Der Luftverkehr wächst – und damit auch die Anforderungen an Flughafenbetreiber, etwa hinsichtlich Umwelteffekten und Sicherheitsvorschriften. Ein zentraler Leitstand soll helfen, die komplexen luft- und landseitigen Prozesse an Flughäfen effizienter zu steuern.
Alles im Blick: In einem zentralen Leitstand sollen künftig alle Dienstleister am Flughafen auf dieselben Daten zugreifen können. Eine Software liefert genau die benötigten Informationen und gibt Handlungsempfehlungen.
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Ein kleiner blauer Koffer lehnt einsam am Fenster von Terminal 2 – ein vergessenes Gepäckstück oder eine Bedrohung? Auf jeden Fall Grund zur Aufregung: Das Areal muss abgesperrt werden, dadurch sind bestimmte Gate-Bereiche nicht mehr zugänglich. Im Extremfall müssen sogar Flugzeuge umparken. Keine leichte Aufgabe für den Einsatzleiter, der die Gesamtsituation im Blick behalten und Störungen schnellstmöglich beseitigen soll. Sein Arbeitsplatz ist ein großer Monitor, der ihm permanent die wichtigsten Daten des Flughafens anzeigt: 1.400 Hektar Komplexität, komprimiert auf acht Quadratmetern. Blitzschnell hat der Einsatzleiter die kritische Stelle lokalisiert: Ein roter Punkt leuchtet dort auf, wo der Koffer entdeckt wurde. Flughafenpolizei, Sicherheitsbeauftragte, die betroffenen Airlines und die Verkehrszentrale werden umgehend und präzise informiert.
Alle wichtigen Informationen auf einen Blick, und alle Dienstleister können darauf zugreifen – so sieht die Realität leider meist noch nicht aus. An Flughäfen gilt es, unterschiedlichste Bereiche zu koordinieren: den laufenden Betrieb, die Sicherheit, die Infrastruktur, die Verkehrsumgebung. Verschiedene Dienstleister sind für Flugzeuge, Passagiere, Gepäck und Güter verantwortlich, die einzelnen Prozesse beeinflussen sich häufig gegenseitig. Ein reibungsloser Ablauf hängt entscheidend davon ab, wie detailliert die Akteure informiert sind und wie gut sie zusammenarbeiten. Und die Anforderungen werden noch steigen: Laut der OECD-Studie Transport Outlook 2012 nahmen die Passagierkilometer zwischen 1999 und 2008 um etwa 4,8 Prozent pro Jahr zu, und dieser Trend setzt sich fort.
Dies bedeutet: mehr Flugbewegungen bei begrenzten Ressourcen. Wie aus der bestehenden Infrastruktur möglichst viel herausgeholt werden kann, untersuchte das Forschungsprojekt Total Airport Management Suite (TAMS), das 2012 endete. Siemens arbeitete als Projektführer mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, dem Flughafen Stuttgart und weiteren Industriepartnern zusammen. Die Idee: Alle Beteiligten – darunter Flughafenbetreiber, Flugsicherung, Fluggesellschaften, Bodenabfertigung und Sicherheitsbehörden – sitzen in einem zentralen Leitstand zusammen.
Die Software TAMS kennt alle relevanten land- und luftseitigen Informationen, liefert darauf aufbauend Prognosen und Optimierungsvorschläge und unterstützt den Einsatzleiter dabei, Probleme schnell und effizient zu lösen. Bis zu zehn Prozent mehr Flugbewegungen pro Stunde kann TAMS Flughäfen ermöglichen, die bereits an der Kapazitätsgrenze arbeiten. Zudem werden Verspätungen und Treibstoffverbrauch reduziert. Basierend auf der TAMS-Plattform entwickelte Siemens die Produktlinie „SIAMOS“, die seit April 2012 am Flughafen Münster-Osnabrück die Geschäftsprozesse von der saisonalen Vorplanung bis zur Abrechnung mit den Airlines unterstützt. Einige SIAMOS-Module haben die Effizienz des Betriebes deutlich gesteigert. Inzwischen wurden auch in Asien weitere SIAMOS-Projekte gestartet.
Wachsende Anforderungen. Während „TAMS“ den Fokus vor allem auf betriebliche Aspekte setzte, integriert Siemens jetzt auch technische und sicherheitsbezogene Funktionen. Gut wäre es auch, die Auswirkungen von Entscheidungen auf die Umwelt – wie Energieverbrauch, Treibhausgas-Emissionen oder Lärmteppiche – direkt im Leitstand bewerten zu können. Zugleich sollen die komplexen Informationen einfacher zu handhaben sein. Denn der zunehmende Luftverkehr hat mehr Koordinationsbedarf zur Folge. Und auch der Zeitdruck steigt, denn die Turn-around-Zeiten, in denen Aus- und Einsteigen, Be- und Entladen, Betankung, Inspektionen und eventuell ein Crewwechsel stattfinden müssen, werden immer kürzer – manchmal stehen nur 25 Minuten zur Verfügung.
