Thought Leadership
Die Vereinten Nationen haben das Jahr 2025 offiziell zum Internationalen Jahr der Quantentechnologie erklärt. Besonders in der Luftfahrtbranche versprechen Quantencomputer bahnbrechende Fortschritte, indem sie komplexe Planungsprozesse effizienter gestalten.
Von der Erstellung von Flugplänen über die Einsatzplanung der Crews bis hin zur Flugroutenoptimierung – das Potenzial dieser Technologie ist immens.
Lufthansa Industry Solutions (LHIND) hat sich gemeinsam mit verschiedenen Instituten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) zum Ziel gesetzt, die strategische und operative Planung im Luftverkehr durch den Einsatz von Quantencomputern zu revolutionieren. Dieses Forschungsprojekt ist auf zwei Jahre angelegt und soll untersuchen, wie Fluggesellschaften von dieser neuen Technologie profitieren können.
Quantencomputer als Schlüssel für effizientere Planung
Dr. Joseph Doetsch, Quantum Computing Lead bei LHIND, unterstreicht die Bedeutung dieser Forschung für die Luftfahrt: „Eine effiziente Ressourcennutzung ist für den wirtschaftlichen Erfolg einer Airline elementar. Das gilt sowohl für langfristige Überlegungen wie die Aufstellung des Jahres-Flugplans als auch für Herausforderungen im operativen Alltag, wenn etwa Flugrouten aufgrund von Luftraumsperrungen oder Unwettern spontan verändert werden müssen oder ein Crewmitglied krankheitsbedingt kurzfristig ausfällt. Die Einhaltung der vorgeschriebenen Wartungsintervalle nicht zu vergessen.“
Vergleich von Quanten- und klassischen Algorithmen
Die DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) bringt Forschung, Start-ups und Industrie zusammen, um sowohl neue Quantencomputer als auch praxisnahe Anwendungen zu entwickeln. Innerhalb dieses Programms hat LHIND den Zuschlag für die Teilprojekte „Strategische Planungsprozesse“ und „Taktische Planungsprozesse“ erhalten. Bis Ende 2026 arbeitet LHIND eng mit dem DLR-Institut für Luftverkehr und dem DLR-Institut für Quantentechnologien zusammen, um das volle Potenzial der Quantentechnologie für die Luftfahrt zu erschließen.
Strategische Planung mit Eurowings
Im Bereich der strategischen Planungsprozesse kooperiert LHIND mit der Fluggesellschaft Eurowings. Deren umfangreiche Flugdaten liefern wertvolle Einblicke in die Herausforderungen einer Airline mit mehr als 100 Flugzeugen an 13 Standorten. Gemeinsam mit Kipu Quantum, einem Start-up für hardwarespezifische Quantencomputing-Lösungen, entwickelt LHIND neuartige mathematische Modelle und Algorithmen, die sowohl auf klassischen als auch auf Quantencomputern getestet werden.
Optimierung taktischer Abläufe
Im taktischen Bereich untersucht das DLR-Institut für Luftverkehr, inwiefern Quantenalgorithmen klassische Verfahren bei der kurzfristigen Flugroutenanpassung sowie der Zuordnung von Flugzeugen und Crews übertreffen können. Lufthansa stellt dafür Daten aus dem Flugbetrieb bereit, um praxisnahe Tests durchzuführen.
Von der Theorie in die Praxis: Quantencomputing im Alltag der Luftfahrt
LHIND beschäftigt sich bereits seit Jahren intensiv mit der Frage, wie die Erkenntnisse aus der Quantenforschung in den operativen Betrieb integriert werden können. Ein Beispiel ist ein gemeinsames Projekt mit dem Institut für Quantenphysik (IQP) der Universität Hamburg, das im vergangenen Jahr gestartet wurde. Dabei liegt der Fokus auf der Optimierung der Abfertigung an Flughäfen. Besonders das sogenannte „Gate Assignment Problem“ stellt klassische Computer vor immense Herausforderungen, da der Rechenaufwand mit zunehmender Anzahl an Flugbewegungen exponentiell steigt. Hier könnten Quantenalgorithmen eine Lösung bieten.
Mit dem UN-Jahr der Quantentechnologie rückt das enorme Potenzial dieser innovativen Technologie verstärkt in den Mittelpunkt. Die Luftfahrtindustrie könnte einer der ersten Bereiche sein, in denen Quantencomputing nicht nur in der Forschung, sondern auch im operativen Alltag Einzug hält.
