KI soll den US-Luftraum verbessern: FAA startet Initiative für bessere Steuerung

Im Rahmen einer neuen Initiative innerhalb der US-Luftfahrt-Sicherheitsbehörde soll künstliche Intelligenz dabei helfen, den Luftverkehr besser zu steuern. Dabei steht laut beteiligten Unternehmen nicht der Ersatz sicherheitsrelevanter Kernaufgaben im Mittelpunkt.

Drei Anbieter arbeiten an einem Vorhaben, das KI für das Management des nationalen Luftraums nutzbar machen soll.

Das Projekt wurde in der Federal Aviation Administration (FAA) gestartet und hat zum Ziel, die Belastung für die Tausenden von Fluglotsinnen und Fluglotsen zu verringern, die Flugzeuge Tag für Tag durch den Luftraum führen. Das Vorhaben wird von der FAA-Spitze unter Leitung von Bryan Bedford vorangetrieben und soll den Umgang mit einem zunehmend komplexen Luftraum grundlegend modernisieren. Zugleich betonten zwei der drei beteiligten Anbieter, dass es nicht darum gehe, die Rolle der Menschen bei Entscheidungen im Sekundenbereich zu verdrängen, die für die Sicherheit im Luftverkehr notwendig sind.

Stattdessen soll das System dabei helfen, Flugverspätungen zu reduzieren und die Arbeit der Leitstellen zu erleichtern. Dafür soll insbesondere besser mit Informationen wie Flug- und Einsatzplänen gearbeitet werden, um Staus im Luftraum vor ihrem Entstehen abzubauen. Diese Zielrichtung nannten der Technologiekonzern Thales und das Softwareunternehmen Air Space Intelligence. Palantir, der dritte Technologieanbieter im Projekt, wollte sich nicht äußern.

Das Vorhaben trägt den Namen „Strategic Management of Airspace Routing Trajectories“ (SMART).

„Ganz klar: SMART ist nicht darauf ausgerichtet, Flugzeuge voneinander zu trennen oder solche sicherheitskritischen Funktionen zu übernehmen“, sagte Todd Donovan, Vizepräsident für Airspace-Mobilitätslösungen bei Thales für die Region Amerika.

Donovan erklärte, es gehe vielmehr darum, die Nachfrage im Luftraum und an den Flughäfen so zu ordnen, dass es nicht überraschend zu Überlastungen kommt. „Wir versuchen, das proaktiv anzugehen“, sagte er. Gleichzeitig räumte er ein, dass SMART Konfliktlagen zwischen zwei Flugzeugen verhindern kann.

Wie sich das in der Praxis genau auswirken wird, ist derzeit noch unklar. Dazu gehört auch die Frage, wie die neue Technik in die bestehenden Netzwerke aus IT-Systemen der FAA eingebettet werden soll. Mehrere Monate könnten vergehen, bis es hierzu belastbare Antworten gibt. Hintergrund ist, dass Thales, Air Space Intelligence und Palantir, an denen die FAA das Projekt beteiligt hat, im Wettbewerb um die Federführung stehen.

Die Behörde erklärte, sie plane, „bald“ einen Auftrag zu vergeben. SMART solle „den Verlauf des Luftverkehrs vorhersagen und Abflugzeiten anpassen“, um Konflikte zu lösen. Die Gewerkschaft National Air Traffic Controllers Association (NATCA), die rund 11.000 vollständig ausgebildete Fluglotsinnen und Fluglotsen bei der FAA vertritt, signalisierte zwar, eine Stellungnahme angefordert zu haben, legte aber kein offizielles Votum vor.

Einordnung in den größeren Modernisierungsplan

  1. Das KI-Vorhaben startet in einer Phase, in der US-Verkehrsminister Sean Duffy ein weitreichendes, mehrstellige Milliarden-Dollar-Projekt zur Erneuerung veralteter Technik und Einrichtungen für die Arbeit der Fluglotsen vorantreibt.
  2. Dieses übergeordnete Modernisierungsvorhaben wird von NATCA unterstützt.
  3. Die Entwicklung läuft ein Jahr nach einem tödlichen Zwischenfall mit Flugzeug und Hubschrauber nahe dem Ronald Reagan Washington National Airport. Dabei handelte es sich um die schwerste Luftfahrtkatastrophe in den USA seit nahezu einem Vierteljahrhundert, die Schwächen in einem stark belasteten Sicherheitsapparat sichtbar gemacht hatte.

In einem Interview mit CBS News wies Duffy außerdem die Vorstellung zurück, automatisierte Systeme könnten Fluglotsen ersetzen. Auf die Frage, ob ein Controller durch KI ersetzt werde und die KI den Luftraum steuere, antwortete er: „Nein, das wird nicht passieren.“

Die wesentliche Aufgabe der Fluglotsen besteht darin, Flugzeuge physisch voneinander zu trennen. Parallel dazu steuert ein FAA-Kommandozentrum außerhalb von Washington die Balance zwischen Nachfrage und Kapazität im gesamten System. Diese zweite Ebene soll verhindern, dass sich Probleme wie Wetterlagen, Personalmangel oder eine zu hohe Zahl von ankommenden Maschinen zu einem bestimmten Zeitpunkt im gesamten Verkehrsnetz auswirken.

