Sicherheit und gleichzeitig Effizienz macht das komplexe System anfälliger für neuartige Störungen - wie sie der Klimawandel mit sich bringt. Die Anforderungen an Resilienz stellen sich dabei auf zwei zeitlichen Ebenen: Zum einen am Betriebstag selbst - hier benötigt es fallweise einen „renovierten“ Umgang mit neuartigen Wetterphänomen. Zum anderen hat die benötigte Resilienz noch einen strategischen Charakter - gefordert sind langfristig neue Konzepte, wie Effek- D er Luftverkehr ist ein hochgradig optimiertes, komplex verzahntes System, das durch höchste Sicherheit und maximale Effizienz gekennzeichnet ist. In den letzten Jahrzehnten haben digitale Technologien und leistungsfähigere Wettervorhersagen sowie optimierte Ausgleichsmechanismen zwischen Verkehrsnachfrage und Luftraumkapazität die Sicherheit, Pünktlichkeit und Planbarkeit von Flügen erheblich gesteigert. Doch gerade diese Optimierung auf maximale te des Klimawandels bei der Gestaltung von Infrastruktur sowie Luftraum- und Verfahrensplanung berücksichtigt werden können [1]. Wetterbedingte Verspätungen im Aufwind Wetterbedingte Flugverspätungen haben in Europa deutlich zugenommen und weisen mittlerweile einen Anteil von 43 % an den Verzögerungen zur Entlastung des Luftraums oder der Pistenauslastung auf. Ins- Turbulenzen voraus - Luftverkehr vor dem Stresstest der Wetterextreme Herausforderungen und Lösungsansätze für ein klimaresilientes Luftverkehrsmanagement Klimawandel, Luftverkehrsmanagement, Wetterextreme, Resilienzstrategien, Temperaturanstieg, Infrastruktur, technologische Innovationen, Flugplanung, internationale Zusammenarbeit Jeder Flug findet draußen statt. Wettereffekte wirken auf alle rund 100.000 Flüge, die täglich weltweit stattfinden. Während die relevanten Systempartner der Luftfahrt über langjährig entwickelte Strategien die Herausforderungen regulärer Wetterereignisse kompensiert haben, stellt der zunehmende Klimawandel schleichend neue systemische Herausforderungen an die Branche. Jörg Buxbaum Internationales Verkehrswesen (77) 2 ǀ 2025 46 DOI: 10.24053/ IV-2025-0029 besondere Gewitter und konvektive Wetterzellen sorgen für Kapazitätsengpässe - vor allem, wenn sie kurzfristige Umplanungen und großflächige Umleitungen erfordern. Dabei entstehen indirekt Engpässe auch in benachbarten Lufträumen, die durch die wetterbedingten Ausweichrouten zusätzlich belastet werden [2]. Jede Minute Delay hat dabei die Eigenschaft, aufgrund der engen, sehr langfristigen und deswegen meist ohne Berücksichtigung von Wetter geplanten Flugtaktung und straffer Umläufe im Mittel für eine weitere Minute „Reactionary Delay“ im System zu sorgen - die Robustheit des Systems wird durch Wetter signifikant beeinflusst [3]. Effekte des Klimawandels zeigen sich insbesondere in vier Feldern: 1. Hitze, Luftdichte und Infrastrukturbelastung Höhere Temperaturen reduzieren die Luftdichte, was in Hitzephasen längere Startstrecken und niedrigere Steigleistungen bedeutet - mit Auswirkungen auf Nutzlast, Flugprofile und Flugroutennutzungen. In extremen Fällen sind Startmassenbeschränkungen erforderlich [4]. Langfristig gesehen kann in Hitzeperioden der Bedarf nach Flügen steigen, da pro Flug weniger Nutzlast transportiert werden kann. Zudem steigt die Gefahr von Überhitzung sensibler Flugsicherungsinfrastrukturen oder Beeinträchtigungen durch Kondensat [5]. 