Quantentechnologie zur Optimierung von Prozessen im Luftverkehr

Prozesse im Luftverkehr
© Andrey Popov/stock.adobe.com

Die Vereinten Nationen haben das Jahr 2025 als Internationales Jahr der Quantentechnologie ausgerufen. Ein vielversprechendes Anwendungsgebiet für Quantencomputer liegt in den komplexen Planungsprozessen der Luftfahrt, wie der Erstellung von Flugplänen, der Einsatzplanung der Besatzung und der Flugroutenoptimierung. Lufthansa Industry Solutions (LHIND) wird in den nächsten zwei Jahren in Zusammenarbeit mit verschiedenen Instituten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) untersuchen, wie Quantencomputer die strategische und taktische Planung von Fluggesellschaften auf ein höheres Niveau heben können.

Dr. Joseph Doetsch, Quantum Computing Lead bei LHIND, hebt hervor, dass eine effiziente Ressourcennutzung entscheidend für den wirtschaftlichen Erfolg einer Fluggesellschaft ist. Dies betrifft sowohl langfristige Planungen, wie den Jahres-Flugplan, als auch die kurzfristigen Herausforderungen im operativen Alltag, etwa bei Änderungen von Flugrouten aufgrund von Luftraumsperrungen oder Unwettern sowie bei kurzfristigen Ausfällen von Crewmitgliedern aufgrund von Krankheit. Auch die Einhaltung der vorgeschriebenen Wartungsintervalle sei hierbei von großer Bedeutung.

In der DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) entwickeln Forscher des DLR, Start-ups und die Industrie gemeinsam Quantencomputer sowie die passenden Anwendungsfälle. Die Forschungsprojekte innerhalb der DLR QCI werden von den DLR-Instituten zusammen mit Industriepartnern umgesetzt, die in einem Wettbewerbsverfahren ausgewählt werden.

LHIND hat den Zuschlag für die beiden Teilprojekte „Strategische Planungsprozesse“ und „Taktische Planungsprozesse“ im Rahmen des Projekts „QCI QCMobility“ erhalten. Dabei arbeitet LHIND eng mit dem DLR-Institut für Luftverkehr sowie dem DLR-Institut für Quantentechnologien zusammen. Diese Projekte laufen bis Dezember 2026. Dr. Doetsch, Physiker und Quantencomputing-Experte, freut sich darüber, dass LHIND im Jahr der Quantentechnologie – genau 100 Jahre nach der Formulierung der Quantenmechanik – in dieses Projekt einbezogen wurde.

Für das Teilprojekt „Strategische Planungsprozesse“ hat LHIND Eurowings als Unterauftragnehmer gewonnen. Diese Fluggesellschaft stellt Daten aus ihren Planungssystemen zur Verfügung. Mit einer Flotte von mehr als 100 Flugzeugen und 13 Standorten ist die Komplexität der Planungsprozesse hoch. LHIND entwickelt gemeinsam mit dem Start-up Kipu Quantum mathematische Problemformulierungen und effiziente Quantenalgorithmen, die sowohl auf klassischen Computern als auch auf Quantenhardware getestet werden.

Im Teilprojekt „Taktische Planungsprozesse“ wird untersucht, welche Quantenalgorithmen bei der Flugroutenoptimierung und der kurzfristigen Zuordnung von Flugzeugen und Crews zu den jeweiligen Flugplänen und -routen Vorteile gegenüber klassischen Algorithmen bieten. Hierfür stellt Lufthansa als Unterauftragnehmer entsprechende Daten aus dem Flugbetrieb zur Verfügung.

LHIND ist bereits seit vielen Jahren daran interessiert, wie die Ergebnisse der Grundlagenforschung zur Quantentechnologie in den betrieblichen Alltag integriert werden können. Ein aktuelles Beispiel hierfür ist ein gemeinsames Projekt mit dem Institut für Quantenphysik (IQP) der Universität Hamburg, das letztes Jahr gestartet wurde. Ziel ist die Entwicklung von Quantenalgorithmen zur Optimierung der Abfertigung an Flughäfen, da klassische Computer beim sogenannten „Gate Assignment Problem“ aufgrund des hohen Rechenaufwands an ihre Grenzen stoßen.

