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Kapazitätsbestimmende Faktoren des Luftverkehrs

Erstellt am: 14.07.2005 | Stand des Wissens: 23.10.2018
Ansprechpartner
TU Dresden, Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik, Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike

Die kapazitätsbestimmenden Faktoren sind ausschlaggebend für die maximal mögliche Kapazität eines Systems (Spitzenkapazität), die nur für eine kurze Dauer unter maximalem Einsatz der Ressourcen erreicht werden kann. Dieser Begriff umfasst zwei Arten von Faktoren: kapazitätsbegründend und -koordinierend.

Die kapazitätsbegründenden Faktoren sind Elementarfaktoren und unterliegen strukturellen Grenzen, können also nicht unendlich erhöht werden und erweiternd auf die Luftverkehrskapazität einfließen. Mit diesen Faktoren kann der Anteil und die Bedeutung der einzelnen Produktionsfaktoren bei der Leistungserstellung sowie die Voraussetzungen, unter denen eine volle Ausnutzung des technischen Leistungspotenzials möglich wäre, ermittelt werden:
  • Leistungsfähigkeit des Flugzeuges
  • Leistungsfähigkeit des Flughafens & Luftraumes
  • Arbeitsbelastung des Personals
Die maximale Leistungsfähigkeit eines Flugzeuges wird aus folgender Kapazitätsformel bestimmt:
C = mZulade* v * TEinsatz
C                Kapazität
mZulade      mögliche Zulademenge
v                mögliche Reisegeschwindigkeit
TEinsatz       Einsatzdauer
  • Kennzeichen jedes Flugzeugtyps ist seine Antriebsstärke und sein Startgewicht. Aufgrund des hohen Treibstoffverbrauchs bei Flugzeugen und dem folglich hohen Gewichtsanteil des Treibstoffs an dem Gesamtzuladegewicht sowie der beschränkten Möglichkeiten der Treibstoffaufnahme, ist der festen Beziehung zwischen Nutzlast und Reichweite besonderes Gewicht beizumessen.
  • Solange keine neuen Antriebskonzepte entwickelt werden, hat die Fluggeschwindigkeit einen sehr geringen Einfluss auf die Kapazität.
  • Die mögliche Einsatzdauer eines Flugzeuges innerhalb eines Untersuchungszeitraumes wird durch Be- und Entladezeiten, Bereitstellungszeiten, Warte- und Kontrollzeiten und darüber hinaus durch sogenannte Totzeiten sehr eingeschränkt.
Die Flughafenkapazität wird durch die Kapazität der Start- und Landebahnen, des Rollwegesystems, der Abfertigungsdienste und der Bewegungsvorgänge im Nahverkehrsbereich bestimmt, dessen Spitzenwert jeweils aus dem minimalen Wert des entsprechenden Infrastrukturbereiches resultiert. Diese Kapazitäten sind zusätzlich in Aufnahme- und Abfertigungskapazitäten zu untergliedern. Bei Bestimmung der Aufnahmekapazität sollen Puffer und die Möglichkeit der Aufnahme von Elementen in Warteschlangen berücksichtigt werden, damit eine Abweisung eintreffender Elemente bei Überschreitung der Kapazität vermieden werden kann.
  • Die Aufnahmekapazität von Start- und Landebahnen gibt vor allem darüber Auskunft für welche Flugzeugkategorie Bahnen ausgelegt sind. Spannweite und Hauptfahrwerksbreite sind ausschlaggebende Parameter für die Bahnbreite, erforderliche Startstrecke für die Länge und das Gewicht für die Festigkeit.
  • Die Aufnahmekapazität des Rollbahnsystems gibt hauptsächlich Auskunft, für welche Flugzeugkategorien die Taxiways ausgelegt sind. Des Weiteren verfügt das Rollbahnsystem über Haltepositionen, die Puffer schaffen und so Warteschlangen gebildet werden können.
  • Die Aufnahmekapazität des Vorfeldes wird durch die größte aufzunehmende Flugzeugkategorie und die Anzahl terminalnaher und -ferner Abstellpositionen bestimmt. Die Bedarfsrechnung zur Ermittlung des Standplatzbedarfs berücksichtigt unterschiedliche Standplatzgrößen und -zeiten und basiert auf dem prognostizierten Luftverkehr, bedenkt insbesondere die zu erwartenden Flugzeuge.
  • Die Aufnahmefähigkeit des Luftraumes ist von der Anzahl der der Einzelbahnen abhängig, die innerhalb des Luftraumes gebildet werden können. Die Aufnahmefähigkeit der einzelnen Bahn ist wiederum von der Geschwindigkeit der Flugzeuge und dem erforderlichen Sicherheitsabstand abhängig.
Die Kapazität der Luftverkehrsbetriebe wird durch den Faktor Arbeit dann beeinflusst, wenn zur Vollnutzung des Flugzeugbestandes nicht genügend Personal zur Verfügung steht. Ergibt sich hier keine Ausgleichsmöglichkeit auf kurze Sicht, hat der Faktor Engpasswirkung.

