2. Lufttransportsysteme: Begriffe & Modelle

2. Luftverkehr

2.2. Begriffe & Modelle

Zusammenfassend lässt sich soweit feststellen, dass es sich beim Luftverkehr beziehungsweise der Luftfahrt um eine Branche handelt, die besonders eng mit wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Trends in Wechselwirkung steht. Daraus folgt neben dem starken Wachstum der Luftfahrt nun mal auch eine hohe Sensitivität für interne und externe Störfaktoren und eine hohe Komplexität. Aufgrund der hohen Komplexität spricht man in Verbindung mit der Luftfahrt beziehungsweise insbesondere in Verbindung mit dem Lufttransport / Luftverkehr auch vom Lufttransportsystem.

Systembegriff

Gängige Definitionen beschreiben Systeme als bestehend aus (strukturierten) Elementen, die zueinander in Beziehung stehen.

Ein System lässt sich durch Definition geeigneter Systemgrenzen von seiner Umwelt (beziehungsweise umgebenden Systemen) abgrenzen, um das System isoliert zu beobachten.

Ein System selbst ist wiederum Teil einer Gesamtheit von Systemen und bestimmt somit die Eigenschaften eines übergeordneten Systems mit.

System von Daniel Braune-Krickau (CC BY-SA)

Das Lufttransportsystem folgt dem technisch-naturwissenschaftlichen Systembegriff (vgl. Physikalisches System & Systemwissenschaft), der ähnlich auch in anderen Wissenschaftsdisziplinen vorkommt.

Systemkomplexität

Die Systemkomplexität hängt von der Konnektivität (den Verknüpfungen beziehungsweise Beziehungen) und der Varietät (der Vielfalt der Elemente) ab. Die hohe Kunst des Systemdenkens beziehungsweise der Systemtechnik besteht darin, Schnittstellen und Wechselwirkungen zwischen (Teil-) Systemen bereits in der Entwurfsphase zu berücksichtigen und einzubeziehen.

Systemkomplexität von Daniel Braune-Krickau (CC BY-SA)

Beispielsystem Triebwerk

Flugzeugtriebwerke stellen ein besonders geeignetes Beispiel dar, um den Systembegriff zu verdeutlichen.

System Triebwerk von Daniel Braune-Krickau, Waldemar Brandt (CC BY-SA)

Das System Triebwerk besteht aus verschiedenen Elementen, die miteinander in Beziehung stehen. Darüber hinaus interagiert das Triebwerk an bestimmten Schnittstellen mit seiner Umgebung. Zur Umgebung des Triebwerks zählen dabei nicht nur die Atmosphäre sondern auch die Struktur des Flugzeugs, die Avionik und andere Flugzeugsysteme.

Aufgrund der Komplexität des Lufttransportsystems spricht man auch von einem System of Systems - einem System der Systeme. Dieses beinhaltet beispielsweise nicht nur die Flugbewegungen (die man als Lufttransport im engeren Sinne auffassen könnte), sondern die Flugzeughersteller, die Flugzeugbetreiber, Flughäfen und Flugsicherung sowie das Flugzeug selbst. Abstrahiert ließen sich an Stelle des Flugzeugs sogar allgemeine Fluggeräte in das Zentrum des Lufttransportsystems stellen. Da der Lufttransport sich vom Transportvolumen (beziehungsweise Transportarbeit oder Transportleistung) jedoch auf Flugzeuge konzentriert, ist für den Transportaspekt der Luftfahrt die Konzentrierung auf Flugzeuge als Fluggeräte hinreichend für eine geeignete Modelldarstellung. Zum System of Systems wird das Lufttransportsystem dadurch, dass etwa das Flugzeug oder der Flughafen wiederum als (Teil-) Systeme aufgefasst werden können. Mit der Entwicklung solch komplexer technischer Systeme beschäftigt sich insbesondere die ingenieurwissenschaftliche Disziplin der Systemtechnik beziehungsweise des Systems Engineering (https://de.wikipedia.org/wiki/Systems_Engineering, INCOSE, Systems Engineering Body of Knowlegde).

Lufttransport & Lufttransportsystem

Transport ist die Bewegung von Personen oder Gütern von einem Platz zu einem anderen.

Der Lufttransport umfasst die Gesamtheit aller Vorgänge, die der Ortsveränderung von Personen und Gütern auf den Luftwegen dienen und alle damit unmittelbar verbundenen sonstigen Dienstleistungen.

Das Lufttransportsystem umfasst alle Teilsysteme und Komponenten, Prozesse und Verfahren, die die Bewegung von Personen und Gütern von Haustür zu Haustür primär auf dem Luftweg ermöglichen.

Modelle des Lufttransportsystems

Das Lufttransportsystem ist dabei keinesfalls um die vorgenannten Teilsysteme abgeschlossen, sondern interagiert mit „Stakeholdern“ (≈ Interesseninhabern), die nicht vollständig Teil des Lufttransportsystems sind, wie die Gesellschaft, die Umwelt oder die Politik beziehungsweise das Rechtswesen.

Das Atommodell des Lufttransportsystems ist ein geeignetes Modell, um diese Beziehungen zu beschreiben. Es ist - wie die Namensgebung andeutet - an die Atommodelle von Dalton, Rutherford und Bohr angelehnt (vgl. https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Atommodelle). Diese Interaktion ist einer der Kernpunkte des Weiterbildungsstudiengangs M.Sc. AA und der Lernangebotsserie Up in the Air - Luftfahrttechnik aus neuen Perspektiven.

Atommodell des Lufttransportsystems von Daniel Braune-Krickau (CC BY-SA)

In Unterkapitel "Luftverkehr" beschäftigen wir uns vornehmlich mit dem Lufttransportsystem hinsichtlich seines Bezugs zu Wirtschaft und Gesellschaft beziehungsweise zu den (End-) Kunden.

Luftverkehr im Atommodell von Daniel Braune-Krickau, Volker Gollnick (CC BY-SA)

Ein weiteres Modell stellt das Lufttransportsystem über ein Schichtmodell dar.

Schichtmodell (4-Ebenenmodell) von Daniel Braune-Krickau, Volker Gollnick (CC BY-SA)

Das Schichtmodell oder 4-Ebenenmodell des Lufttransportsystems ist dienlich, um den Weg von der globalen Nachfrage (top-level) zur einzelnen Flugbewegung (base-level) nachvollziehen zu können. Jede Flugbewegung auf der untersten Ebene ist über das Lufttransportsystem auf eine Nachfrage auf der höchsten Ebene zurückzuführen. Jede Ebene kann als ein Netzwerk verstanden werden, in dem bestimmte Beziehungen zwischen den Elementen bestehen. Die Verbindungselemente zwischen den Ebenen sind insbesondere die Fluggesellschaften (Airlines), die Flugzeuge (Aircraft) und die Luftverkehrs-Infrastruktur (Infrastructure). Die oberste Ebene ist eng mit "der Gesellschaft", "der Politik" beziehungsweise sozio-ökonomischen Entitäten oder staatlichen Organen wie Parlamenten als Gesetzgebern und Behörden als Entitäten des Zulassungs- und Vorschriftenwesens verknüpft. Die einzelne Flugbewegung wirkt über eine "Feedback Loop" wieder auf die übergeordneten Ebenen des Lufttransportsystems zurück. Die Bewegungen der Luftfahrzeuge wirken somit auf die Bedingungen auf höchster Ebene zurück und dort initiierte Änderungen "sickern" durch das System wieder in die darunter liegenden Ebenen durch.