Methodik zur Bewertung von Flugverfahren hinsichtlich Fluglärm und weiteren Kriterien

Geänderte Betriebsverfahren an Flughäfen können für Bewohner von flughafennahen Gebieten verminderten Fluglärm und verbesserte Luftqualität bedeuten, während in anderen Gebieten im Umkreis von Flughäfen gegensätzliche Effekte zu beobachten sind. Folglich ist an Flughäfen, insbesondere jenen in Industrieländern, ein massiver Interessenkonflikt während des Flugbetriebs und in Hinblick auf Änderungen von flugbetrieblichen Verfahren zu beobachten. Während der Luftverkehr kontinuierlich wächst sind positive wirtschaftliche Effekte für Flughäfen unbestritten. Dennoch konzentriert sich der aktuelle öffentliche Streit auf die Lärmbelastung durch abfliegende und ankommende Flugzeuge sowie den Boden- und Rollverkehr. Der vorliegende Artikel analysiert die Interessenlage aller am Flugverfahrensplanungsprozess Beteiligten und untersucht Methoden zur ausschließlichen fluglärmbasierten Bewertung von Flugverfahren. Zurückgegriffen wird dabei auf eine bewährte Methode, um in anderen Themenfeldern gewonnenes methodisches Wissen zu nutzen. Die Kosten-Nutzen-Analyse stellt sich dabei als das am besten geeignete Verfahren heraus. Basierend auf der methodischen und fachlichen Analyse des Festsetzungsprozesses von Flugverfahren und der im Prozess vertretenen Interessen werden Kriterien ermittelt, die zur Bewertung eines Flugverfahrens herangezogen werden können und die zuvor ermittelten Interessen umfassend abdecken. Für eine Kosten-Nutzen-Analyse (KNA) werden für diese Kriterien jeweils monetäre Bewertungsmodelle entwickelt oder vorgestellt. Das anschließende „Proof of Concept“ wendet das entwickelte Bewertungsverfahren auf einen fiktiven Flugverfahrensänderungsfall am Flughafen Berlin-Tegel an.Changed operational flight procedures at airports can mean reduced aircraft noise and improved air quality for inhabitants of areas near airports, while in other areas around airports opposite effects can be observed. Consequently, at airports, especially those in industrialised countries, a massive conflict of interest can be observed during flight operations and with regard to changes of operational flight procedures. While air traffic continues to grow, positive economic effects for airports are undisputed. Nevertheless, the current public dispute focuses on noise pollution from departing and arriving aircraft as well as ground and taxiing traffic. This article analyses the interests of all parties involved in the flight procedure planning process and examines methods for the assessment of aircraft noise based on various flight procedures. A proven method is used in order to make use of methodological knowledge gained in other subject areas. The cost-benefit analysis turns out to be the most suitable procedure. Based on the methodical and technical analysis of the determination process of flight procedures and the interests represented in the process, criteria are identified which can be used to evaluate a flight procedure and which comprehensively cover the previously identified interests. For a cost-benefit analysis (CBA), monetary valuation models are developed or presented for each of these criteria. The subsequent "Proof of Concept" applies the developed evaluation procedure to a fictitious flight procedure change at Berlin-Tegel Airport

Fallstudie zur Fluglärmreduzierung durch Variation der Abflugprofile bei Nachtflügen

Since the civil air transportation sector has been growing significantly, with an increase not only in number of flights, but also with regards to their environmental impact, emissions have been growing to the same degree. Residents in areas around airports are therefore exposed to an increasing strain of noise pollution. Past scientific research has identified large potential through the implementation of operational noise abatement procedures. The following paper will present a case study concerning noise abatement procedures during departure flight phase as a measure to reduce aircraft noise. The study was conducted on behalf of the aircraft noise commission council of Berlin-Tegel airport. The main objective of this research was to assess whether the reduction of aircraft noise pollution can be achieved by noise abatement procedures, which are specifically adapted for the purpose of night-flights. Therefore, regular domestic overnight airmail flights were conducted as test flights between Berlin-Tegel airport and Stuttgart-Echterdingen airport. Those flights, which were performed from August 2016 to May 2017, qualify perfectly for this study, due to their specific schedule and uniform testing environment combined with a higher general focus on night-time noise immissions. In order to develop sustainable operational procedures for aircraft noise reduction, a holistic approach is necessary. Hence, three distinct departures were introduced and performed during the domestic overnight airmail test flights. Subsequently, data about the test flights gathered from the FANOMOS database, contributed by air traffic control, were compared to data which was plotted at specific noise measuring points located at the two airports. With respect to the effectiveness, applicability and manageability of those procedures for flight crews, both airports were analysed separately. The study results show that customized noise abatement departure procedures for Berlin-Tegel offer a significant potential of noise reduction in airport surrounding areas, whereas at Stuttgart-Echterdingen their impact on noise reduction is negligible. The procedures are generally feasible for daily operation and can easily be managed by flight crews. Ultimately, the study has shown that the success of noise reduction procedures strongly depends on the airport layout, it's surrounding area and population. Each airport has to be assessed separately in this perspective

