Verkehrswissenschaftliches Institut
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Projekte am Verkehrswissenschaftlichen Institut (Auswahl)
Schienenbahnwesen und Verkehrswirtschaft
Di4STIE – Einrichtung eines internationalen Masterstudienganges im Bereich Verkehr mit den Schwerpunkten Infrastruktur und Digitalisierung (in Zusammenarbeit mit dem Geodätischen Institut, dem Lehrstuhl und Institut für Baudynamik und Baustatik und dem Dekanat der Fakultät für Bauingenieurwesen der RWTH Aachen), Auftraggeber: Bundesanstalt für Straßenwesen (seit 05/2024)
Sicherheit an Bahnhöfen (SicaB) – Teilvorhaben: Untersuchung und Bewertung der technischen und betrieblichen Implementierung von Sicherungsmaßnahmen an Bahnsteigen (in Zusammenarbeit mit der DB InfraGO AG und Frankfurt University of Applied Sciences), Auftraggeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (seit 03/2024)
Kapazitätsoptimierte Bau- und Instandhaltungsmaßnahmen (in Zusammenarbeit mit der quattron GmbH, dem Institut für Baumanagement, Digitales Bauen und Robotik im Bauwesen, der Lehrprofessur für Öffentliches Recht der Universität Passau und der albert.ing GmbH), Auftraggeber: Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung (DZSF) (seit 01(2024)
Weiterbildungsveranstaltung – Eisenbahnbetrieb, Auftraggeber: quattron GmbH (11/2024)
Nutzung der Eisenbahntechnischen Lehr- und Versuchsanlage zu Ausbildungszwecken der DB AG, Auftraggeber: DB Bahnbau Gruppe GmbH (07/2024 – 08/2024)
Weiterbildungskurs an der ELVA, Auftraggeber: ESE Engineering und Software-Entwicklung GmbH (07/2024)
Schulung – Grundlagen des Eisenbahnbetriebs, Auftraggeber: IVU Traffic Technologies AG (07/2024)
Schulung – Grundlagen des Eisenbahnbetriebs, Auftraggeber: Rurtalbahn GmbH (06/2024)
Schulung – Grundlagen des Eisenbahnbetriebs, Auftraggeber: NEXTRAIL GmbH (05/2024)
Weiterbildungskurse "Planung", "Betrieb" und "Grundlagen der Eisenbahnsicherungstechnik", Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (03/2024 und 09/2024)
Unterstützung der Projektierung von ETCS Level 1 FS auf der CFL-Nordstrecke – Bauabschnitte 3 und 4, Auftraggeber: Scheidt & Bachmann (03/2024 – 09/2024)
Nutzung der Eisenbahntechnischen Lehr- und Versuchsanlage zu Ausbildungszwecken der DB AG, Auftraggeber: DB InfraGO AG (01/2024 – 10/2024)
Wissenschaftliche Begleitung zur Entwicklung einer digitalen Fahrdienstvorschrift, Auftraggeber: DB InfraGO AG (01/2024 – 12/2024)
Nutzung der Eisenbahntechnischen Lehr- und Versuchsanlage zu Ausbildungszwecken der DB AG, Auftraggeber: DB Training, Learning & Consulting (01/2024 – 12/2024)
Unterstützung bei der Erstellung eines nationalen Regelwerks für ETCS Level 1 FS bei Nichtbundeseigenen Eisenbahnen, Auftraggeber: VDV Industrieforum e. V. (09/2023 – 08/2024
Weiterentwicklung zur Abbildung des Ursache-Wirkung-Zusammenhangs für die LuFV III: weitere Anlagenklassen, Auftraggeber: DB Station & Service AG (12/2023 – 03/2024)
Nutzung der Eisenbahntechnischen Lehr- und Versuchsanlage zu Ausbildungszwecken der DB AG, Auftraggeber: DB Training, Learning & Consulting 01/2023 – 12/2023)
Schulung – Grundlagen des Eisenbahnbetriebs, Auftraggeber: Rurtalbahn GmbH (12/2023)
Schulung – Grundlagen des Eisenbahnbetriebs, Auftraggeber: IVU Traffic Technologies AG (05/2023 und 11/2023)
Weiterbildungsveranstaltung – Eisenbahnbetrieb, Auftraggeber: quattron management consulting GmbH (10/2023)
Weiterbildungskurse "Planung", "Betrieb" und "Grundlagen der Eisenbahnsicherungstechnik", Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (03/2023 und 09/2023)
Digitalisierung im Kapazitätsmanagement des Gesamtsystems Schiene (in Zusammenarbeit mit der quattron GmbH, der Lehrprofessur für Öffentliches Recht der Universität Passau; der neXt Capacity GmbH), Auftraggeber: Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung (DZSF) (seit 07/2023)
ETCS Projektierung Ettelbrück und Colmar Usines, Auftraggeber:Scheidt & Bachmann
Weiterbildungsveranstaltung – Eisenbahnbetrieb, Auftraggeber: Verband Deutscher Verkehrsunternehmen e. V. (05/2023 – 06/2023
Weiterbildung an der RWTH Aachen, Auftraggeber: Stadtwerke Bonn Verkehrs-GmbH (11/2022)
Durchführung von bahnbetrieblichen Qualifizierungskursen zu Ausbildungszwecken der DB AG. Auftraggeber: DB Training, Learning & Consulting (02/2022 – 05/2022)
Weiterentwicklung des Regelwerks zur Gestaltung der betrieblichen Infrastruktur. Auftraggeber: DB Netz AG (02/2022 – 08/2023)
Die DB Netz AG nutzt für die initiale Planung und Auslegung der betrieblichen Infrastruktur die sogenannten "Streckenstandards". Aktuell verändern sich die verkehrlichen, politischen und legislativen Randbedingungen stark, sodass die bisherigen Streckenstandards den aktuellen Zielsetzungen für den Bahnverkehr nicht mehr vollumfänglich gerecht werden. Vor diesem Hintergrund wurde das Verkehrswissenschaftliche Institut durch die DB Netz AG beauftragt, fü eine grundlegende Überarbeitung der Streckenstandards eine breite wissenschaftliche Basis zu schaffen. In dem Projekt werden hierzu Empfehlungen für Streckenstandardkombinationen sowie Mindestwerte für deren leistungsfähigkeitsbeeinflussenden Elemente (Blockteilung, zul. Geschwindigkeit, Überholmöglichkeiten) erarbeitet. Des Weiteren werden die Berücksichtigung von Spitzenbelastungen in der Infrastrukturdimensionierung eingeführt, Standardelemente der Knotengestaltung und eine Optimierung der Zielblockteilung untersucht und aktuelle Entwicklungen und deren Einfluss auf die Infrastrukturnutzung ermittelt.