2. Stärkere Gewitterereignisse Bedingt durch höhere Temperaturen in der Atmosphäre steigt deren Konvektivität, verbunden mit der Neigung zu schweren Gewittern, die teilweise extrem hoch in die Atmosphäre ragen und Überflüge erschweren sowie die Wahrscheinlichkeit des Auftretens großer Hagelkörner erhöhen [5]. 3. Veränderung der Jetstreams und Clear-Air-Turbulenzen Forschungen der University of Reading zeigen, dass sich die Windscherung in Höhenwinden (Jetstreams) seit 1979 um rund 15 % erhöht hat - ein Effekt des Klimawandels, der die Häufigkeit von Clear-Air-Turbulence (CAT) verstärkt. Modellrechnungen prognostizieren bis zu 149 % mehr starke Turbulenzen in den kommenden Jahrzehnten (Szenario RCP8.5). Diese Erkenntnisse haben bereits zur Entwicklung neuer Melde- und Warnsysteme in der Luftfahrt geführt [6]. Grund sind veränderte Strömungsmuster der Jetstreams, die auf die ungleichmäßige Erwärmung an den Polen und am Äquator zurückzuführen sind [7]. Dies führt neben dem Risiko für Turbulenzen im Vermeidungsfall zu Flughöhenänderungen und damit verbundenen höheren Treibstoffverbräuchen. Eingeschränkt wird damit auch die Möglichkeit, Flüge exakt in den Höhen zu führen, in denen keine persistenten und damit klimawirksamen Kondensstreifen entstehen [8]. Damit trägt der Klimawandel mittelbar dazu bei, die klimawirksamen Emissionen und Effekte des Luftverkehrs weiter zu verstärken - eine Art systemische Rückkopplung. 4. Überschwemmungen und Starkregenereignisse Überflutungen stellen eine Gefahr für sensible Flugsicherungsinfrastruktur dar, z. B. Datenknoten oder Funkstandorte. Die Auswirkungen können bis zu kompletten Sperrungen des Luftraums reichen [9]. Fallbeispiel: Hagel-Zwischenfall Austrian Airlines Juni 2024 Ein eindrückliches Beispiel für die wachsenden Herausforderungen durch konvektive Wetterphänomene lieferte im Juni 2024 Austrian Airlines: Flug OS434 von Palma de Mallorca nach Wien geriet in ein starkes Hagelgebiet, das sich entlang der Route gebildet hatte [10]. Die Airbus A320 erlitt dabei schwere Beschädigungen an Cockpitverglasung, Nase und Verkleidung - ein sicherheitskritisches Ereignis, das glimpflich ausging, aber Fragen aufwirft. Der Fall zeigt eindrücklich die Grenzen aktueller Systeme - und unterstreicht die Relevanz neuer Anforderungen auch an die Darstellung von Wetterphänomenen wie Hagel auf Lotsenbildschirmen. Eine präzisere, visuelle Erkennung solcher Zonen könnte helfen, Flugrouten präventiv anzupassen und kritische Situationen zu vermeiden. Prozess der Resilienzdegradation Der Klimawandel ist ein langfristiger Prozess, dessen Auswirkungen nicht im Jahresvergleich messbar sind. Die schleichenden, oft über Jahrzehnte verlaufenden Veränderungen bergen die Gefahr, dass überholte Strategien, Informationsgrundlagen und Systeme weiterhin genutzt werden, obwohl sie nicht mehr zur Realität des „neuen Wetters“ passen. Dies lässt sich mit dem „Boiling-Frog- Syndrom“ vergleichen: Wenn Anpassungen zu spät erfolgen, wird der Verlust an Stabilität erst dann bemerkt, wenn die Widerstandsfähigkeit bereits stark abgenommen hat. Ohne gezielte Anpassungen im Luftverkehrssystem sinkt dessen