Betriebsformen wie Linien- oder Gelegenheitsverkehr erfordern im Luftverkehr keine unterschiedlichen Befähigungen des Personals und besitzen keinen Einfluss auf die Luftverkehrskapazität aus Sicht menschlicher Arbeitsleistung. Möglichkeit die psychische Beanspruchung des Personals insbesondere von Fluglotsen und Piloten zu messen, ergibt sich durch die Erfassung physiologischer Indikatoren[WebPe02]:
  • Herzschlag (HR)
  • peripherer Puls (PP, im Ellenbogen)
  • systolischer (SBP)
  • diastolischer (DBP) Blutdruck
  • Atemfrequenz (RR)
  • Lidschlagrate (BR) durch Elektrookulographie (EOG) - misst übermäßige Beanspruchung der Augen
  • Elektroencephalographie und Speichelproben zur Bestimmung von Immunglobulin A, Elektrolyten und/oder Cortisol

Die kapazitätskoordinierenden Faktoren beinhalten die Ermittlung des nutzbaren Einsatzbereiches und der Einsatzregeln. Die dafür zuständigen Dispositionsstellen versuchen, unter Beachtung struktureller Grenzen jene Synthese zwischen Betriebsaufgabe und den zur Verfügung stehenden Mitteln zu erreichen, die zur Maximalleistung führt. Insofern gehören zu diesen Faktoren unter anderem die Betriebs- oder Verkehrsaufgabe.
Dieser Faktor beinhaltet bislang nicht berücksichtigte außer- und innerbetriebliche Komponenten, die die Entscheidung über die zu realisierende Kombination maßgeblich beeinflussen. In der vom Betrieb gewählten Verkehrs- oder Betriebsaufgabe lassen sich diese Komponenten in ihren Auswirkungen erfassen.

Die Betriebsleitung entscheidet über den räumlichen Einsatz ihrer Flugzeuge mittels folgender Faktoren:
Ansprechpartner
TU Dresden, Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik, Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Kapazitätsengpässe im Luftverkehr (Stand des Wissens: 04.12.2018)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?42946
Literatur
[WebPe02] Weber, Peter Die Lidschlagrate als Vergleichsparameter für aktuelle und zukünftige Flugsicherungssysteme hinsichtlich Ermüdung und visueller Beanspruchung von Fluglotsen, 2002/11/19
Weiterführende Literatur
[KellPe63] Keller, Peter Die Kapazität von Luftverkehrsbetrieben, Mannheim, 1963
Glossar
Luftverkehrskapazität Kapazität im Luftverkehr bezeichnet generell ein Maximum an Bewegungen (FZ, Pax) oder Nutzlast, was innerhalb eines angegebenen Zeitintervalls und festgelegter Qualität transportiert werden kann. (Falls anderweitig nicht erwähnt, wird die Kapazität in Zusammenhang mit FZ-Bewegungen als Standardwert verwendet. Die Kapazitätseinheit ist dann die Anzahl von FZ pro Zeitintervall.)
Flughafenkapazität Dieser Begriff bezeichnet die maximale Zahl von Ereignissen auf einem Flughafen, die sicher und mit zumutbarer Beanspruchung des Personals erreicht werden kann. Diese Ereignisse können Starts, Landungen, Flugzeugbewegungen, abgefertigte Passagiere oder ggf. die Anzahl verfügbarer Standplätze für Flugzeuge auf dem Flughafen umfassen, dessen geringster Wert für die Flughafenkapazität ausschlaggebend ist.
Verkehrsaufkommen Das Verkehrsaufkommen beschreibt die Anzahl der zurückgelegten Wege, beförderten Personen oder Güter pro Zeiteinheit. Im Unterschied dazu bezieht sich das spezifische Verkehrsaufkommen auf zurückgelegte Wege und beschreibt die mittlere Anzahl der Ortsveränderungen pro Person und Zeiteinheit.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?154935

Gedruckt am Samstag, 19. Oktober 2019 02:09:52