Die Verkehrsentwicklung eines Flughafens kann durch das Erreichen einer Lärmbelastungsgrenze stark beeinträchtigt werden. Ein solcher Flughafen wird in dieser Studie als "lärmbeschränkt" bezeichnet. Sowohl der von der ICAO veröffentlichte "Balanced Approach" als auch die von ACARE publizierte "Strategie Research Agenda" propagieren die kombinierte Verwendung verschiedener Lärmreduktionsmaßnahmen, um die Lärmbelastung an Flughäfen zu begrenzen und gleichzeitig nachhaltiges Verkehrswachstum zu sichern. Sogenannte "Noise Abatement Procedures" (NAP) stellen eine dieser Reduktionsmaßnahmen dar, und werden gemeinhin als die vielversprechendste kurz- bis mittelfristige Option gesehen. Ziel ist es, das Potenzial von NAPs danach zu bewerten, wie viel zusätzliches Verkehrswachstum durch sie an einem lärmbeschränkten Flughafen ermöglicht würde. Die Anzahl der stark belästigten Menschen" sowie die maximale Anzahl wahrgenommener Aufwachreaktionen" werden in der Studie vorgeschlagen, um die Gesamtlärmbelastung um den Flughafen aussagekräftig zu quantifizieren. Es wird weiterhin eine Methode zur Berechnung des prozentualen Beitrags jeder Flugbewegung zur Gesamtbelastung entwickelt. Dieser Beitrag wird als Noise Impact Fraction" (NIF) bezeichnet. Das Potenzial für zusätzlichen Verkehr kann anhand eines Vergleichs der NIF eines Referenzfluges mit der NIF einer NAP beschrieben werden. Um beispielhaft die maximale Wirksamkeit von NAPs zu bewerten, wird eine Methode zur Bestimmung lärmminimaler An- und Abflüge vorgestellt. Hierzu werden Kostenfunktionen diskutiert sowie ein speziell für die Optimierung angepasstes Lärmmodell entwickelt. Anhand einer Fallstudie wird gezeigt, dass eine beispielhafte Optimierung der Flugverfahren einer A320 eine Verringerung der NIF um 37% ermöglicht. Dadurch resultiert eine mögliche Erhöhung der Anzahl dieser Bewegungen um 58%, ohne die Gesamtbelastung zu erhöhen. Die entwickelte Bewertungsmethode wäre auch geeignet, um bestehenden Lärmmanagementsysteme wie z.B. das "Quota Count System" zu verfeinern.
An airport's traffic development can be adversely affected if the airport reaches its noise capacity, i.e. a noise impact limit is hit which is not to be exceeded. In this study, such an airport is henceforth defined as noise constrained. ICAO's Balanced Approach as well as ACARE's Strategic Research Agenda, request the combination of different elements of noise management to control the noise burden around airports whilst guaranteeing sustainable air traffic development. So-called noise abatement procedures (NAP) are one element of the Balanced Approach and are generally seen as the most promising means of noise reduction in the short to mid-term. This study intends to quantify the potential of NAPs to sustain traffic growth at a noise constrained airport. It is proposed to use both the "number of people highly annoyed" as well as the "maximum number of behavioural awakenings" as a meaningful way of quantifying the total noise impact limit of an airport. In order to assess how much additional traffic could be handled at a noise constrained airport if NAPs were implemented, a method is developed for quantifying each flight's contribution to the total noise impact limit. This contribution (expressed as a percentage of the total noise impact) is called noise impact fraction (NIF). A comparison of a standard flight procedure's NIF and a noise abatement procedure's NIF, indicates how much noise capacity is freed up. In order to exemplarily assess the maximum reduction potential of NAPs, a method for determining noise-optimal trajectories is proposed. Moreover, a cost function and noise model specifically tailored for the purpose of optimisation are described. For a hypothetical study airport in combination with a realistic population distribution and flight plan, NIFs of different flight operations are quantified and discussed. It is shown that for the specific case study, maximum NIF reductions of 37% and thus a possible increase of aircraft movements of up to 58% would be possible for the exemplarily optimised departure and approach procedures of an A320. The developed method is also suitable for noise management, as it could for instance be used to refine management mechanisms like the Quota Count System.
The potential of noise abatement procedures to sustain traffic growth within airport noise constraints
2014
171 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Theses
German