Nutzung der Eisenbahntechnischen Lehr- und Versuchsanlage zu Ausbildungszwecken der DB AG. Auftraggeber: DB Training, Learning & Consulting (01/2022 – 12/2022)
Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit netzweiter integral vertakteter Fahrplankonzepte. Auftraggeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (seit 01/2022)
ETCS Planung & Betrieb. Auftraggeber: Scheidt & Bachmann (01/2022 – 05/2024)
Ben@Rail – Benefits at rail (in Zusammenarbeit mit dem Institut für Schienenfahrzeuge und Transportsysteme, der EURNEX e. V. und dem KTH Royal Institute of Technology aus Schweden). Auftraggeber: Europäische Kommission (10/2021 – 06/2022)
Im Rahmen des EU-Förderprogrammes Shift2Rail wurde das Verkehrswissenschaftliche Institut gemeinsam mit den Projektpartnern EURNEX e.V., KTH Royal Institute of Technology sowie dem Institut für Schienenfahrzeuge und Transportsysteme der RWTH Aachen mit einer Stakeholderanalyse des europäischen Schienenverkehrsmarktes beauftragt. Zunächst werden hierbei alle Stakeholder mit einem berechtigen Interesse an dem europäischen Schienenverkehrsmarkt aufgezeigt, um anschließend deren Anforderungen an den Verkehrsmarkt zu benennen und zu gewichten. Diese gesammelten Anforderungen werden den EU-finanzierten Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten im Eisenbahnsektor gegenübergestellt, um deren Wirksamkeit zu bewerten. Aufbauend auf dieser Analyse werden schließlich Defizite der Forschungsausrichtung aufgezeigt und Empfehlungen für die zukünftige Ausrichtung gegeben.
https://www.eurnex.org/benatrail/
Methodik der Kapazitätsbewertung des Gesamtsystems und Knotenberechnung (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH, dem Lehrstuhl für Management Science der RWTH Aachen und dem Institut für Eisenbahn- und Verkehrswesen der Universität Stuttgart). Auftraggeber: Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung (DZSF) (10/2021 – 09/2024)
Kapazitätsanalysen stellen einen entscheidenden Baustein zur Planung und Dimensionierung der Eisenbahninfrastruktur dar. Die etablierten analytischen Verfahren zur Kapazitätsberechnung sind derzeit jedoch auf einzelne Strecken und Elemente des Knotens beschränkt.
Das DZSF hat ein Konsortium bestehend aus der VIA Consulting & Development GmbH, dem Verkehrswissenschaftlichen Institut der RWTH Aachen, dem Institut für Eisenbahn- und Verkehrswesen der Universität Stuttgart und dem Lehrstuhl für Management Science der RWTH Aachen damit beauftragt, Verfahren zur Kapazitätsbewertung von Knoten sowie des Gesamtsystems zu entwickeln. Für die entwickelten Verfahren ist jeweils eine prototypische Implementierung vorgesehen. Die hierzu erforderlichen Eingangsparameter sind hinsichtlich ihrer Verfügbarkeit zu bewerten, so dass die Anwendbarkeit der entwickelten Verfahren in der Praxis sichergestellt ist.
https://www.dzsf.bund.de/SharedDocs/Standardartikel/DZSF/Projekte/Projekt_41_Kapazitaetsbewertung_Knotenberechnung.html
Schulung –Grundlagen des Eisenbahnbetriebs. Auftraggeber: IVU Traffic Technologies AG (10/2021)
Durchführung von bahnbetrieblichen Qualifizierungskursen zu Ausbildungszwecken der DB AG. Auftraggeber: DB Training, Learning & Consulting (09/2021 – 12/2021)
Betriebswissenschaftliche Untersuchung der Leistungsfähigkeit der Tunnelstrecke. Auftraggeber: Stadtwerke Bonn Dienstleistungs-GmbH (07/2021 – 11/2021)
Schulung – Grundlagen des Eisenbahnbetriebs. Auftraggeber: IVU Traffic Technologies AG (08/2021)
Analyse der Hochschulausbildung im Schienenverkehrssektor (in Zusammenarbeit mit der quattron management consulting GmbH und mehreren Lehrstühlen anderer Hochschulen aus dem Bereich des Eisenbahnwesens). Auftraggeber: Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung (DZSF) (07/2021 – 12/2021)
Der Ausbau und der Betrieb des Schienenverkehrs setzen neben geeigneten Rahmenbedingungen wie finanziellen Investitionen gut ausgebildete Fachkräfte voraus. Bereits heute fehlt es unter anderem an akademischem Personal und insbesondere an Ingenieurinnen und Ingenieuren, um den steigenden Fachkräftebedarf zu decken. Das DZSF hat ein Konsortium um die quattron management consulting GmbH beauftragt, eine Bestandsaufnahme der aktuellen Hochschulausbildungs- und Forschungslandschaft im deutschen Schienenverkehrssektor durchzuführen. Im Rahmen einer Erhebung unter Hochschulprofessuren wurde eine Datengrundlage geschaffen, die es ermöglicht, Defizite und Handlungsbedarfe zu identifizieren und in ein Konzept zur Stärkung des Eisenbahnwesens an Universitäten und Fachhochschulen einfließen zu lassen. Insgesamt zeigt das Projekt in umfassender Weise Handlungsempfehlungen auf, um die Hochschulausbildung im Schienenverkehrssektor nachhaltig zu verbessern.
https://www.dzsf.bund.de/SharedDocs/Standardartikel/DZSF/Projekte/Projekt_78_Hochschulausbildung.html
Ausweitung der Gesamtprogrammlösung auf weitere Objektgruppen im Ursache-Wirkung-Zusammenhang: Mitteleinsatz / Infrastrukturqualität. Auftraggeber: DB Netz AG (06/2021 – 12/2023)
Schulungen für LeiDa-D (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: DB Netz AG (07/2021 – 03/2022)
Durchführung von bahnbetrieblichen Qualifizierungskursen zu Ausbildungszwecken der DB AG (04/2021 – 06/2021)
Nutzung der Eisenbahntechnischen Lehr- und Versuchsanlage zu Ausbildungszwecken der DB AG (02/2021 – 12/2021)
Leistungsfähigkeitsuntersuchung der Schieneninfrastruktur in der Region Weser-Ems. Auftraggeber: Oldenburgische Industrie- und Handelskammer (01/2021 – 07/2021)
Berücksichtigung von Spitzenzeiträumen bei der Dimensionierung der Eisenbahninfrastruktur Vergleich Straße / Schiene (in Zusammenarbeit mit dem Institut für Straßenwesen). Auftraggeber: DB Netz AG (12/2020 – 06/2021)
Im Rahmen des Projektes wurde überprüft, inwiefern Bestandteile des Dimensionierungsansatzes von Fernstraßen bei der Infrastrukturauslegung von Eisenbahnstrecken Berücksichtigung finden können. Wesentliche Möglichkeiten einer Übernahme ergeben sich demnach aus der Verwendung von jährlichen Dauerlinien (eine der Größe nach absteigend sortierte Darstellung der Zuganzahlen oder Auslastungen) sowie der darauf aufbauenden Definition von Spitzenzeiträumen. Die Zuganzahl dieser Spitzenzeiträume wird als "Soll-Zuganzahl" interpretiert und kann zukünftig bei der Infrastrukturdimensionierung von Eisenbahnstrecken als ergänzende Bewertung berücksichtigt werden. Insbesondere durch die Kombination mit einer weitergehenden Betrachtung und Einordnung von Prognose-Zuganzahlen kann durch das entwickelte Verfahren eine rückblickende und vorausschauende Bewertung der Auslastung sowie ihrer Streuungen im Jahresgang vorgenommen werden. Die Ergebnisse des Projektes sind daher geeignet, das Erfordernis von Infrastrukturanpassungen zielführend nachzuweisen und das Potenzial von Neu- und Ausbaumaßnahmen gewichtig zu belegen.
Identifikation von Kapazitätsengpässen (in Zusammenarbeit mit der quattron management consulting GmbH und dem Lehrstuhl für Informatik 2). Auftraggeber: Deutsches Zentrum fü Schienenverkehrsforschung (DZSF) (11/2020 – 10/2023)
Weiterentwicklung zur Abbildung des Ursache-Wirkung-Zusammenhangs für die LuFV III: Mitteleinsatz / Infrastrukturqualität. Auftraggeber: DB Station & Service AG (09/2020 – 12/2021)
Ziel des Projektes ist die Herstellung eines bidirektionalen Zusammenhangs zwischen eingesetzten Mitteln und der zu erzielenden Qualität, die durch die Qualitätskennzahl Bewertung Anlagenqualität (BAQ) definiert wird. Für die Entwicklung des Zusammenhangs werden für die verschiedenen Anlagenklassen datenbasierte Degradationsfunktionen erstellt und die Wirkung der Instandhaltungsmaßnahmen modelliert. Verschiedene Priorisierungen der Maßnahmen werden entwickelt, um unterschiedliche Szenarien testen zu können. Zudem wird ein Konzept für die Implementierung der Qualitätskennzahl Funktionalität Bahnsteige – weitreichende Barrierefreiheit (FB-B) entwickelt.