Robustheit schrittweise - oft unbemerkt. Im Tagesgeschäft der Fluglotsen sind diese schleichenden Effekte kaum sichtbar, weil sie durch operative Lösungsstrategien kompensiert werden können. Im Bewusstsein vieler Lotsen sind Effekte von Wetter und von Klimawandel schwer auseinanderzuhalten, gleichzeitig artikulieren sie regelmäßig einen Bedarf nach besserer Wetterinformation am Lotsenarbeitsplatz [11]. Ergebnisse der Umfrage unter Fluglotsen der DFS Deutsche Flugsicherung GmbH [11] Stärkere konvektive Wetterereignisse sind die größte Herausforderung Fluglotsen identifizierten intensivere Gewitter als das disruptivste Wetterphänomen für den Betrieb, da sie unvorhersehbare Flugpfadänderungen erfordern und die Arbeitsbelastung erhöhen. Im oberen Luftraum sehen Lotsen die stärkste Beeinträchtigung durch CAT. Als nötig wird die Verbesserung der Wetterdatenqualität und deren Anzeige auf Radarbildschirmen gesehen. Erhöhte Kommunikations- und Koordinationsanforderungen Starke Wetterereignisse führen zu einem deutlichen Anstieg der Kommunikation zwischen Fluglotsen, Piloten und benachbarten Kontrollzentren. Der erhöhte Bedarf an Fluglotsen in diesen Wetterphasen stellt eine weitere Herausforderung dar. Effekte des Klimawandels auf Flugphasen - und mögliche Lösungen zur Kompensation negativer Effekte (eigene Darstellung) Luftverkehrsmanagement  TECHNOLOGIE Internationales Verkehrswesen (77) 2 ǀ 2025 47 DOI: 10.24053/ IV-2025-0029 Strategien für ein klimaresilientes Luftverkehrsmanagement Um die Widerstandsfähigkeit des Luftverkehrs zu stärken, müssen Anpassungen auf mehreren Ebenen erfolgen: 1) Infrastrukturanpassungen und technische Resilienz ƒ Hitze- und Überschwemmungsschutzkonzepte für Flugsicherungsgebäude, Rechenzentren und weitere technische Einrichtungen. ƒ Neubewertung der Anforderung an Redundanz für Datenleitungen und technische Einrichtungen, die von massiven Wetterphänomen beeinträchtigt werden könnten - inkl. mittelbaren, zunehmenden Risiken wie Waldbränden, die Radaranlagen bedrohen könnten. 2) Forschung und Entwicklung ƒ Verbesserung von Wetterprognosen, Aktualisierung der zugrundeliegenden Wettermodelle, die sich durch den Klimawandel ändern können. ƒ KI-gestützte Wetterprognosen für eine genauere und dynamischere Vorhersage von Extremwetterlagen. ƒ Entwicklung von Konzepten zur automatisierten Berücksichtigung von relevantem Wetter in der Vorhersage, Planung und Darstellung von Flugverkehrstrajektorien, wie im Projekt ENVISION umgesetzt [13]. Neue Anforderungen an strukturierte Lernprozesse nach Störungen Während meteorologische Briefings vor einer Störung Standard sind, fehlt es an strukturierten Nachbesprechungen nach Extremwetterereignissen, um das Lernen aus vergangenen Erfahrungen zu fördern. Eine strukturierte Dokumentation von wetterbedingten Ereignissen und „Lessons Learned“ könnte zusätzlich helfen, zukünftige Reaktionen zu verbessern und Anforderungen an Technik und Betrieb zu schärfen. Um diesem Prozess entgegenzuwirken, sind eine vorausschauende Planung und ein kontinuierliches betriebliches Monitoring essenziell. Nötig ist ein weit zurückreichender Vergleich relevanter Indikatoren, die Auskunft geben über Dimension und „Richtung“ von Entwicklungen. Nur durch eine langfristige