Ein Beispiel: Wenn schlechtes Wetter über den Südosten zieht, können Fluglotsen in einer lokalen FAA-Einrichtung Pilotinnen und Piloten anweisen, außerhalb eines Flughafens in einer Warteposition zu bleiben, bis die Gewitterzelle über dem Zielgebiet vorüber ist.

Stunden zuvor kann die FAA jedoch bereits für den größeren Raum die Zahl der Flugzeuge begrenzen, die durch die gesamte Region fliegen dürfen. Genau auf solche Planungsprozesse ziele SMART nach Darstellung der Beteiligten ab – im Gegensatz zu den kurzfristigen Entscheidungen, die Fluglotsen in Echtzeit treffen, etwa wenn ein anfliegendes Flugzeug von einem Flughafen umgeleitet werden muss, weil sich gleichzeitig ein Hubschrauber in der Nähe befindet.

„Die Idee ist, dass man Monate im Voraus startet, sich die [Fluggesellschaft]-Daten aus den Zeitplänen ansieht, und wenn man näher heranrückt, beginnt man, auch vorhergesagtes Wetter einzubeziehen … ‚Morgen soll in diesem Gebiet ein Sturm kommen, das führt dann am [Ronald Reagan Washington National Airport] zu eingeschränkter Sicht, und daraus ergibt sich eine geringere Kapazität‘“, erläuterte Donovan. „Wie denkt man das am Tag zuvor ein und arbeitet mit den Fluggesellschaften zusammen: ‚Können wir Abstände schaffen, ein wenig entzerren, können wir das vorwegnehmen?‘ So reagieren wir nicht nur auf das, was gerade passiert, sondern planen voraus und glätten den Verkehr.“

Phillip Buckendorf, CEO von Air Space Intelligence, sagte, man wolle „Wochen und Monate“ vorher „grundsätzlich die Flugbahnen auf Basis der vorhandenen Pläne vorhersagen“ und sobald am Reisetag mehr Informationen vorliegen, „alles Schritt für Schritt durch KI anpassen“, um den Luftraum „zu optimieren“. Alaska Airlines habe sein Unternehmen mit einer KI-Plattform beauftragt, die Disponentinnen und Disponenten dabei unterstützen soll, „die Vorhersagbarkeit und den Verkehrsfluss“ zu verbessern.

Donovan betonte jedoch zugleich, dass SMART auch dabei helfen kann, zumindest manche Situationen zu vermeiden, in denen Fluglotsen eingreifen müssen, damit Flugzeuge sicher voneinander getrennt bleiben.

Er ergänzte, das Projekt sei als ein „challenge-basierter“ Wettbewerb mit begrenzter Teilnahme angelegt. Die FAA prüfe dabei, was Thales, Air Space Intelligence und Palantir jeweils vorlegen.

„Was strategisch passiert, ist: Vor dem eigentlichen Flug und bevor er überhaupt in die Hände der Fluglotsen gelangt, wird upstream – also an anderer Stelle in der Kette – eine kleine Anpassung vorgenommen. Dadurch passieren zwei Flugzeuge nicht in einer Konfliktsituation, sondern sie fliegen so aneinander vorbei, dass der Abstand angemessen ist“, sagte Donovan.

„‚Was wäre, wenn wir das Flugzeug etwa 30 Minuten früher nur ganz leicht langsamer machen?‘ … Dann sieht der Controller den Verkehr, prüft ihn – und es gibt keine Probleme“, erklärte er. „Die Arbeit verändert sich nicht, aber die Belastung sollte sinken.“

Buckendorf führte aus, SMART konzentriere sich auf Verkehrsströme. Gleichzeitig gebe es „deutlich weniger Stress auf der taktischen Ebene“, was wiederum zu mehr Effizienz und mehr Sicherheit führen könne.

Donovan sagte außerdem, dass jede der Firmen ein eigenes Labor im Hauptquartier der FAA in Washington habe und Bedford regelmäßig vorbeischaue, um sich den Fortschritt anzusehen.

Bei einer Medienveranstaltung in Washington im vergangenen Monat verglich Bedford den US-Luftraum mit „Los Angeles im Verkehrschaos“. Jede Morgenstunde sei „voller Konflikte, Verzögerungen und möglicher Stornierungen“.

Auf einer weiteren Konferenz im April sagte Duffy, ohne SMART namentlich zu erwähnen, dass drei Unternehmen gemeinsam mit Behörden an „Software“ arbeiteten, um „zu prüfen, wie Flüge gesteuert werden“.

Zeitplan und offene Fragen zur Auftragsvergabe

  1. Die erste Phase als „Proof of Concept“ nähere sich laut Donovan dem Ende.
  2. Bedford peile als Startpunkt für eine operative Demonstration den Monat September an.
  3. Im Anschluss sollen über den Rest des Jahres 2026 hinweg Schritte zur „Validierung“ und zum Aufbau von Vertrauen folgen.

Welche Firma am Ende den Zuschlag erhält, ist ebenso offen wie die Frage, wie die FAA das Projekt vertraglich auslagern wird.

„Das ist nach meinem Wissen kein Programm, das eine eigene Budgetposition hätte“, sagte Donovan. Die FAA müsse die nötigen Mittel demnach „zusammenkratzen“, um die aktuellen Arbeiten zu finanzieren.