Schulung – Grundlagen des Eisenbahnbetriebs. Auftraggeber: IVU Traffic Technologies AG (09/2020)
Nutzung der Eisenbahntechnischen Lehr- und Versuchsanlage zu Ausbildungszwecken der DB AG. Auftraggeber: DB Training, Learning & Consulting (07/2020 – 10/2020)
Untersuchung der Möglichkeiten und Anforderungen an ein digitales Testfeld für den Schienenverkehr (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung (DZSF) (06/2020 – 02/2021)
In dem Projekt wurden der Bedarf und die Anforderungen an ein Testfeld für die Schienenverkehrsforschung definiert. Hierzu wurden zunächst die in Europa bereits nutzbaren und geplanten Testumgebungen für den Schienenverkehr erfasst und deren Restriktionen analysiert. Im Rahmen einer schriftlichen Stakeholder-Befragung (EIU, EVU, Bahnindustrie, Forschung, Behörden, Politik) wurden spezielle Anforderungen an ein Testfeld identifiziert und zu Testaufgaben gebündelt. Auf dieser Basis erfolgte eine Ermittlung der strecken- und fahrzeugseitigen Erfordernisse zur Durchführung der Testaufgaben. Die Ermittlung beinhaltete eine Ortsbegehung mehrerer potenzieller Standorte für ein Testfeld, die Abschätzung von Investitionen sowie die Ableitung eines Zeitplans für eine mögliche Realisierung.
https://www.dzsf.bund.de/SharedDocs/Standardartikel/DZSF/Projekte/Projekt_54_digitalesTestfeld.html
Robuste Eisenbahn-Infrastruktur (in Zusammenarbeit mit der TU Dresden). Auftraggeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (06/2020 – 05/2023)
Eisenbahnbetriebswissenschaftliche Untersuchung und Optimierung des Betriebskonzepts im Luxemburger Norden. Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (05/2020 – 03/2021)
Entwicklung des Ursache-Wirkung-Zusammenhangs für die LuFV III: Mitteleinsatz / Infrastrukturqualität. Auftraggeber: DB Station & Service AG (03/2020 – 05/2020)
Entwicklung und Einführung der Gesamtprogrammlösung des Ursache-Wirkung-Zusammenhangs für die LuFV III: Mitteleinsatz / Infrastrukturqualität. Auftraggeber: DB Netz AG (01/2020 – 12/2021)
In dem Projekt werden die bereits bestehenden Ansätze zur Abbildung eines bidirektionalen Ursache-Wirkung-Zusammenhangs zwischen dem Mitteleinsatz und der Qualität von Eisenbahninfrastruktur für die Anlagenklassen der Brücken und Gleise weiter verfeinert sowie in eine Gesamtprogrammlösung in Form eines eigens entwickelten Software-Prototypen integriert. Dabei sind die Anforderungen, die sich aus der Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung (LuFV III) ergeben, zu berücksichtigen. Weiterhin erfolgt eine wissenschaftliche Bewertung der bestehenden Qualitätskennzahlen aus der LuFV III sowie die Entwicklung weiterer möglicher Qualitätskennzahlen mit dem Ziel, in Zukunft einen aggregierten Gesamtnetzzustand über alle Gewerke ausweisen zu können.
Weiterbildungskurse "Planung", "Betrieb" und "Grundlagen der Eisenbahnsicherungstechnik". Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (03/2020 und 08/2021)
Schulung - Grundlagen des Eisenbahnbetriebs. Auftraggeber: IVU Traffic Technologies AG (02/2020)
Nutzung der Eisenbahntechnischen Lehr- und Versuchsanlage zu Ausbildungszwecken der DB AG. Auftraggeber: DB Training, Learning & Consulting (01/2020 – 03/2020)
Konzept für ein Modell zur individuellen Prüfung der Erreichbarkeit der Obergrenze der Gesamtkosten bei Betreibern der Schienenwege (Modell OGK-Prüfung). Auftraggeber: Bundesnetzagentur (BNetzA) (11/2019 – 11/2020)
In dem Projekt wurden Modelle und Methoden identifiziert, um Fragestellungen im Kontext der Regulierung von Kosten und Entgelten gemäß Eisenbahnregulierungsgesetz (ERegG) zu überprüfen. Bewertet wurde unter anderem, ob ein nicht-ökonometrisches Modell geeignet ist, um die in § 26 Abs. 1 ERegG definierte Prüfung der jährlichen Obergrenze der Gesamtkosten (OGK) durchzuführen. Es wurde ein ingenieurwissenschaftlicher Ansatz identifiziert und ausgearbeitet, der die Beantwortung der Fragestellung grundsätzlich ermöglicht. Dieser Ansatz wurde hinsichtlich unterschiedlicher Kriterien (u. a. Datenanforderungen, Modellierungsaufwand, Zeitaufwand der Modellerstellung) bewertet.
https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Downloads/DE/Sachgebiete/Eisenbahn/Unternehmen_Institutionen/VeroeffentlichungenGutachten/MachbarkeitsstudieOGK.pdf?__blob=publicationFile&v=3
Konzept zur Automatisierung von Fahrzeugfunktionen für den Bahnbetrieb. Auftraggeber: DB Netz AG im Rahmen der Digitalen Schiene Deutschland (10/2019 – 06/2020)
In Rahmen des Projektes wird eine wissenschaftliche Definition der Schnittstelle zwischen den Schienenfahrzeugen und dem ATO-System beschrieben. Dabei werden die funktionalen Anforderungen an die Schienenfahrzeuge analysiert und definiert, die für die Automatisierung von Fahrzeugfunktionen notwendig sind. Ausgehend von den funktionalen Anforderungen sollen die betrieblichen Szenarien beschrieben werden.
Unterstützungsleistung bei der Anwendung und Weiterentwicklung von ETCS Level 1 FS. Auftraggeber: Scheidt & Bachmann (01/2019 – 06/2023)
In dem Projekt erfolgt die planerische Umsetzung von ETCS Level 1 FS in einem neuen System mit vereinfachter Außensignalisierung und integriertem ETCS-Stellwerk auf der luxemburgischen Eisenbahnstrecke von Luxemburg Stadt nach Troisvierges. Dabei werden anhand von technischen und betrieblichen Aspekten die Planungsrichtlinien für mögliche Folgeprojekte erstellt sowie Optimierungspotential der aktuellen betrieblichen Regelungen aufgezeigt. Anschließend sollen die Erkenntnisse auf die Gegebenheiten einer Regionalstrecke nach deutschem Regelwerk übertragen werden und die Eignung von ETCS Level 1 FS (ohne Signale) für diesen Anwendungsfall bewertet werden. Im Rahmen des Projektes werden somit insbesondere Aspekte der technischen Ausrüstung von Strecken sowie der intelligenten Kommunikation zwischen DSTW und Balisen wissenschaftlich bewertet.