Projektion der klimatischen Entwicklungen und die systematische Beobachtung messbarer Effekte kann dann rechtzeitig gegen risikobehaftete Tendenzen entgegengesteuert werden - gerade, wenn strategische Maßnahmen zur Steigerung der Systemresilienz nicht kurzfristig umgesetzt werden können: Auch aufgrund von Sicherheitsanforderungen braucht es teilweise 10 bis 15 Jahre, um neue Technologien in der Luftfahrt wirksam zu etablieren [12]. ƒ Verbesserung der Information für Fluglotsen in Bezug auf Wetter (u. a. Hagelgebiete, Darstellung von Turbulenzzonen auf dem Radarschirm) wie im DFS-Verbundvorhaben iPORT [14]. ƒ Berücksichtigung neuer Wettermodelle in Simulationen für Luftraum- und Verfahrensplanung sowie bei der Berechnung von Fluglärmimmissionen. 3) Flugsicherungsbetrieb ƒ Intensivierung von wetterbezogenen Simulatortrainings für Fluglotsen. ƒ Strukturierte Nachbereitung nach relevanten Wetterereignissen, Erfassung und Priorisierung neuartiger Anforderungen an Information und Assistenz. ƒ Anpassung von Regeln und Verfahren an neuartige zu erwartende Wetterereignisse ƒ Intensivierung des Austauschs mit Cockpitcrews. ƒ Anpassungen des Nachfrage-Kapazitätsausgleich-Mechanismus. 4) Internationale Kooperation und regulatorische Anpassungen ƒ Intensivierung des Austauschs von Flugsicherungen, die ähnliche Wetterereignisse in ihren Lufträumen zu bewältigen haben (Auswahl z. B. nach Köppen/ Geiger [15]. ƒ Ausweitung und gezielte Fokussierung des bestehenden Austauschs [16] [17] Bildschirmaufnahme einer Realzeitsimulation im Projekt ENVISION beim DLR - Anzeige von Schlechtwettergebieten und automatische Trajektorienanpassung (DLR) TECHNOLOGIE  Luftverkehrsmanagement Internationales Verkehrswesen (77) 2 ǀ 2025 48 DOI: 10.24053/ IV-2025-0029 aller Systempartner zur Verbesserung von Kommunikation und abgestimmtem Handeln in Extremwettersituationen, gemeinsame Diskussion der neuen Anforderungen an Robustheit des Systems und die Rolle der jeweiligen Partner dabei. Fazit und Ausblick Der Klimawandel ist eine systemische Herausforderung für den Luftverkehr, die mehr als nur kurzfristige Anpassungen erfordert. Vermehrte Resilienz ist erforderlich, damit auch langfristig die Systemstabilität und -sicherheit auf dem erreichten und anerkannten Niveau bleibt. Die Flugsicherung spielt hierbei eine Schlüsselrolle, da sie den Flugverkehr orchestriert und die Kapazitätsauslastung im Luftraum und auf Pisten managt. Diese Prozesse sind zukunftsfähig auszurichten. Dabei spielt auch die intensive Zusammenarbeit mit den Systempartnern eine große Rolle, da Luftverkehr eine enge Verzahnung vieler Beteiligter aufweist. Der Luftverkehr steht nicht am Rand einer akuten Krise, sondern an einem Wendepunkt mit Vorlauf. Noch ist Zeit, um zu handeln - aber nicht, um zu zögern. Wenn die Branche für eine turbulentere Zukunft gewappnet sein will, müssen die Vorbereitungen in den relevanten Feldern jetzt beginnen. ▪ LITERATUR [1] Benz, K., & Buxbaum, J. (2024). Nach der Krise ist vor der Krise: Resilienz und Kooperation im Luftverkehr in hochvolatilen Phasen. airliners. de. Verfügbar unter: https: / / www.airliners.de/ flugsicherung-5-krise-krise-resilienz-kooperation-luftverkehr-hochvolatilen-phasen/ 73936 (Zugriff am: 28. März 2025). [2] EUROCONTROL (2024). European Aviation Trends - Summer 2024 Performance Review. Brüssel, 4. November 2024. Verfügbar unter: https: / / ansperformance.eu/ publications/ studies/ 2023_01_18_ tn_cap/ (Zugriff am: 28. März 2025). [3] EUROCONTROL (2024). Standard Inputs for Economic Analyses - Air Traffic Delay Cost-Benefit Analysis. Kapitel 2.3 Reactionary Delay. Verfügbar unter: https: / / ansperformance.eu/ economics/ cba/ standard-inputs/ chapters/ air_traffic_delay.html (Zugriff am: 28. März 2025). [4] World Meteorological Organization (WMO) (o. J.). Extreme Heat - Aviation Hazards. Verfügbar unter: https: / / community.wmo.int/ en/ activityareas/ aviation/ hazards/ extreme-heat (Zugriff am: 28. März 2025). [5] Heering, S. M. (2020). Klimawandelauswirkungen auf das Luftverkehrsmanagement in Deutschland und deren Kompensation. Innovation im Fokus, 2020, 1-11. Verfügbar unter: https: / / d-nb. info/ 1220318736/ 34 (Zugriff am: 28. März 2025). [6] University of Reading (2021). 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Verfügbar unter: https: / / avherald.com/ h? article=519b01ae (Zugriff am: 28. März 2025). [11] Papsdorf, F. (2025). Resilience of ANSPs and the Impact of Climate Change - A Case Study on DFS ATM Operations. Seminararbeit, Hochschule Worms, Department of Tourism/ Travel Management, Seminar ATM44, betreut von Prof. Dr. Karsten Benz, 28. Februar 2025. [12] EUROCONTROL (2012). ACAS II Bulletin No. 14 - TCAS II Version 7.1 Implementation. Brüssel. Verfügbar unter: https: / / skybrary.aero/ sites/ de- Jörg Buxbaum, Dipl.-Ing., Leiter Invention und angewandte Forschung, DFS Deutsche Flugsicherung GmbH fault/ files/ bookshelf/ 1749.pdf (Zugriff am: 31. März 2025). [13] Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) (2023). Wie Innovationen den Weg in die Flugsicherung finden - DLR entwickelt neues Vorgehen gemeinsam mit Fluglotsinnen und Fluglotsen. Verfügbar unter: https: / / www.dlr.de/ de/ fl/ aktuelles/ neuigkeiten/ wie-innovationen-denweg-in-die-flugsicherung-finden (Zugriff am: 28. März 2025). [14] DFS Deutsche Flugsicherung GmbH (2013). Innovativer Airport (iPort) - Schlussbericht der DFS. Luftfahrtforschungsprogramm 2009-2012 (LuFo IV-2), Förderkennzeichen: 20V0801A. Verfügbar unter: https: / / edocs.tib.eu/ files/ e01fb14/ 77571027X.pdf (Zugriff am: 28. März 2025). [15] Peel, M. C., Finlayson, B. L., & McMahon, T. A. (2007). Updated world map of the Köppen-Geiger climate classification. Hydrology and Earth System Sciences, 11, 1633-1644. DOI: 10.5194/ hess-11-1633-2007 [16] EUROCONTROL & ACI EUROPE (2024). Adapting Aviation to a Changing Climate - Effects and Impacts of Climate Change for Aviation. November 2024. Verfügbar unter: https: / / www.eurocontrol. int/ publication/ adapting-aviation-changing-climate (Zugriff am: 28. März 2025). [17] EUROCONTROL (2024). Adapting Aviation to a Changing Climate - Resource List. Edition 1.0, 28.11.2024. Verfügbar unter: https: / / www.eurocontrol.int/ sites/ default/ files/ 2024-11/ eurocontrol-factsheet-adapting-aviation-changingclimate-resources-list.pdf (Zugriff am: 28. März 2025). Eingangsabbildung: © Generiert mit KI Luftverkehrsmanagement  TECHNOLOGIE Internationales Verkehrswesen (77) 2 ǀ 2025 49 DOI: 10.24053/ IV-2025-0029