Gesicherte Multi-Mode-Navigation für den städtischen Betrieb von kleinen unbemannten Luftfahrtsystemen

The paper discusses the preliminary analysis of an urban availability tool required for preflight flight planning. In this tool, areas in an urban environment are assessed with respect to GNSS availability, separation to traffic and obstacles, impact of UAS noise, and various other criteria. GNSS availability will drive the necessity to include alterna-tive navigation sensors such as laser scanners, vision sensors and altimeters in the navigation mechanization to meet the required navigation performance necessary for urban operations. This paper shows the initial results of the GNSS availability tool and discusses the sensor integration strategy when GNSS-only availability is not sufficient.Das Paper diskutiert die Ergebnisse einer ersten städtischen GNSS-Verfügbarkeitsanalyse, die für die Flugvorbereitung von Missionen unbemannter Luftfahrtsysteme (UAS) benötigt wird. In diesem Tool werden Gebiete in einer städtischen Umgebung hinsichtlich der GNSS-Verfügbarkeit, der Trennung von Verkehr und Hindernissen, der Auswirkungen von UAS-Lärm und verschiedener anderer Kriterien bewertet. Die GNSS-Verfügbarkeit zeigt die Notwendigkeit auf, alternative Navigationssensoren wie Laserscanner und Höhenmesser in die Navigationsmechanisierung einzubeziehen, um die für den städtischen Betrieb erforderliche Navigationsleistung zu erreichen. Dieses Paper zeigt die ersten Ergebnisse des GNSS-Verfügbarkeits-Tools und diskutiert die Strategie der Sensorintegration, wenn die reine GNSS-Verfügbarkeit während der Mission nicht ausreichend ist

Präzise Relativnavigation und Abstandssicherung von unbemannten und bemannten Luftfahrzeugen beim Betrieb in niedriger Höhe im Flugplatznahbereich

This paper discusses the flight test setup and preliminary results of a precise relative navigation and separation assurance system to support safe simultaneous operation of general aviation aircraft and UAS at low altitudes in the vicinity of an uncontrolled airfield. With an increased use of UAS for a wide variety of applications, such as law enforcement, search and rescue, agriculture, infrastructure inspection, maintenance, mapping, filming and journalism, it is expected that UAS will be taking off, landing or otherwise operating at airfields at the same time as manned aircraft. In that case, it will be required that the UAS not only has precise knowledge of its location and velocity to enable an automatic flight at lower altitudes with sufficient accuracy, integrity, availability and continuity to support its operation (e.g. take-off, landing, flight patterns), but also to support broadcasting its position and velocity to the other aircraft in the vicinity, for improved awareness of the UAS location and to achieve separation assurance.In dieser Publikation werden der Flugversuchsaufbau und die vorläufigen Ergebnisse eines präzisen, relativen Navigations- und Abstandssicherungssystems zur Unterstützung des sicheren, gleichzeitigen Betriebs von Flugzeugen der allgemeinen Luftfahrt und unbemannten Flugsystemen (UAS) in niedriger Höhe im Nahbereich eines unkontrollierten Flugplatzes erörtert. Mit dem verstärkten Einsatz von UAS für eine Vielzahl von Anwendungen wie Strafverfolgung, Search & Rescue, Landwirtschaft, Infrastrukturinspektion, Wartung, Kartierung, Filmaufnahmen und Journalismus wird erwartet, dass UAS gleichzeitig mit bemannten Luftfahrzeugen auf Flugplätzen starten, landen oder anderweitig operieren. In diesem Fall wird es erforderlich sein, dass UAS nicht nur über genaue Kenntnisse ihrer Position und Geschwindigkeit verfügen, um einen automatischen Flug in geringerer Höhe mit ausreichender Genauigkeit, Integrität, Verfügbarkeit und Kontinuität zur Unterstützung ihres Betriebs (z.B. Start, Landung, Flugmuster) zu ermöglichen, sondern auch die Übertragung ihrer Position und Geschwindigkeit an andere Luftfahrzeuge in der Umgebung zu unterstützen. Dies verbessert die Kenntnis der Position der UAS und garantiert die Abstandssicherung