Lufthansa Industry Solutions ist ein IT-Dienstleister, der Unternehmen bei der digitalen Transformation unterstützt. Das Unternehmen gehört zur Lufthansa-Gruppe und arbeitet mit über 300 Unternehmen aus verschiedenen Branchen zusammen. Hauptsitz des Unternehmens ist in Norderstedt, und es beschäftigt mehr als 2.600 Mitarbeitende an Standorten in Deutschland, Albanien, der Schweiz und den USA.

Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung von Lufthansa Industry Solutions/ Veröffentlicht am 21.01.2025

Luftrettung Hubschrauber

Karlsruhe bekommt wieder Hubschrauber zur Luftrettung

Es ist endlich soweit: Der Rettungshubschrauber Christoph 43 kehrt an seinen angestammten Standort in Karlsruhe zurück – die ViDia Christliche Kliniken in der Steinhäuserstraße. Seit Januar 2016 war der Hubschrauber...

International airport in Doha, Qatar

Neue Abfertigungshalle wurde am Hamad International Airport eingeweiht

Die Eröffnung der ersten neuen Abfertigungshalle trägt zur Steigerung der Flugsteigkapazität um 20 % bei und verbessert somit den Zugang sowie den Ablauf für die Fluggäste. Der Hamad International Airport...

Prozesse im Luftverkehr

Quantentechnologie zur Optimierung von Prozessen im Luftverkehr

Die Vereinten Nationen haben das Jahr 2025 als Internationales Jahr der Quantentechnologie ausgerufen. Ein vielversprechendes Anwendungsgebiet für Quantencomputer liegt in den komplexen Planungsprozessen der Luftfahrt, wie der Erstellung von Flugplänen,...

Flugrechte

Flightright baut Angebot aus, Rechtsprobleme zu lösen

Die Verbraucherrechte sind heutzutage wichtiger denn je, doch der Zugang zu juristischem Beistand bleibt oft eine Herausforderung: Fachlich komplexe Begriffe, umfangreiche Bürokratie und wenig Klarheit erschweren es vielen, ihre Ansprüche...

Flughafen München

Münchener Flughafen: KI-basierte Plattform für zukunftsfähige Digitalisierung

Die Flughafen München GmbH (FMG) hat eine enge Partnerschaft mit dem dänischen Unternehmen Netcompany geschlossen, um eine zukunftsfähige, KI-basierte Plattform zu entwickeln und das digitale Ökosystem des Flughafens umfassend zu...

Anzeigetafel Flughafen

Die Pünktlichkeit wurde 2025 im Luftverkehr erneut gesteigert

Die DFS Deutsche Flugsicherung GmbH kann auf ein erfolgreiches Jahr 2024 zurückblicken. Trotz herausfordernder Rahmenbedingungen wurden zentrale Ziele erreicht und zukunftsweisende Projekte gestartet. Steigerung der Pünktlichkeit unter schwierigen Umständen Die...

Airports

Flow Water Heliport

Campos do Jordão
BR
ICAO: SJHI

Košice Airport

Košice
SK
IATA: KSC
ICAO: LZKZ

Château-Thierry - Belleau Airfield

FR
ICAO: LFFH

Fazenda Selena Airport

Alto Garças
BR
ICAO: BR-1198

Continental Square Heliport

São Paulo
BR
ICAO: SJCS

CdV "38 N Fly Zone"

Condofuri Marina
IT
ICAO: IT-0132

Airlines

null

null
null
IATA: null

40 Mile Air

United States
N/A
IATA: Q5

9 Air

China
TRANS JADE
IATA: AQ

Abu Dhabi Amiri Flight

United Arab Emirates
AMIRI
IATA: MO

ABX Air

United States
ABX
IATA: GB

ACT Airlines

Turkey
CARGO TURK
IATA: 9T

Aegean Airlines

Greece
AEGEAN
IATA: A3

Aer Lingus

Ireland
SHAMROCK
IATA: EI

Aero Charter

Ukraine
CHARTER UKRAINE
IATA: DW

Aero Express Del Ecuador

Ecuador
AERO TRANSAM
IATA: 7T

Aero Mongolia

Mongolia
AERO MONGOLIA
IATA: M0

Sevenair

Portugal
SEVAIR
IATA: WV