Deshalb gilt es, die Abläufe effizienter, kostengünstiger und umweltgerechter zu machen. Doch wie sieht es aus, das Kontrollzentrum der Zukunft? Auf der Airport IT&T-Konferenz im Oktober 2012 in München stellte Siemens seine Vision eines „Airport Operations Control Center“ (APOC) vor. Auf einem Leitstand werden Daten wie Wetterlage, Abflug- und Landezeiten sowie Störungen im Flughafenbetrieb dargestellt. Wie stark müssen die Informationen dabei ins Detail gehen? „Die menschliche Aufnahmefähigkeit ist begrenzt. Deshalb muss auf dem zentralen Leitstand vor allem der Überblick über die Gesamtsituation gegeben werden“, erklärt Dr. Christoph Meier, Head of Aviation IT bei Siemens Infrastructure and Cities.
„Störungen im Betriebsablauf müssen aber sofort auffallen“, ergänzt sein Kollege Dr. Dietmar Böhme, Fachmann für Airportmanagement-Systeme bei der Siemens-Division Mobility and Logistics. „Wenn es bei den Abflügen größere Verspätungen gibt, stauen sich die Passagiere im Terminal, was zu einem Sicherheitsproblem werden kann und mehr Personal erfordert. Dieses Risiko muss erkannt werden – welcher Flug dagegen verspätet ist, ist weniger wichtig.“
Der große Vorteil eines zentralen Leitstands: Alle Beteiligten haben ein gemeinsames Situationsbewusstsein. „Fast jeder große Flughafen hat bereits erlebt, wie sich aus einem unvorhergesehenen Ereignis enorme Schwierigkeiten ergaben, weil verschiedene Abteilungen die Lage unterschiedlich einschätzten“, berichtet Meier. Bei Problemen muss dann ins Detail geschaut werden – und das unter Umständen auch von unterwegs: Der „Officer of Duty“ beispielsweise, der für den Flughafenbetrieb zuständig ist, muss wie ein Kapitän ständig erreichbar sein und Entscheidungen treffen können – etwa über Tablet-PCs. Diese Idee beschäftigt auch Klaus Hermes von Siemens Corporate Technology, Spezialist für User Interface Design. Er glaubt an eine allzeit verfügbare „Datenwolke“: „Die wichtigen Informationen könnten über die Cloud immer verfügbar sein – dann müssen die Mitarbeiter nicht mehr zwangsläufig in der Leitzentrale anwesend sein“.
Ein System denkt mit. Die Experten im Leitstand sind zukünftig nicht nur auf ihre Erfahrungen angewiesen. Ein System, in dem Arbeitsabläufe hinterlegt sind, kann konkrete Handlungsanweisungen liefern: Wer muss wann mit wem sprechen? Was muss das Ergebnis sein? Was ist für die Entscheidung hilfreich? Wann muss der Entscheidungsprozess abgebrochen werden, weil die Voraussetzungen nicht gegeben sind? Rückwirkend unterstützt das System eine umfangreiche Analyse der Entscheidungsprozesse. Im Ergebnis wird dann nicht nur das System immer besser, sondern auch die Entscheidungsabläufe, wenn alle Beteiligten besser informiert sind und nötige Ressourcen – wie etwa zusätzliches Personal – bestmöglich eingesetzt werden.
Ein solch „lernendes“ System soll auch konkrete Vorschläge unterbreiten, wenn es etwa Situationen erkennt, die bereits einmal aufgetreten sind. „Das ist ein enormer Vorteil, wenn ähnliche Vorfälle Jahre zurück liegen“, erklärt Meier. Welche Entscheidungen was bewirken würden, kann das System ebenfalls prognostizieren – basierend auf Hochrechnungen, denn es weiß, welche Vorfälle Störungen in anderen Bereichen nach sich ziehen. Sinnvollerweise lassen sich Abläufe für einen Zeitraum von bis zu sechs Stunden vorhersehen. Öfter auftretende Situationen, wie ein alleingelassener Koffer, sind als typisierte Sicherheitsvorkommnisse erfasst, so dass die notwendigen Reaktionen automatisch eingeleitet werden können.
Und auch damit endet die Hilfestellung durch das System nicht. „In einem großen Flughafen wissen wir oft nicht, welcher konkrete Mitarbeiter eines Bereichs sich um ein bestimmtes Problem kümmert. Das ist aber gar nicht notwendig, denn das System erkennt anhand der IP-Adresse, wer sich gerade mit einem spezifischen Problem beschäftigt und kann direkt den Kontakt zum entsprechenden Endgerät herstellen“, sagt Meier.
All diese Funktionen sind theoretisch heute schon möglich, denn die nötigen Technologien gibt es schon. „Wir brauchen nicht mehr Technologie oder Daten an Flughäfen, sondern müssen die vorhandenen Infrastrukturen intelligenter nutzen“, sagt Steve Batt, bei Siemens Building Technologies für das Thema Security an Leitstellen zuständig. „Dazu gehört, dass die Leitstandsmitarbeiter nicht mehr ein IT-System überwachen, sondern dass dieses den Mitarbeiter automatisch hinzuzieht, wenn sein Eingreifen nötig ist“. Wie beispielsweise bei einem kleinen blauen Koffer, der an Terminal 2 liegengeblieben ist.