Nutzung der Eisenbahntechnischen Lehr- und Versuchsanlage zu Ausbildungszwecken der DB AG. Auftraggeber: DB Training, Learning & Consulting (06/2019 – 12/2019)
Weiterentwicklung des Ursache-Wirkung-Zusammenhang: Mitteleinsatz/Infrastrukturqualität. Auftraggeber: DB Netz AG (2019)
Weiterbildungskurse "Planung", "Betrieb" und "Grundlagen der Eisenbahnsicherungstechnik" Herbst 2019. Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (2019)
Erstellung eines Programms zur Berechnung des tatsächlichen Gleisabstands. Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (2019)
Weiterbildungskurse "Planung", "Betrieb" und "Grundlagen der Eisenbahnsicherungstechnik" Frühjahr 2019. Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (2019)
Messreihen zur Bewertung der Ausfallwahrscheinlichkeit von Relais. Auftraggeber: DB Netz AG (2019)
Integrierte Disposition im Eisenbahnbetrieb. Auftraggeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (10/2018 – 12/2021)
Bestimmung eines einheitlichen Qualitätsmaßstabs für Eisenbahnbetriebswissenschaftliche Untersuchungen. Auftragsgeber: DB Netz AG (12/2018 – 04/2021)
Begutachtung "Digitale Kapazitätssteigerung". Auftraggeber: Bundesnetzagentur (BNetzA) (05/2018 – 09/2024)
Industrialisierung Eisenbahnbetriebswissenschaftlicher Untersuchungen (IEBWU) Regeln zur Abgrenzung von Betrachtungs- und Auswerteräumen. Auftraggeber: DB Netz AG (2018)
Eine zielgerichtete Infrastrukturdimensionierung und Netzentwicklung stellt die wesentliche Grundlage eines effizienten Kapazitätsmanagements dar, erfordert jedoch die Kenntnis netzweiter Kapazitätskennwerte. Ziel des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens war es daher, die Möglichkeiten für eine (weitgehend) automatische netzweite Ermittlung von Kapazitäten und Kennwerten (beispielsweise Auslastungen) aufzuzeigen. Hierzu wurden die analytischen Modelle der Bedientheorie (Anwendung der STRELE Formel) wissenschaftlich weiterentwickelt. Zur Automatisierung des Vorgehens der Kapazitätsberechnung wurden Anpassungen und Erweiterungen hinsichtlich der Modellierung der Infrastruktur und des Betriebsprogramms sowie der derzeitigen Algorithmen vorgenommen. Die Ergebnisse des Projektes schaffen somit erstmalig die Voraussetzungen für eine automatisierte Ermittlung netzweiter Kapazitätskennwerte unter Verwendung anerkannter eisenbahnbetriebswissenschaftlicher Methoden. IEBWU ermöglicht somit eine deutschlandweite, mikroskopische Ermittlung von Engpässen und Kapazitätsreserven in kurzen Rechenzeiten und liefert ein wichtiges Werkzeug für eine kapazitätsorientierte Infrastrukturgestaltung und Netzentwicklung.
urbanANTS (in Zusammenarbeit mit dem Institut für Stadtbauwesen und Stadtverkehr, ISB und Braunwagner GmbH). Auftraggeber: Siemens AG (03/2018 – 09/2018)
ANTS 2 (in Zusammenarbeit mit dem Institut für Schienenfahrzeuge und Transportsysteme, IFS). Auftraggeber: Siemens AG (04/2018 – 08/2020)
Sicherheitskritische Infrastruktur (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: Eisenbahnbundesamt (EBA) (05/2018 – 12/2018)
Erweiterte Validierung des Ursache-Wirkung-Zusammenhangs: Mitteleinsatz / Infrastrukturqualität. Auftraggeber: DB Netz AG (2018)
Überprüfung eines Berechnungstools zur Sicherung höhengleicher Bahnsteigzugänge (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: DB Netz AG (2018)
Auswirkungen der Digitalisierung auf den Eisenbahnbetrieb (in Zusammenarbeit mit dem Institut für Arbeitswissenschaften, IAW). Auftraggeber: Eisenbahnbundesamt (EBA) (01/2018 – 05/2019)
Ziel des Projektes war es, den Stand der Forschung und Entwicklung digitaler Bahntechnologien mit dem Triebfahrzeugführer (Tf) als Hauptanwender sowie vergleichbare Projekte benachbarter (Verkehrs-)Branchen aufzuzeigen. Ein weiteres Ziel stellte die Beschreibung digitaler Arbeitsmittel im derzeitigen Berufsalltag von Tf dar. Ergebnisse des Projekts sind Empfehlungen für eine digitalisierte Ausgestaltung des Führerstandes sowie für erforderliche Anreize einer forcierten Umsetzung digitaler Technologien im Eisenbahnwesen. Im Rahmen der Bearbeitung wurden Auswirkungen auf die Arbeitstätigkeiten des Tf durch technologische änderungen untersucht und bewertet. Hieraus konnten ebenfalls Erkenntnisse für die Ausbildung des Personals abgeleitet werden.
https://www.dzsf.bund.de/SharedDocs/Standardartikel/DZSF/Projekte/Projekt_02_Auswirkung_Digitalisierung.html
Weiterbildungskurse "Planung", "Betrieb" und "Grundlagen der Eisenbahnsicherungstechnik". Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (2018)
Vorstudie zur Entwicklung eines Prototypen zur Bewertung der Ausfallwahrscheinlichkeit von Relais (in Zusammenarbeit mit dem Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, ISEA). Auftraggeber: DB Netz AG (2018)
Gutachten zur grundsätzlichen Machbarkeit eines ETCS Stellwerks im Rahmen von SmartRail 4.0. Auftraggeber: Schweizerische Bundesbahnen (SBB) (11/2017 – 04/2018)
Gutachten zur Berechnung des tatsächlichen Gleisabstands. Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (2017 – 2018)
Weiterbildung an der RWTH Aachen. Auftraggeber: Stadtwerke Bonn Dienstleistungs-GmbH (2017)
LUKS Training Course. Auftraggeber: Norwegian Institute of Science and Technology (2017)
Ursache-Wirkung-Zusammenhang: Hauptstudie. Auftraggeber: DB Netz AG (2017 – 2018)
Ermittlung der Vermarktungskapazität von Strecken. Auftraggeber: DB Netz AG (2017 – 2018)
Bewertung der Ausfallwahrscheinlichkeit von Relais (in Zusammenarbeit mit dem Institut fü Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, ISEA). Auftraggeber: DB Netz AG (2017 – 2018)
Simulation des Knotens München im Rahmen des Projekts Deutschland-Takt (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (2017)
Grundlagenerarbeitung für die nationale ERTMS/ETCS Migrationsstrategie (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (2017)
Weiterbildungskurse "Planung", "Betrieb" und "Grundlagen der Eisenbahnsicherungstechnik". Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (2017)
Prüfung, Ergänzung und ggf. Berichtigung einer Anforderungswissensdatenbank (ABIM) und ihrer Anwendung auf ein neues System selbstfahrender Einzelschienenfahrzeuge (ANTS). Auftraggeber: Siemens AG (06/2016 – 09/2017)
Integrierte Leistungsfähigkeits- und Zuverlässigkeitsberechnung für spurgeführte Verkehrssysteme mit Hilfe analytischer Modelle. Auftraggeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (02/2016 – 01/2019)
Erweiterung der Betriebsregeln für die ISR zum Einsatz von ETCS (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: Israel Railways Ltd. (2016 – 2017)
Kapazitätsmanagement von Eisenbahnstrecken auf Basis von Warteschlangensystemen und höherdimensionalen Markov-Ketten. Auftraggeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – ERS Seed Funds OPSF342 (04/2016 – 09/2016)
Weiterbildungskurse "Planung", "Betrieb" und "Grundlagen der Eisenbahnsicherungstechnik". Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (2016)
Ursache-Wirkung-Zusammenhang: Vorstudie (in Zusammenarbeit mit dem Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft, IAEW, dem Lehrstuhl für Informationstheorie und systematischer Entwurf von Kommunikationssystemen, ISEK und dem Institut für Straßenwesen, isac). Auftraggeber: DB Netz AG (2016)
Industrialisierung Eisenbahnbetriebswissenschaftlicher Untersuchungen (IEBWU). Auftraggeber: DB Netz AG (08/2015 – 12/2021)
Bahnbetriebliche Untersuchung KV-Terminal Düsseldorf. Auftraggeber: Unternehmen (2015)
Wahl von ETCS Parametern für das luxemburgische Eisenbahnnetz. Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (2015)
Weiterbildungskurse "Planung", "Betrieb" und "Grundlagen der Eisenbahnsicherungstechnik". Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (2015)
Weiterbildungskurse "Planung", "Betrieb" und "Grundlagen der Eisenbahnsicherungstechnik". Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (2014)
Erarbeitung von Grundlagen und Empfehlungen für eine Regelwerksabstimmung bei eisenbahnbetriebswissenschaftlichen Untersuchungen. Auftraggeber: DB Netz AG (2014).
