Economic Airspace Evaluation

Projektinformation

Auftraggeber: FABEC (Functional Airspace Block European Central)
Kooperation mit Metroeconomia und University of the Basque Country
Laufzeit: 5 jahre (2019-2023)

Hintergrund

Eine steigende Zahl von Flugbewegungen stellt das derzeitige und zukünftige Flugverkehrsmanagement vor signifikante Herausforderungen. Die Bereitstellung von Flugsicherungsdiensten in Europa hat in letzter Zeit zunehmend an Aufmerksamkeit gewonnen, sowohl auf akademischer Seite als auch bei politischen Entscheidungsträgern. Viele potenzielle Faktoren wurden als mögliche Ursache für Ineffizienz identifizert, wie z.B. Fragmentierung, Verkehrsvolatilität oder die Finanzierung der Infrastruktur. Akademische und betriebliche Experten verfolgen jedoch oft unterschiedliche Ansätze, was zu unterschiedlichen Definitionen, Metriken, Ergebnissen und abgeleiteten Maßnahmen zur Steigerung der Effizienz im europäischen Luftraum führt. Das Projekt soll die Performance-Experten von FABEC mit wirtschaftlichem und ökonometrischem Fachwissen unterstützen.

Forschungsgebiete

Fragmentierung

Aufgrund der historischen Entwicklung der Flugsicherung sind derzeit 38 unabhängige
Navigationsdienstleister im europäischen Luftraum, koordiniert von EUROCONTROL, tätig. Diese "Fragmentierung" wird oft als ein Hauptgrund für Ineffizienzen des derzeitigen Systems genannt. Die Ziele des Moduls sind:

Performance-Unterschiede innerhalb des FABEC zu identifizieren
Berechnen der Auswirkungen der Fragmentierung in Europa auf die Leistungsfähigkeit des ATM-Systems
Bestimmung des wirtschaftlichen und betrieblichen Nutzens einer Harmonisierung
Ableitung von Maßnahmen zur Verbesserung der Effizienz

Finanzierung der Infrastruktur

Im Allgemeinen sind die europäischen und US-amerikanischen Lufträume durch grundlegende wirtschaftliche und betriebliche Heterogenitäten gekennzeichnet. So wird beispielsweise die Erbringung von Flugsicherungsdiensten in den USA hauptsächlich durch Steuern finanziert und läuft zentralisiert unter dem Dach der FAA. In Europa erfolgt die Infrastrukturfinanzierung durch Streckengebühren und dezentralisiert. Die Analyse bewertet regulative Maßnahmen und alternative Bepreisungsmethoden, wie z.B. das Peak-Load-Prizing. Zudem werden neue Ansätze im Zusammenhang mit zukünftigen ATM-Konzepten diskutiert, wie z.B. "sektorloses ATM" oder "dynamische Sektorisierung".

Volkswirtschaftliche Bedeuting der Flugsicherung

Ziel ist es, eine Methodik zur Berechnung der makroökonomischen Bedeutung und der Auswirkungen des Luftverkehrsmanagements zu entwickeln, die sowohl nationale als auch globale Perspektiven umfasst. Die Auswirkungen auf direkte und indirekte Märkte werden analysiert. Darüber hinaus soll untersucht werden, wie die wirtschaftlichen Verluste im Falle von schweren Störungen des Systems (z.B. ein Vulkanascheszenario reduziert werden können.

Volatilität

Eine Hauptherausforderung im Hinblick auf die Bereitstellung von Flugsicherungsdiensten ist die Planung und Vorhersage unter Unsicherheiten, wie z.B. volatile Verkehrsbewegungen und -flüsse. Dies beeifnlusst maßgeblich die Ressourcenplanung und -zuteilung. Die Auswirkungen der Volatilität auf die Effizienz wurde bisher weder durch akademische Studien untersucht noch in offiziellen EUROCONTROL-Berichten berücksichtigt. Folglich wird die Volatilität des Luftverkehrs bei der politischen Entscheidungsfindung bisher nicht integriert. Das Ziel ist die Umsetzung eines Level-of-service Konzeptes, welches die gesamteuropäischen Heterogenitäten bei der Bereitstellung von ANS und die Merkmale der Verkehrsnachfrage berücksichtigt.

Prognosequalität

Aktuelle Luftverkehrsprognosen sagen ein jährliches Wachstum der Flugbewegungen von bis zu 2,7 % voraus. Allerdings bestehen weithin Unsicherheiten hinsichtlich der tatsächlichen Verkehrszahlen und -ströme. Die Verkehrsprognosen von STATFOR sind für die Kapazitätsplanung oft nicht präzise genug. Langfristige Prognosen für 2050 gehen von einem durchschnittlichen jährlichen Verkehrswachstum zwischen 0,3 und 2,7% aus. Im Minimalszenario bedeutet dies eine Prognose von 10,5 Millionen Flügen, während das Maximalszenario 26,1 Millionen voraussagt. Die Langzeitprognosen weisen somit eine Unsicherheit von +15 Millionen Flugbewegungen auf. Ziel ist es, ein Maß für die Genauigkeit der Vorhersagen zu entwickeln und einen zuverlässigen Bereich (Konfidenzintervall) abzuleiten.

Publikationen

Thomas Standfuss (2020): Volatility in European ATM - How to measure seasonal fluctuations on different operation levels and their influence on performance, FABEC, Langen
Thomas Standfuss (2020): Complexity Metrics in ANSP Benchmarking – Applicability and potential improvements of the PRU Metric, FABEC, Langen
Thomas Standfuss, Vilma Deltuvaite, Matthias Whittome and Frank Fichert (2020): Performance Target Setting for Air Traffic Management - Opportunities and Limitations of an Academic Assessment in a Complex Industry, FABEC Research Workshop Interdependencies within ATM Performance in the context of a dynamic environment, Rome
Thomas Standfuss, Vilma Deltuvaite, Matthias Whittome and Frank Fichert (2020): Performance Target Setting for Air Traffic Management - Opportunities and Limitations of an Academic Assessment in a Complex Industry, FABEC Research Workshop Interdependencies within ATM Performance in the context of a dynamic environment, Rome
Thomas Standfuss, Matthias Whittome, Itziar Ruiz-Gauna, and Franz Knabe (2019): Volatility in Air Traffic Management – How changes in traffic patterns affect efficiency in service provision, 6th ENRI International Workshop on ATM/CNS, Tokyo
Thomas Standfuss, Frank Fichert, Michael Schultz, and Petros Stratis (2019): Efficiency losses through Fragmentation? Scale effects in European ANS Provision, Competition and Regulation in Network Industries, Volume 20, Issue 4
Thomas Standfuss and Matthias Whittome (2019): Forecast Quality of STATFOR Predictions, FABEC, Langen
Thomas Standfuss and Matthias Whittome (2019): Operational and Financial Heterogeneities - how they influence ATM Performance, FABEC, Langen