Luftfahrt effizient gestalten: Ein Besuch im DLR-Institut für Luftverkehr in Hamburg

Urban Air Mobility, Wasserstofftechnologien in der Luftfahrt und Überschallflüge – all das sind Forschungsthemen, mit welchen sich das DLR-Institut für Luftverkehr intensiv auseinandersetzt. Vor weniger als einem Jahr wurde das neue Institut in Hamburg offiziell eröffnet. Dabei handelt es sich um eine Fusion der Einrichtung Lufttransportsysteme mit dem Institut für Flughafenwesen und Luftverkehr. Der Hauptsitz liegt im Hamburger Stadtteil Harburg und ein weiterer Standort befindet sich in Köln.

Insgesamt sind rund 65 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an beiden Standorten tätig. Finanziert wird das Institut einerseits durch ministerielle Mittel und andererseits durch Direktaufträge aus der Industrie oder Förderprogramme. „Unsere Mission ist es, den Luftverkehr zu prognostizieren, mitzugestalten und zu bewerten“, fasst Institutsdirektor Dr. Florian Linke den Aufgabenbereich der Institution zusammen. Doch wie ist das Institut für Luftverkehr aufgebaut und an welchen konkreten Forschungsergebnisse wird dort gearbeitet?

Vier zentrale Abteilungen

Zunächst besteht das Institut aus vier einzelnen Abteilungen, die sich auf jeweils unterschiedliche Forschungsschwerpunkte konzentrieren:

• Luftverkehrsentwicklung
• Luftverkehrsökonomie
• Lufttransportmanagement
• Flugbetriebskonzepte

Die Abteilung der Luftverkehrsentwicklung wird von Alexandra Leipold und Dr. Max Gellhausen geleitet. Geforscht wird dabei überwiegend zu potenziellen Szenarien zur Entwicklung des Luftverkehrs. Dabei werden unter anderem die Auswirkungen geopolitischer Ereignisse analysiert – wie etwa Routenänderungen infolge der Umfliegung des russischen Luftraums, wie Alexandra Leipold erklärt. Die Abteilung beschäftigt sich jedoch auch mit künftiger Nachfrage und analysiert die Einflüsse von Trends und Stakeholdern auf das Luftverkehrssystem. Dazu veröffentlicht das Institut regelmäßig Luftverkehrsberichte, wie beispielsweise den „DLR MONITOR Luftverkehr und Low-Cost“ oder den „DLR Touristik Report“. Aus den jüngsten Erkenntnissen geht hervor: Low-Cost-Carrier verlieren in Deutschland an Bedeutung und Mallorca bleibt das angebotsstärkste Urlaubsziel.

Außerdem forscht die Abteilung zu zukunftsorientierten Themen, wie der Urban Air Mobility (UAM). Darunter fallen beispielsweise Flugtaxis oder Drohnen, die in Zukunft in Städten zum Einsatz kommen könnten. In einer Studie hat sich die Abteilung für Luftverkehrsentwicklung mit dem Marktpotential der städtischen Luftmobilität beschäftigt und festgestellt, dass es im Jahr 2050 unter günstigen Bedingungen in mehr als 200 Städten weltweit ein signifikantes Potenzial für UAM-Verkehr geben könnte. Das hängt jedoch stark mit Ticketpreisen und der notwendigen Infrastruktur, wie etwa genügend Vertiports zusammen.

Volkswirtschaftliche Betrachtung der Luftfahrt

Für die volkswirtschaftliche Betrachtung des Luftverkehrs ist dagegen die Abteilung der Luftverkehrsökonomie unter der Leitung von Dr. Sven Maertens verantwortlich. Dabei geht es unter anderem um gesellschaftliche und soziale Auswirkungen der Luftfahrt sowie um umweltpolitische Maßnahmen. Und der Luftverkehrsmarkt wird beispielsweise hinsichtlich der Beschäftigung oder der Bruttowertschöpfung analysiert und bewertet.

In einer Studie konnte dabei festgestellt werden, dass sich der Luftverkehr in Deutschland seit der Coronakrise nur langsam erholt. So lag das Passagieraufkommen in den Jahren 2023 und 2024 in Deutschland bei 80 Prozent des Vorkrisenniveaus – europaweit waren es 100 Prozent. Als Gründe nennt das DLR-Institut Gebühren und Flughafenentgelte, die in Deutschland besonders hoch im Vergleich zu anderen EU-Ländern sind. Außerdem tragen der Fachkräftemangel und geänderte Reisegewohnheiten, wie beispielsweise vermehrte Bahnreisen, zu der schleppenden Erholung bei.

Im Bereich der Luftfahrtökonomie hat das Institut weiterhin eine Roadmap zur Einführung von Wasserstoff an mittelgroßen Flughäfen – wie etwa dem Hamburger Airport – entwickelt. Der Einsatz von Wasserstoff und auch von Sustainable Aviation Fuel (SAF) kann laut der Institution in Zukunft zu einem gesellschaftlichen und ökologischen Nutzen führen. Das erfordert jedoch eine Standardisierung und rechtzeitige infrastrukturelle Anpassungen am Boden.

Auswirkungen von Überschallflügen

Flottenbetrieb, verkehrsträgerübergreifende Fragen und Strategien für Luftverkehrsunternehmen – mit diesen Gegenständen beschäftigt sich in erster Linie das Lufttransportmanagement am Institut, welches von Klaus Lütjens geleitet wird. Ein Schwerpunktthema ist in der Abteilung derzeit der Überschallflug. Laut Lütjens stehe dieser im Spannungsfeld von Innovation und den damit verbundenen Auswirkungen, wie der Klimawirkung oder dem Schallknall.

In diesem Zusammenhang werden beispielsweise Schadstoffemissionen potenzieller Überschallflotten modelliert, denn klar ist: Überschallflugzeuge verbrauchen im Normalfall mehr Treibstoff und verursachen demnach mehr Emissionen. Außerdem werden die atmosphärische Ausbreitung des Schallknalls sowie mögliche gesundheitliche Effekte untersucht.

Flugbetriebskonzepte heißt die vierte Abteilung des Instituts, die unter der Leitung von Dr. Alexander Lau steht und zu neuen Formen des Fliegens forscht. Dabei werden unter anderem Emissionslandkarten für den Luftverkehr erstellt und innovative Betriebskonzepte, wie Formationsflüge weiterentwickelt. In diesem Fall nutzt ein Flugzeug den Aufwind hinter einem anderen, wodurch weniger Treibstoff verbraucht wird und die Emissionen geringer gehalten werden können. Das Institut arbeitet diesbezüglich an Berechnungen der zu erwartenden Einsparungen sowie an der Auswahl eines Formationsflugplans.