Weiterbildung Mandelartz. Auftraggeber: Mandelartz Bahntechnik (2013)
Weiterbildungskurse "Planung", "Betrieb" und "Grundlagen der Eisenbahnsicherungstechnik". Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (2013)
Weiterbildung Infrabel (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: Infrabel (2013)
Gutachten zur Eignung der Kennzahl "Kapazität der Schienenwege" als Bestandteil der Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung (LuFV) (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: Eisenbahnbundesamt (EBA) (2012 – 2013).
Studie zur Einführung von ETCS bei der Israelischen Eisenbahn (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: Israel Railways Ltd. (2012 – 2013).
Überprüfung der Elektrifizierungsplanung für das Eisenbahnnetz im Oman (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: IJK & Associates (2012).
Eisenbahnbetriebswissenschaftliche Begutachtung der Fahrdienstvorschriften der Israelischen Eisenbahn (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: Israel Railways Ltd. (2012).
Untersuchung der Indusi I60R+ bezogen auf die Anwendung bei der ISR (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: Israel Railways Ltd. (2012).
Optimierungsverfahren bei Disposition und Fahrplanerstellung im Eisenbahnwesen. Auftraggeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (2011 – 2014).
Weiterbildung Infrabel. Auftraggeber: Infrabel (2011)
LUKS TestComplete. Auftraggeber: VIA Consulting & Development GmbH (2011)
Review of Risk Assessment Documents assess the project risks of ERTMS Corridor A (Rotterdam – Genoa). Auftraggeber: Te Pas Consulting (2011).
Eisenbahnbetriebswissenschaftliche Begutachtung der Fahrdienstvorschriften der Israelischen Eisenbahn (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: Israel Railways Ltd. (2011)
Weiterbildung der Israelischen Eisenbahn. Auftraggeber: Israel Railways Ltd. (2010 – 2011)
Studie zur Ausrüstung von Korridoren des Dänischen Eisenbahnnetzes mit ETCS (in Zusammenarbeit mit der VIA Consulting & Development GmbH). Auftraggeber: ALSTOM Transport SA (2010).
Forschungsprojekt DisKonPlus. Auftraggeber: BVU Beratergruppe für Verkehr + Umwelt GmbH (2009 – 2010).
Begleitung einer Projektarbeit im Programm "Programm Radar SBB-I Kader 2009–2010". Auftraggeber: Schweizerische Bundesbahnen (SBB) (2009 – 2010)
Weiterbildung Scheidt & Bachmann. Auftraggeber: Scheidt & Bachmann GmbH (2009)
Weiterbildung Mandelartz. Auftraggeber: Mandelartz Bahntechnik (2009)
ETA: Estimated time of arrival - Machbarkeitsstudie eines Algorithmus zur Prognose der Ankunftsverspätung im europäischen Eisenbahnnetz. Auftraggeber RailNetEurope (RNE) (2008 - 2009).
FreeFloat Zuglaufregler (in Zusammenarbeit mit der BVU Beratergruppe für Verkehr + Umwelt GmbH). Auftraggeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2008)
Validierung der Fahrzeitrechnung in TRAIN. Auftraggeber: Movares b.v. (2008)
FreeFloat NetCap Arbeitspaket "Verspätungen in Bahnsteiggleisen" (in Zusammenarbeit mit der DB Netz AG). Auftraggeber: Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi) (2007 – 2010)
Erstellung eines Lastenheftes für ein Projektierungswerkzeug PM ZSB2000 – Erstellung eines Projektierungswerkzeuges PM ZSB2000. Auftraggeber: Scheidt & Bachmann GmbH (2007 – 2010)
FlexCargoRail. Auftraggeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2007 – 2008)
FreeFloat – Entwicklung einer Konflikterkennung und Konfliktlösung in Echt–Zeit/Zuglaufregelung (in Zusammenarbeit mit der DB Netz AG). Auftraggeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2007 – 2008)
Leistungsfähigkeitsuntersuchung der Eisenbahninfrastruktur mit den Tools ANKE und BABSI. Auftraggeber: Verkehrsbetriebs Peine – Salzgitter GmbH (2007)
Weiterbildung Mandelartz. Auftraggeber: Mandelartz Bahntechnik (2007)
Beratung im Rahmen des Einsatzes des Tools BVU–MakSi. Auftraggeber: SMA und Partner AG (2007)
Berücksichtigung monetärer Effekte bei der Konfliktlösung in mikroskopischen, hierarchischen Simulationsverfahren mit Hilfe von Verkehrsmittelwahlmodellen. Auftraggeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (2006 – 2007, 2014 – 2015)
Bestimmung des Kapazitätsverbrauchs rahmenvertraglich gebundener Zugfahrten. Auftraggeber: DB Systel GmbH (2006 – 2009)
Weiterentwicklung des Softwaretools BeFahr im Rahmen des Projekts "OPT – Optimierung von Fahrplandaten". Auftraggeber: BVU Beratergruppe für Verkehr + Umwelt GmbH (2006 – 2007))
Erarbeitung des Moduls "Theoretische Grundlagen" der Richtlinie 405. Auftraggeber: DB Netz AG (2006)
LUKS: Leistungsuntersuchung Knoten und Strecken – Entwicklung einer Tool-Suite zur Kapazitätsanalyse und Simulation. Standardwerkzeug der DB Netz AG, des EBA und von Infrabel. Seitens der UIC zur Modellierung von ETCS empfohlen. (in Zusammenarbeit mit der Ingenieurgesellschaft Schultze Wakob und Partner). Auftraggeber: DB Netz AG (2005 – 2011)
Ermittlung des Einflusses von ETCS auf die Leistungsfähigkeit von Bahnanlagen in verschiedenen Studien. Auftraggeber: Internationaler Eisenbahnverband (UIC) (2005 – 2008)
QMS: Qualitätsmaßstäbe zum Leistungsverhalten von Eisenbahnbetriebsanlagen optimieren (in Zusammenarbeit mit Univ.-Prof. Dr.-Ing. W. Schwanhäußer). Auftraggeber: DB Netz AG (2005 – 2008)
NewOpera: Operating project for an European Rail Freight Network – Untersuchung der Wirkung dedizierter Korridore unter besonderen Prioritäten des Güterverkehrs in Verbindung mit ETCS (Tätigkeit im Rahmen des 6. Rahmenprogramm mit DB Netz AG, RFF, UNIFE, Siemens AG und ALSTOM Transport SA) (in Zusammenarbeit mit der ALSTOM Transport SA). Auftraggeber: Europäische Union (2005 – 2007)
Leistungsfähigkeitsuntersuchung der Eisenbahnstrecke Luxembourg – Bettembourg im Zusammenhang mit der Einführung des European Train Control System (ETCS). Auftraggeber: Société des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) (2005 – 2006)
Leistungsfähigkeitsuntersuchung für das Eisenbahnnetz im Bereich der Tagebaue Garzweiler und Hambach. Auftraggeber: RWE Power AG (2005)
DisKon: Disposition und Konfliktlösung Entwicklung eines Piloten zur Konflikterkennung und Entscheidungsunterstützung der Disposition in Betriebszentralen (F&E mit TU Dresden). Auftraggeber: Deutsche Bahn AG (2004 – 2007)
Entwicklung und Lieferung eines kombinierten Autodraht- / Autofunkprüfgerätes für eine kombinierte Verdrahtungs- und Funktionsprüfung von Signalbaugruppen. Auftraggeber: DB Netz AG (2004 – 2007)
MakSi-FS – Entwicklung einer makroskopischen Simulation zur netzweiten Bewertung der Stabilität von Fahrplänen (Zusammenarbeit mit BVU GmbH). Auftraggeber: DB Fernverkehr AG (2004 – 2007)
Virtuelles Institut Flughafenplanung und -management. Auftraggeber: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Helmholtz-Gemeinschaft (2004 – 2007)
Eisenbahnbetriebswissenschaftliche Untersuchung des Knotens Darmstadt. Auftraggeber: DB Netz AG (2004 – 2005)
Integration von Algorithmen zum Nachweis der Fahrplanstabilität des Personenverkehrs in das Tool WIZUG im Rahmen des Projekts MAKSI. Auftraggeber: BVU Beratergruppe für Verkehr + Umwelt GmbH (2004 – 2005)
ANKE-SaS. Auftraggeber: DB Systems GmbH (2004)
Entwicklung eines Modells zur Makrosimulation des Personenverkehrs (Maksi). Auftraggeber: DB Fernverkehr AG (2004)
ANKE 2.0 (in Zusammenarbeit mit Univ.-Prof. Dr.-Ing. W. Schwanhäußer). Auftraggeber: DB Netz AG (2003 – 2004)
Pilotprojekt Relationsbezogene Qualitätsmaßstäbe. Auftraggeber: DB Netz AG (2003)
Modellierung des Leistungsverhaltens von Eisenbahnknoten in einem strategischen Netzwerk. Auftraggeber: DB Netz AG (2002 – 2005).
