ULTRAS - Simulationsbasierte Entwicklung von Infrastruktur- und Betriebskonzepten zur Bewertung der Chancen und Risiken des Aufbaus Urbaner Luftmobilität am Beispiel der Metropolregion Hamburg

 


Laufzeit: 01.10.2020 - 30.09.2023

Auftraggeber/Finanzierung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Bearbeitung: Carsten Gertz (Leitung), Ole Röntgen, Andreas Vieregg

Projektpartner:

  • Institut für Lufttransportsysteme: Prof. Dr.-Ing. Volker Gollnick; Dipl.-Ing. Jan Berling (Projektkoordination)
  • Institut für Telematik: Dr. Markus Venzke, M.Sc. Shashini Wanniarachchi
  • Institut für Regelungstechnik: Prof. Dr. Herbert Werner, M.Sc. Philipp Hastedt


Neue Prototypen vertikal starten- und landender Vehikel versprechen schnelle Transportlösungen im urbanen Raum. Während mittlerweile eine Vielzahl Prototypen existieren und auch einige grobe Betriebskonzepte publiziert sind, fehlt es an einer auf konkrete Nachfrage  und Einsatzgebiet bezogenen Gesamtsystemlösung für urbane Luftmobilität (UAM). Um den Nachweis eines effizienten und wirkungsvollen Lufttransportsystems für den urbanen Raum zu erbringen, müssen Teilsystembetrachtungen überwunden werden und die Teilaspekte  Nachfrage/Bedarf, Flugeigenschaften, Verkehrsinfrastruktur sowie fehlertolerante Führungs- und Kommunikationslösungen gemeinsam betrachtet und aufeinander abgestimmt werden.

Das Ziel des Projektverbundes ULTRAS ist, am Einsatzbeispiel der Metropolregion  Hamburg einen integrativen Lösungsvorschlag für ein UAM-System zu erarbeiten. Darin sollen geeignete Flugtrassen, ein fusioniertes Lagebild im Kontrollzentrum und eine urbane Luftverkehrsflusssteuerung die autonome Separierbarkeit bei hohen Verkehrsaufkommen  sicherstellen. Dazu werden 4D-Trajektorien, die auf den Betriebstrassen aus konkreter Nachfrage geplant werden und die kapazitiven Restriktionen einhalten, in eine Schnellzeitsimulation überführt. In der Simulation separieren autonome Agenten die mit  Positionsgenauigkeitstoleranzen ausgestatteten Vehikel selbstständig und schließen somit Kollisionen aus. Dabei werden Vehikeldynamik und Flugregler ebenso simuliert wie redundante Sensorik und Echtzeit- Kommunikation zwischen Vehikeln und mit dem Kontrollzentrum.  Die Simulationsergebnisse werden unter technischen Gesichtspunkten wie benötigter Infrastruktur, Anzahl der sicher operierbaren Vehikel und Transportleistung ausgewertet. Darüber hinaus werden ökonomische Nutzen, aber auch auftretenden Kosten  und Umweltwirkungen, vor allem Lärm, ermittelt. Unter den Kriterien der Akzeptanz und Wirtschaftlichkeit wird eine gesamtgesellschaftliche Bewertung vorgenommen und es werden Handlungsempfehlungen abgeleitet.

Kontakt:

Andreas Vieregg

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Telefon: +49 40 42878 - 2753 | Fax:+49 40 42731 - 4432
E-Mail: andreas.vieregg(at)tuhh.de

Technische Universität Hamburg, Institut für Verkehrsplanung und Logistik W8
Am Schwarzenberg-Campus 3, D-21073 Hamburg | Gebäude E, Raum 1.085