Die Mobilität der Moderne hat zu einer neuen globalen Vernetzung geführt. Es reicht nicht länger aus Städte nur als lokal oder regional verankert zu betrachten. Ein neues Verständnis räumlicher Ordnung ergibt sich aus einem transnationalen Städtenetz, welches sich insbesondere durch ökonomische Beziehungen begründet. Dies zeigt sich beispielsweise eindrucksvoll an einer zunehmenden räumlichen Arbeitsteilung und an wachsenden globalen Waren- und Kapitalströmen. Der Luftverkehr trägt in einer besonderen Weise zu dieser neuen globalen Mobilität bei, da kein anderes Verkehrsmittel über große Distanzen vergleichbare Reisezeiten ermöglicht. Aus dieser engen Verknüpfung von Luftverkehr und Wirtschaft erwächst auch eine besondere Verantwortung für Entscheidungsträger in der Luftfahrt. Insbesondere vor dem Hintergrund weiteren Wachstums und einer Verschärfung in der Energiekrise ist es essentiell, ein möglichst effizientes und nachhaltiges System zu gestalten. Dazu wurden in den USA mit NextGen sowie in Europa mit SESAR Fortschrittsprojekte gegründet. Diese begegnen den Herausforderungen mit einer Umgestaltung des Air Traffic Managements. Jedoch ist anzunehmen, dass auch in anderen Systemelementen der Luftfahrt enormes Optimierungspotential steckt. Bei der vorliegenden Dissertation steht daher das Luftverkehrsnetzwerk selbst im Fokus. Der Hauptgrund dafür, dass dieses in bisherigen Ansätzen keine Rolle spielt, liegt vermutlich in der geringen Erforschung dieses komplexen Systems und seiner Entwicklung. Mit der modernen Netzwerktheorie stehen hierfür jedoch eine Reihe neuer Methoden und Analysewerkzeuge zur Verfügung. Auf der Grundlage der OAG Flugplandaten von 1979-2007 werden daher verschiedene netzwerktheoretische Analysen durchgeführt und Ergebnisse in einen neuen Modellierungsansatz überführt. Derart wird ein besseres Verständnis über das Luftverkehrsnetzwerk und seine Dynamik aufgebaut und die Basis für ein komplexeres Systemmodell bereitet. Weiterhin wird eine neue Flughafentaxonomie erstellt. Diese klassifiziert Flughäfen aufgrund ihrer Funktion im Netzwerk und ermöglicht eine zeitliche summarische Analyse aller Flughäfen in einem geographischen Kontext. Hierdurch werden neben den Erkenntnissen zum Luftverkehrsnetzwerk und seiner Entwicklung im Allgemeinen auch spezifische Aussagen über das Entwicklungsverhalten von Flughäfen und ihre Bedeutung für das Netzwerk getroffen. So wird eine breitere Entscheidungsgrundlage für zukünftige strategische Flughafenprojekte geschaffen. Den ausführlichen Untersuchungen zum Luftverkehrsnetzwerk im Ganzen und der Rolle der Flughäfen im Netzwerk, folgt eine Untersuchung zur Energieeffizienz der Netzwerkstruktur. Es wird ein Modell entwickelt, welches die Netzwerktopologie, das Passagierrouting und die Flottenstruktur hinsichtlich des Energieverbrauchs bewertet und optimiert. Zudem werden die Auswirkungen einer Optimierung auf die Eigenschaften des Netzwerks, wie zum Beispiel Servicequalität oder Flughafenauslastung ermittelt.

Mit den Ergebnissen der Arbeit wird ein breiteres Verständnis über das komplexe System Luftverkehr aufgebaut. Die neuen Erkenntnisse über das Entwicklungsverhalten, die Dynamik und Optimalität des Luftverkehrsnetzwerks ermöglichen, auf aktuelle Herausforderungen bewusst zu reagieren und eine positive wirtschaftliche Entwicklung nicht durch Fehlentscheidungen im Luftverkehr zu gefährden. Diese Dissertation stellt somit einen wichtigen ersten Schritt dar, um auch das Luftverkehrsnetzwerk in die dringend nötige Umgestaltung des Lufttransportsystems einbinden zu können.

Datengrundlage

Das Promotionsforschungsvorhaben greift auf eine breite Datenbasis (OAG Flugplandaten 1979-2007) zurück.