Eisenbahnbetriebswissenschaftliche Untersuchung der Knoten Bebra, Osnabrück und Passau. Auftraggeber: SMA und Partner AG (2002 – 2003)
Weiterentwicklung der belastungsabhängigen Wartezeitfunktion im strategischen Netzplanungswerkzeug WIZUG. Auftraggeber: BVU Beratergruppe Verkehr + Umwelt GmbH (2002 – 2003).
FreeFloat 2 - Gemeinsames Forschungsprojekt in Kooperation mit DB Systems, DE-Consult und PWC/IBM Consulting. Auftraggeber: DB Netz AG (2002 – 2003).
UIC Leaflet 406 "Capacity" Analyse des Kapazitätsverbrauchs zur Validierung der Richtlinie 406. Auftraggeber: Internationaler Eisenbahnverband (UIC) (2002)
Trassenprogrammgenerator. Auftraggeber: Transport-, Informatik- und Logistik-Consulting GmbH (2002)
Dispatching – Simulation – Time-of-arrival-forecast (DST). Auftraggeber: Alstom Transport S.A. (2001 – 2002).
Eisenbahnbetriebswissenschaftliche Untersuchung des Knotens Koblenz. Auftraggeber: DB Netz AG (2001 – 2002)
Flughafenwesen und Luftverkehr
Forschungsprojekt "Datenbasierte Bewertung von Vertiportstandorten anhand rechtlicher, betrieblicher und wetterbedingter Kriterien" (VertiLocator) – gefördert durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV); Kooperationspartner: DM-AirTech GmbH (09/2024-12/2025)
Die Entwicklung von Vertiports (Start- und Landepunkten für elektrisch betriebene, senkrechtstartende Kleinfluggeräte) an geeigneten, urbanen Standorten stellt eine der wesentlichen Herausforderungen für die Realisierung von Innovative Air Mobility (IAM) dar. Bislang fehlt in Deutschland eine vollständige Übersicht einzuhaltender Standortkriterien für Vertiports, die auch wetterbedingte Faktoren beinhaltet, sowie ein einheitlicher und nachvollziehbarer Ansatz zur Überprüfung dieser Kriterien.
Das Projekt zielt auf die Erstellung und Überprüfung von national anwendbaren Anforderungskatalogen füür Vertiportstandorte ab, die erstmals die Bereiche städtebauliche Integration, physische Eigenschaften und wetterbedingte Verfügbarkeit vereinen. Die Methode zur Überprüfung der Anforderungskataloge basiert auf Open Data und ist deutschlandweit anwendbar. Die beispielhafte Anwendung der Methode für Hamburg gewährleistet ihre Funktionalität und lässt eine zusätzliche Evaluation der Ergebnisse zu.
Die für die Standortfindung von Vertiports relevanten verkehrlichen, städtebaulichen und physischen Kriterien und öffentlichen Datengrundlagen werden zusammengestellt. Zudem wird mit Hilfe eines eigens entwickelten Tools überprüft, an welchen Standorten die lokalen städtischen Wetterbedingungen einen Flugtaxibetrieb zulassen. Die gesamte Methodik wird beispielhaft für Hamburg angewendet. Durch eine simulative Kapazitätsanalyse werden abschließend favorisierte Standorte konkret untersucht.
Neben den Standortkriterien werden Datenquellen für deren Überprüfung benannt und ein bundesweit anwendbares Vorgehen am Beispiel von Hamburg aufgezeigt. Das entwickelte System ermöglicht die Identifizierung von möglichen gefährlichen Wetterzonen (SIW). Eine offene webbasierte, interaktive Karte visualisiert die Überlagerung aller Kriterien für Hamburg. Zudem werden konkrete Standortempfehlungen getroffen und mit Stakeholdern evaluiert. Aus den Simulationen werden Design-Empfehlungen abgeleitet.
Projekt "Bewertung von Umwelteffekten" im Geschäftsbereich Aviation der Flughafen Köln/Bonn GmbH (Auftraggeber, 07/2023-08/2024)
Forschungsprojekt "Entwicklung eines bedarfsgerechneten Vertiportnetzwerks am Beispiel Nordrhein-Westfalens – (VertiNet)" - gefördert durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) (01/2023-12/2023)
Die Bereitstellung einer bedarfsgerechten Landeinfrastruktur stellt derzeit eine der größten Herausforderungen für die Einführung von Flugtaxidiensten dar. Eine einheitliche Open-Data-Basis zu allen Landeplätzen inkl. relevanter Merkmale und Georeferenzierung fehlt. Da Flugtaxidienste meist nur einen Abschnitt der Reisekette bilden, muss eine Verknüpfung der Daten mit denen anderer Verkehrsträger erfolgen. Eine darauf basierende Methodik zur Bedarfsermittlung von Vertiports fehlt bislang.
Das Projekt zielt auf die Erstellung einer Datenbank inkl. Verortung für Infrastrukturen der Verkehrsträger Schiene, Straße und Luft in Nordrhein-Westfalen ab. Die Datenbank der Landeplätze soll alle eVTOL-relevanten Informationen für Flugtaxidienste enthalten. Die anschließende Anwendung dieser Datenbank in Form einer Bedarfsanalyse liefert eine Übersicht bestehender und potenziell erforderlicher Landeinfrastrukturen für eVTOLs. Abschließend wird die Übertragbarkeit der Methode auf nationaler Ebene gezeigt.
Zur Erstellung der Datenbank erfolgt zunächst die Recherche und Aufbereitung der erforderlichen Open-Data-Quellen. Die Bedarfsermittlung für Flugtaxistandorte anhand soziodemografischer und verkehrlicher Daten und Gegenüberstellung mit bestehenden Landeinfrastrukturen bildet den Kern der Arbeit und überprüft die Anwendbarkeit der zuvor erstellten Datenbank. Basierend auf den Austauschaktivitäten erfolgt abschließend die Formulierung von Handlungsempfehlungen.
Die Veröffentlichung der Datenbank über die bestehenden Infrastrukturen bietet eine wichtige Grundlage für die weitere Forschung in diesem Kontext sowie den strategischen Einsatz des neuen Verkehrsmittels. Der Austausch mit relevanten Behörden von Bund und Land sowie die Diskussion auf Tagungen erhöht die Reichweite des Projektes. Zudem bildet der ermittelte Bedarf an Flugtaxistandorten eine Grundlage für die nächsten Schritte zur Einführung dieses neuen Transportmittels.
