Die geförderten Partner Deutscher Wetterdienst (DWD), DFS Deutsche Flugsicherung GmbH und ask – Innovative Visualisierungslösungen GmbH zusammen mit den begleitenden Partnern FMG – Flughafen München GmbH und Fraport AG (Flughafen Frankfurt) wollen gemeinsam Entscheidungsprozesse in der Verkehrssteuerung von Flughäfen und Flugsicherung durch Berücksichtigung von meteorologischen Parametern optimieren. Das soll zur Verbesserung der Ökologie, Kapazitätssteigerung, Minimierung von Verspätungen sowie Kosteneffizienz beitragen. Das Projekt begann im Juli 2020 und hat eine Laufzeit von drei Jahren und fünf Monaten.
Durch die Entwicklung und den Einsatz von Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI) soll eine Verknüpfung von wetterbedingten Betriebseinschränkungen mit meteorologischen Daten exemplarisch an den zwei großen deutschen Verkehrsflughäfen München und Frankfurt hergestellt werden. Dabei sollen diese Zusammenhänge erkannt, quantifiziert und in entsprechende Entscheidungsempfehlungen umgesetzt werden.
Zur Durchführung des Projektes sollen die Anforderungen zu den Ablaufprozessen und Ablaufstrukturen eines Flughafenbetriebs dargestellt werden. Darauf aufbauend können dann die Prozesse zu den bestimmenden Einflussgrößen und Eingriffsmöglichkeiten ermittelt werden. Existierende Datenquellen sind zu identifizieren und für die Entwicklung und zum Trainieren des KI-Verfahrens bereitzustellen. Einen Meilenstein vor der Verfahrensentwicklung selbst wird die Darstellung der Datenprozessmodelle zur Abbildung der Abhängigkeiten der Daten untereinander bilden. Die Erprobung soll zumindest für einen Prototypen mit einem Wetterparameter durchgeführt werden.
Der Einfluss von Wetter auf den Flugverkehr
Signifikante Wettererscheinungen werden häufig als Verspätungsursachen bei Starts und Landungen aufgeführt. Vor der Covid-19 Pandemie sind die Verkehrszahlen des Flugverkehrs über Europa zudem immer weiter gestiegen. Es wird derzeit davon ausgegangen, dass sich diese Verkehrszahlen zumindest mittelfristig wieder erholen. Die Europäische Union versucht, dem wiederkehrenden Problem des immer dichter werdenden Flugverkehrs über Europa langfristig mit dem Programm zum Single European Sky (SES), zugehörigen innovativen Lösungen des Flugverkehrsmanagement Masterplans und dem SESAR Entwicklungsprogramm zu begegnen. Einen Flaschenhals in dem Netzwerk stellen die (Hub-) Flughäfen dar. Zusätzliche Lande- und Startbahnen sind kaum durchsetzbar, so dass es anderer intelligenter Lösungen bedarf, dem zunehmenden Verkehr an den großen Verkehrsflughäfen, z. B. durch Einführung eines Total Airport Management Systems oder durch verschiedene Maßnahmen zur Erhöhung des Start-/ Landebahndurchsatzes zu begegnen. „Das Projekt Met4Airports hat für den DWD große strategische Bedeutung und ist in der Zusammenarbeit mit seinen Luftfahrtnutzern zukunftsweisend. Das Projekt wird meteorologische Daten mit den Betriebsdaten der Flughäfen und der Deutschen Flugsicherung durch innovative Verfahren verknüpfen und dadurch zu effizienteren Abläufen beitragen“, sagt der Leiter der Abteilung Kundenservices und Entwicklungen Klaus Sturm im Geschäftsbereich Wettervorhersage des DWD. „Der Flugsicherungsbetrieb in München hat sich bereits in der Vergangenheit mit Wettererscheinungen aller Art und der Lösung von daraus resultierenden Problemen auseinandergesetzt. Dabei spielen die Kooperation mit Partnern und die Umsetzung von wissenschaftlichen Erkenntnissen eine wesentliche Rolle. Wir sind immer auf der Suche nach innovativen Lösungen. Eine derartige haben wir hier gefunden. Die Unterstützung unserer Projektpartner und der Politik zeigt uns klar, dass wir auf dem richtigen Weg sind“ ergänzt Wolfgang Bretl, Leiter des FS-Betriebs der DFS in München. „In diesem Projekt sitzen die richtigen Kompetenzen aus allen wichtigen Bereichen in einem Boot. Daher sind wir überzeugt, dass wir durch den Einsatz der neuesten Technologien der Informationsverarbeitung mit dem Schwerpunkt KI und Machine-Learning zur Optimierung der Vorhersage von wetterbedingten Verspätungen und Kapazitätsengpässen in der Luftfahrt beitragen können“ sagt Hermin Beumer-Aftahi Geschäftsführerin der Firma ASK.
2 Millionen Euro vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur
Flugmeteorologische Produkte werden derzeit an den Flughäfen zumeist in Visualisierungssystemen für Entscheidungsprozesse bereitgestellt. Eine gemeinsame Maschinen- oder gar KI-unterstützte Bewertung meteorologischer Daten mit Betriebsdaten von Flughäfen und Flugsicherung findet derzeit nicht statt. Um dies zu erreichen unterstützt das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) mit insgesamt 2.000.000 Euro das laufende Projekt Met4Airports im Rahmen der Förderrichtlinie Modernitätsfonds („mFUND“).
