Das Projekt "Verfahren zur Beurteilung und Festlegung von lärmmindernden Flugstrecken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Avistra GmbH durchgeführt. Der Verlauf von Flugstrecken in der Umgebung von Flugplätzen hat einen großen Einfluss auf die Lärmbelastung der Anwohner. Flugstrecken werden vom Luftfahrt-Bundesamt durch Rechtsverordnung festgelegt. Das Festlegungsverfahren ist in den letzten Jahren stark kritisiert worden. Hauptkritikpunkte der Betroffenen sind fehlende Transparenz des Verfahrens, unzureichende Berücksichtigung von Lärmkriterien und unzureichende Öffentlichkeitsbeteiligung. Das Verfahren der Festlegung einzelner Flugstrecken ist deshalb bereits Gegenstand verschiedener gerichtlicher Auseinandersetzungen gewesen. Im novellierten Fluglärmgesetzes ist vorgesehen, dass zukünftig Flugstrecken, die von besonderer Bedeutung für den Schutz der Bevölkerung vor Fluglärm sind, im Benehmen mit dem Umweltbundesamt erlassen werden. Dadurch soll eine deutliche Verbesserung der gegenwärtigen Situation erreicht werden. Hierzu ist es dringend erforderlich, ein wesentlich verbessertes Beurteilungsverfahren für Flugstrecken zu entwickeln. In diesem Forschungsvorhaben soll ein verbessertes Beurteilungsverfahren für Flugstrecken entwickelt und erprobt werden. Hierzu sind zunächst die international und national bestehenden Vorschriften und angewendeten Methoden zur Flugstreckenfestlegung zu analysieren. Darauf aufbauend ist ein umfangreicher Kriterienkatalog zu erarbeiten, der neben flugsicherheitsrelevanten Kriterien vor allem Lärmkriterien umfasst. Anhand der Kriterien ist ein praxisgerechtes Verfahren zu entwickeln, das die schalltechnische Beurteilung vorhandener Flugstrecken ermöglicht und Vorschläge für eine lärmmindernde Festlegung macht. Das Verfahren ist an ausgewählten Flugstrecken zu erproben.
Das Projekt "Flugroutenoptimierung unter Freeflight-Bedingungen. Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Professur für Angewandte Mathematik durchgeführt. Derzeit fliegen die großen Passagier-und Frachtflugzeuge nicht völlig frei durch den dreidimensionalen Raum. Die Routen folgen einem rund um den Globus liegenden imaginären Luftstraßennetz (air travel network, ATN). Das Abfliegen von ATN-Routen hat den Nachteil, dass manchmal von der best-möglichen Route abgewichen werden muss, was zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt. Eine recht neue Idee, die dadurch entstehenden Kosten und Umweltbelastungen zu reduzieren, ist die Wahl von Freeflight-Routen, die sich nicht an vorgegebenen ATN-Routen orientieren. Allerdings sind die kürzesten (Großkreis-) Verbindungen nicht unbedingt die besten. Die Haupthindernisse sind gesperrte Lufträume, Witterungsbedingungen (Wind, Temperatur), pro Nation variierende Überflugkosten und weitere Sicherheitsvorschriften (ETOPS). Um eine unter diesen Randbedingungen optimale Flugbahn zu berechnen, formulieren wir das Problem als diskret-kontinuierliches Optimierungsproblem. Wir diskretisieren die Newton'schen Bewegungsgleichungen und suchen mit Hilfe von gemischt-ganzzahligen linearen Löser nach optimalen Trajektorien.
Das Projekt "STRATAFLUT Simulation von Transport und chemischer Transformation von Flugzeugemissionen im Tropopausenbereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Geophysik und Meteorologie durchgeführt. Um Auswirkungen von Flugzeugemissionen auf Klima und Biosphaere bewerten zu koennen, ist ein besseres Verstaendnis des Verhaltens der Tropopausenregion in mittleren Breiten notwendig, da in ihr ein wesentlicher Teil der Flugrouten verlaeuft. Die Verteilung und chemischen Umwandlungen der Flugzeugemissionen werden von intensiven Mischungsvorgaengen im Bereich von Tropopausenfaltungen und Hoehenkaltlufttropen gepraegt. Zur Untersuchung dieser Vorgaenge wird ein regionales Chemie-Transport-Modell (CTM) benutzt. Mit dem Modell werden chemische Umwandlungs- und Ausbreitungsrechnungen in Gebieten mit hoher Flugdichte, besonders ueber dem Nordatlantik und Europa, durchgefuehrt. Das CTM kann in Verbindung mit einer Boxmodellversion zur Interpretation von Messungen herangezogen werden. Ausserdem soll diese Modellkombination zur Abschaetzung optimaler Flugstrecken und -hoehen mit dem Ziel geringster Belastung der Tropopausenregion in Abhaengigkeit von der Wetterlage, der Folgeabschaetzung regulatorischer Massnahmen und zum Entwurf von Handlungsvorschlaegen eingesetzt werden.
Das Projekt "Modellsystem zur routinemaessigen Ermittlung umweltoptimierter Flugstrecken als Beitrag zum Schutz des Klimas" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AVIOPlan Hüttig durchgeführt. Bisher durchgefuehrte, aufwendige Untersuchungen mit dem dreidimensionalen Zirkulationsmodell ECHAM haben anhand von Fallstudien ergeben, dass Flugstrecken unter dem Aspekt der Klimawirksamkeit und des Treibstoffverbrauchs so optimiert werden koennen, dass bereits bei sehr geringen Umwegen ein Transport der emittierten Verbindungen in die Stratosphaere verhindert werden kann. Diese prinzipielle Erkenntnis soll im Rahmen des Vorhabens so ausgebaut werden, dass ein praktisch einsetzbares Modellsystem resultiert. Dazu soll ein im Vergleich zu ECHAM vereinfachtes dreidimensionales Modell mit hoeherer raeumlicher Aufloesung einschliesslich der Routine zur Flugstreckenoptimierung auf einem PC installiert werden. Damit werden dann routinemaessig ueber einen laengeren Zeitraum optimale Flugstrecken unter dem Aspekt der Klimawirksamkeit ermittelt und den unter dem Gesichtspunkt des Treibstoffverbrauchs und der Flugzeit optimierten Strecken, wie das gegenwaertig praktiziert wird, gegenuebergestellt. Ergebnis des Vorhabens ist ein getestetes und fuer den praktischen Einsatz aufbereitetes Simulationssystem zur Ermittlung optimaler Flugstrecken unter den Aspekten minimale Klimawirksamkeit und geringer Treibstoffverbrauch.