Forschungsprojekt "Verfügbarkeit regionaler Lufttransportsysteme bei erschwerten Witterungsbedingungen in Abhängigkeit eingesetzter Fluggeräte und Flugplatzinfrastruktur (VENTUS)"- gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie; Kooperationspartner: Institut für Luft- und Raumfahrt (RWTH Aachen), Institut für Lufttransportsysteme (Technische Universität Hamburg) (2021-2024)
Luftgestützte regionale Mobilität bietet unabhängig des Verkehrsaufkommens oder topologischer Barrieren den Vorteil kurzer Reisezeiten. Technologische Fortschritte im Bereich elektrischer Motoren, Batterie- und Antriebssysteme lassen die Entwicklung kleiner Flugzeuge ("Lufttaxis") zu, die einen wirtschaftlich rentablen Flugbetrieb im urbanen und regionalen Raum ermöglichen und infolge geringer Lärm- und Schadstoffemissionen auf hohe Akzeptanz in der Bevölkerung stoßen sollen.
Vergangene Forschungsprojekte stützten sich vorrangig auf den technischen Entwurf zwecks Optimierung solcher Lufttaxi-Konzepte und ließen die Untersuchung flugbetrieblicher Rahmenbedingungen weitgehend außer Acht. Für den Aufbau und Betrieb eines robusten Lufttaxi-Netzwerks ist die Betrachtung idealer Voraussetzungen im Flugbetrieb jedoch nicht ausreichend. Vielmehr müssen auch solche Faktoren in die Planung einbezogen werden, die einen wesentlichen Einfluss auf die tatsächliche, verzögerte Verfügbarkeit eines sicheren und pünktlichen Passagiertransports nehmen. Erst durch eine realistische Simulation exogener Umstände lässt sich die Erfolgsquote und Profitabilität des neuen Transportkonzepts verlässlich ermitteln.
Hier setzt das Forschungsprojekt VENTUS an, welches sich mit der systematischen Analyse der Verfügbarkeit eines Lufttaxi-Transportsystems infolge widriger Wetter- und Witterungslagen befasst. Für ausgewählte Flugplätze, Flugrouten und -trajektorien werden realistische Flugbedingungen unter Berücksichtigung von Starkwinden, Böen, Nebel- und Eisbildung ermittelt und somit die Gewährleistung einer sicheren Flugführung simulativ beurteilt. Die Innovation des Vorhabens liegt in der Zusammenführung meteorologischer, technologischer, infrastruktureller und flugbetrieblicher Faktoren, die allesamt operationelle Voraussetzungen und ggf. erforderliche Maßnahmen hervorheben. Die Projektziele liegen daher hauptsächlich in einer Potential- und Folgenabschätzung, indem aussagekräftige Analysen des Transportsystems auch unter schwierigen Einsatzbedingungen ermöglicht werden.
Forschungsprojekt "Optimierung von Anflugverfahren zur Lärmminderung am Flughafen Köln/Bonn mit dem DLR-Pilotassistenzsystem LNAS (LNAS)" - gefördert durch das Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes NRW; Kooperationspartner: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Eurowings GmbH, Flughafen Kön/Bonn GmbH (2020-2022)
In den vergangenen Jahren wurde im Luftverkehrssektor eine kontinuierliche Steigerung des Luftverkehrsaufkommens beobachtet, welche sich durch eine wachsende Anzahl an Flugbewegungen sowie den Einsatz von größeren und schwereren Luftfahrzeugen äußert. Diese Entwicklung bewirkt eine Steigerung von Lärm- und Schadstoffemissionen, welche durch den Luftverkehr erzeugt werden. Das Low Noise Augmentation System (LNAS) unterstützt den Piloten beim Landeanflug und ermöglicht es entsprechend variablen Rahmenbedingungen (Flugzeugbeladung, Windverhältnisse, etc.) den Leistungsverlauf und die Anflugtrajektorie aus lärmtechnischer Sicht optimal zu gestalten.
Dieses Verbundvorhaben gewährleistet, dass LNAS über einen längeren Zeitraum, für den bislang nicht untersuchten Flugzeugtyp A319 erprobt werden kann. So können Herausforderungen und Auswirkungen von LNAS tiefgreifend untersucht und bewertet werden. Der Nutzen liegt insbesondere in der gesteigerten Erfolgsaussicht, das entwickelte Pilotenassistenzsystem in den regulären Flugbetrieb zu überführen und somit langfristig eine sichere und kontrollierte Maßnahme zur Lärm- und Schadstoffreduzierung zu etablieren.
Dem Lehrstuhl für Flughafenwesen und Luftverkehr kommt dabei die Rolle zu, entsprechend des Testbetriebs mit dem neuen Flugzeugtyp A319 ein Modell der Lärm- und Schadstoffemissionen zu erstellen und zu validieren. So kann der Effekt von LNAS flächendeckend bewertet und optimale Anflugverfahren identifiziert werden. Hierfür nutzt der Lehrstuhl die Umweltsimulationstools "Integrated Noise Model" (INM) und "Aviation Environmental Design Tool" (AEDT).
Projekt "Operative Flugverfahren zur Lärmminderung am Flughafen Köln/Bonn" - Auftraggeber: Flughafen Köln/Bonn (2014-2020)
Obwohl das Wachstum des Luftverkehrsmarktes vielen verschiedenen Bereichen der Gesellschaft verschiedene Vorteile bringt, gibt es auch Konsequenzen im Umweltbereich. Der Anstieg der Lärmpegel und Emissionen in der Umgebung von Flughäfen schadet sowohl der Umwelt als auch den in diesen Gebieten lebenden Menschen. Folglich müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die Auswirkungen des Flughafenbetriebs auf die Umwelt zu verringern. Neuere Flugzeuge auf dem Markt schneiden in diesem Bereich deutlich besser ab, sie sind nicht nur leiser und stoßen weniger Gase und Partikel an die Umwelt aus, sondern verbrauchen auch weniger Treibstoff als ältere Flugzeuge. Die Modernisierung der Flotte ist jedoch aufgrund der extrem hohen Kosten ein langsamer Prozess, und es wird mehrere Jahre dauern, bis die Vorteile dieser neueren Flugzeuge voll zum Tragen kommen. Eine Maßnahme, die kurzfristig umgesetzt werden kann, ist die Optimierung der An- und Abflugverfahren. In diesem laufenden Projekt werden verschiedene Abflugsteigprofile für die spezifischen Eigenschaften und Bedingungen des Flughafens Köln/Bonn analysiert und die Kompromisse zwischen Lärm, Emissionen und Treibstoffverbrauch bewertet. Mit dem von der Federal Aviation Administration (FAA) entwickelten Aviation Environmental Design Tool (AEDT) werden sowohl reale Szenarien mit Messdaten als auch mögliche zukünftige Szenarien simuliert und die Vor- und Nachteile verschiedener Steigflugprofile für jede Kombination von Flugzeugtyp und Triebwerk abgeschätzt.
Lärm ist ein bedeutendes Problem in den Gemeinden rund um Flughäfen, und es sind wirksame Maßnahmen erforderlich, um den durch den Flughafenbetrieb verursachten Lärm zu reduzieren. Die Analyse verschiedener lärmmindernder Abflugverfahren durch den Einsatz von Lärmsimulationen kann Flughäfen dabei helfen, ihre Lärmbelastung und die Auswirkungen auf die Gemeinden in ihrer Umgebung zu reduzieren. Gleichzeitig ist es ebenso wichtig, die Kompromisse zwischen Lärm, Emissionen und Treibstoffverbrauch zu analysieren, so dass die Entscheidungsfindung unter Berücksichtigung aller Auswirkungen des Flugverkehrs auf die Gemeinden und die Umwelt erfolgen kann.
