrskapazität, Kapazitätssteigerung, Luftfahrtinfrastruktur, Bewertungsverfahren, Nutzwertanalyse, Betriebskosten, Cash-Flow-Methode, ATM-Systeme, Verspätungskosten, Luftverkehrswachstum, Technologiebewertung, Fluggesellschaften, Flugsicherung, Effizienzmetriken, Single European Sky.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Studienarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht Strategien zur Steigerung der Kapazitäten im Luftverkehr, insbesondere durch technische Maßnahmen am Flugzeug, um die infrastrukturellen Engpässe ohne aufwendige bauliche Veränderungen an Flughäfen zu adressieren.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die Arbeit umfasst die Kapazitäts- und Nachfragestrukturen in Europa, die Definition von Leistungsmetriken, die Kosten von Verspätungen sowie technische und operative Ansätze zur Kapazitätssteigerung durch Fluggesellschaften, Hersteller und Flugsicherung.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das primäre Ziel ist die Entwicklung eines standardisierten, anwenderfreundlichen Bewertungsverfahrens für luftfahrzeugseitige Technologien, um deren Nutzen und Wirtschaftlichkeit aus Sicht der verschiedenen Akteure im Luftverkehr zu bewerten.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird ein hybrider Bewertungsansatz genutzt, der die Nutzwertanalyse zur qualitativen Bewertung mit quantitativen Verfahren wie dem DOC-Verfahren (Betriebskosten) und der Cash-Flow-Analyse kombiniert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert bestehende Kennzahlensysteme der Eurocontrol, diskutiert aktuelle Forschungsergebnisse, stellt technische Konzepte wie Free Flight oder Data Link vor und führt das entwickelte Excel-basierte Bewertungsmodell detailliert ein.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den zentralen Begriffen gehören Luftverkehrskapazität, Kapazitätssteigerung, Bewertungsverfahren, Nutzwertanalyse, DOC-Verfahren, Cash-Flow-Analyse sowie das ATM-System (Air Traffic Management).
Welche Rolle spielt die Nutzwertanalyse in dem entwickelten Modell?
Sie dient dazu, auch schwer quantifizierbare oder subjektive Kriterien wie Umwelteinflüsse oder Sicherheitsaspekte in einem gewichteten Zielbaum zu erfassen und vergleichbar zu machen.
Wie unterscheidet sich die im Buch beschriebene DOC-Methode von klassischen Ansätzen?
Das in der Arbeit erweiterte DOC-Verfahren nach Thorbeck integriert zusätzlich anfallende Betriebskosten, die speziell durch die Einführung einer neuen Technologie bedingt sind.
Warum wird im Modell zwischen Hersteller- und Betreiber-Cash-Flow unterschieden?
Weil beide Akteure unterschiedliche Zielsetzungen verfolgen: Der Hersteller fokussiert sich auf das spezifische Flugzeugprojekt als Investition, während der Betreiber den missionsabhängigen Betrieb inklusive Folgekosten und indirekter Effekte bewertet.
- Quote paper
- Dipl.-Ing. Felix Treuner (Author), 2004, Untersuchung von Verfahren zur Technologiebewertung in der Luftfahrt und Entwicklung eines Werkzeuges zur Bewertung von Maßnahmen für die Kapazitätssteigerung im Luftverkehr, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/76025