Forschungsprojekt "URAF – Urban and Regional Air Freight" - gefördert durch Zuwendungen des Landes Nordrhein-Westfalen und der Europäischen Union; Kooperationspartner: Institut für Stadtbauwesen und Stadtverkehr (ISB), Institut für Luft- und Raumfahrtsysteme (ILR), Fraunhofer Institut für Produktionstechnik (IPT), Flughafen Köln Bonn GmbH, Flugplatz Aachen Merzbrück GmbH, e.SAT GmbH (2019-2022)
Zunehmende Verstädterung und steigende Transportleistungen in entwickelten Industrienationen bringen bestehende Verkehrsnetze und damit einhergehende Belastungen der Bevölkerung an ihre Grenzen. Weiterhin steigt der Bedarf nach möglichst kurzfristiger Belieferung von Waren für Privatpersonen und Unternehmen. Die neuesten Entwicklungen im Bereich elektrischer Kleinflugzeuge sowie Vertikalstarter eröffnen hierfür neue Lösungsoptionen. Das Projekt URAF zielt deshalb auf die Konzeption und Modellierung einer "grünen" Logistikkette, die auf lokal emissionsfreien, elektrisch betriebenen und geräuscharmen Luftfahrzeugen basiert. Die im Projekt anvisierte modellhafte Erprobung der Luftfahrzeuge und der dafür benötigten Infrastruktur startet an einem internationalen Verkehrsflughafen innerhalb NRW, führt über einen stadtnahen Verkehrslandeplatz zu urbanen Cityhubs und endet beim Endkunden an der Haustür. Am Beispiel dieser Lieferkette soll das Potential einer lokal emissionsfreien, elektrischen Luftfracht der Zukunft quantifiziert und somit für die Industrie nutzbar gemacht werden. Die Verlagerung des Warenstroms soll dabei helfen, das Straßennetz zu entlasten und die Lieferzeit zu verringern. Ziel ist die Erarbeitung realistischer und nachhaltiger, modularer Implementierungsstrategien, um NRW für die zukünftige erweiterte "grüne" Luftlogistik bestmöglich aufzustellen. Das VIA wird im Rahmen des Projektes Anforderungen an die Start- und Landeplätze aufstellen und Logistikkonzepte für den städtischen Landeplatz sowie den Cityhub entwerfen. Die Kapazität der Landeplätze im Hinblick auf Luftfahrzeuge sowie umgeschlagene Gütermengen soll mit Hilfe von Simulationen quantifiziert werden. Weiterhin werden rechtliche Rahmenbedingungen geprüft und Emissionen der "Luftfracht der Zukunft" in Form von Lärm und Schadstoffen untersucht.
Forschungsprojekt "IndiLuV – Konzepterstellung und Evaluation für den automatisierten individuellen Luftverkehr zwischen urbanen Ballungsräumen" - gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF); Kooperationspartner: Lehrstuhl für Informationsmanagement im Maschinenbau (IMA), Institut für Flugsystemdynamik (FSD), Institut für Luft- und Raumfahrtsysteme (ILR) (2017-2018)
Im BMBF Projekt IndiLuV wurde die Entwicklung eines tragfähigen Gesamtkonzeptes für eine automatisierte, individuelle und bedarfsgerechte Personenluftfahrt zwischen urbanen Ballungsräumen untersucht. Im Fokus stand die sozio-technische Umsetzung von automatisierten, elektrisch angetriebenen Kleinflugzeugen für den individuellen Personentransport. Wesentliche Punkte für den Erfolg sind die technische Gestaltung von Verkehrsmitteln und Infrastruktur sowie die Akzeptanz und das Vertrauen gegenüber derartigen Transportkonzepten in der breiten Bevölkerung. Im Projekt wurden daher Nutzeranforderungen, mögliche Auswirkungen und Szenarien für automatisierte und individuelle Luftverkehrslösungen im Rahmen einer sozio-technischen Innovationsanalyse untersucht. Das Projekt gelangte zu dem Ergebnis, dass autonome Personenluftfahrt das Potential birgt, bodengebundene Transportinfrastruktur zu entlasten und Reisezeiten zwischen Ballungsräumen deutlich zu verkürzen. Gleichzeitig bestehen noch Herausforderungen wie die Nutzerintegration sowie die Einbindung in das bestehende Transportnetz. Eine eingehende luft- und landseitige Simulation der Flugzeug- und Passagierbewegungen bildet im Rahmen von etwaigen Folgeprojekten den nächste Schritt für eine konkrete Dimensionierung der Bodeninfrastruktur.
Forschungsprojekt "Projekt Flughafen Köln/Bonn Flugtaxi Infrastruktur" - gefördert durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI); Kooperationspartner: Flughafen Köln/Bonn (2019-2020)
Das Projekt Flughafen Köln/Bonn Flugtaxi Infrastruktur (FKBFTI) wurde im Jahr 2019 in Kooperation mit dem Flughafen Köln/Bonn bearbeitet und erhielt seine Förderung im Rahmen der Forschungsinitiative mFUND durch das BMVI. Ziel des Projektes war die Definition der infrastrukturellen Anforderungen und flugbetrieblichen Regularien für einen Flugtaxi-Service am Flughafen Köln/Bonn, welche in einer Machbarkeitsstudie dargestellt wurden.
Im Rahmen des Projektes untersuchte das VIA rechtliche Rahmenbedingungen im Hinblick auf relevante Anforderungen an eine künftige Start- und Landeinfrastruktur. Die ermittelten Anforderungen dienten der Bewertung möglicher Standorte am Flughafen Köln/Bonn. Anschließend erfolgte die Konzeptionierung einer möglichen Start-/Landeinfrastruktur für einen beispielhaften, geeigneten Standort. Die erarbeiteten Konzepte und Überlegungen sind abschließend in ein Simulationsmodell zusammengeflossen, um die kapazitiven Rahmenbedingungen eines künftigen Flugtaxidienstes erstmals simulativ untersuchen zu können.
BMWi-Forschungsprojekt WFF (2007-2010) - "Wettbewerbsfähiger Flughafen" im Rahmen des 4. Luftfahrtforschungsprogramms (LuFo IV). Kooperationspartner: Deutsche Flugsicherung GmbH, Deutsche Lufthansa AG, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Fraport AG u.a.
EU-Forschungsprojekt ASSET (seit 2008) -
"Aeronautic Study on Seamless Transport"
gefördert durch das 7. EU-Forschungsrahmenprogramm. Kooperationspartner: Institut für Luft- und Raumfahrt der RWTH Aachen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Airbus S.A.S., Sagem Sécurité, Siemens u.a.
EU-Forschungsprojekt "TITAN" (seit 2009) -
"Turnaround Integration in Trajectoy and Network"
, gefördert durch das 7. EU-Forschungsrahmenprogramm. Kooperationspartner: AENA, Jeppesen, Ineco, Isdefe, Boeing Espana, Slot Consulting u.a.
EUROCONTROL Projekt ATMAP (seit 2008) - "ATM Airport Performance" im Auftrag der Performance Review Unit von EUROCONTROL
Projekte im Rahmen der Exzellenzinitiative
(ERS - Exploratory Research Space)
:
VATSS - Virtual Air Traffic System Simulation (seit 2009)
ATVLCA - Air Transport Vehicle Life Cycle Analysis (seit 2009)
Weitere Projekte und Gutachten für bzw. in Zusammenarbeit mit:
Airbus Deutschland GmbH
Airport Research Center GmbH
Deutsche Lufthansa AG
Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt
EUROCONTROL
Flughafen Köln/Bonn GmbH
Flughafen München GmbH
Flugplatz Strausberg GmbH
Umweltsenat Österreich/Flughafen Salzburg
© VIA 2022
