Glossar Datenintegration – Umfassender Leitfaden

Was ist Datenintegration?

Datenintegration ist der Prozess, Daten aus mehreren, oft unterschiedlichen Quellen in ein einheitliches, konsistentes und zugängliches Format zu überführen. Dieser Prozess ist für Organisationen, die analytische Erkenntnisse, operative Effizienz und regulatorische Compliance anstreben, unverzichtbar. In der Luftfahrt, wo Daten aus Flugbetrieb, Wartungsprotokollen, Passagiersystemen, Wetterquellen und Regulierungsdatenbanken strömen, liefert die Datenintegration eine einzige Quelle der Wahrheit für Flugcrews, Wartungsplaner und das Airline-Management.

Datenintegration umfasst:

• Extraktion: Erfassen von Daten aus verschiedenen Quellen wie Mainframes, Cloud-Anwendungen oder IoT-Geräten.
• Normalisierung: Standardisieren von Formaten, Maßeinheiten und Bezeichnungen (z. B. Vereinheitlichung von Flugzeugkennungen).
• Bereinigung: Sicherstellung der Datenqualität durch Entfernen von Duplikaten, Korrigieren von Fehlern und Auffüllen fehlender Werte.
• Transformation: Umwandeln der Daten zur Erfüllung geschäftlicher und regulatorischer Anforderungen (z. B. Konvertierung aller Zeitangaben in UTC).
• Laden: Überführung der transformierten Daten in ein zentrales Repository wie ein Data Warehouse oder Data Lake.

Luftfahrtbehörden wie die ICAO verlangen Datenintegrität und Nachvollziehbarkeit – Integration ist daher essenziell für Compliance. Beispielsweise ermöglicht die Integration von HUMS-Sensordaten (Health and Usage Monitoring Systems) mit Wartungsprotokollen den Einsatz prädiktiver Wartungsmodelle auf aktuellen, kontextreichen Informationen.

Datenintegration baut Silos ab, vereinfacht Compliance-Berichte und ermöglicht Analysen wie Flugverspätungsprognosen oder Treibstoffoptimierung. Sie muss heterogene Quellen – von Altsystemen bis Echtzeit-IoT-Telemetrie – verarbeiten und Governance, Prüfbarkeit und Zugriffskontrolle gewährleisten, was in regulierten Branchen unerlässlich ist.

Datenintegration vs. Datenblending vs. Datenzusammenführung

• Datenintegration: Ein gesteuerter, automatisierter Prozess, der Daten plattform- und formatübergreifend vereinheitlicht und dabei Qualität und Compliance sicherstellt.
• Datenblending: Ein von Fachanwendern gesteuerter Ansatz zur schnellen Kombination von Daten, meist für Ad-hoc-Analysen.
• Datenzusammenführung: Verknüpft Datensätze aus gleichen oder kompatiblen Quellen anhand eines gemeinsamen Schlüssels – nützlich für einfache Datenanreicherung.

Jede Methode dient unterschiedlichen operativen und analytischen Anforderungen – wählen Sie Integration für grundlegende Analysen und Compliance, Blending für schnelle Einblicke und Zusammenführung für einfache Anreicherungen.

ETL (Extract, Transform, Load)

ETL ist ein klassischer Integrationsprozess, besonders in der Luftfahrt:

1. Extrahiert Daten aus Quellsystemen (z. B. Reservierungsplattformen, Sensoren).
2. Transformiert Daten für regulatorische Compliance (z. B. Vereinheitlichung von Kennungen, Zeitkonvertierungen).
3. Lädt die bereinigten Daten in ein zentrales Repository.

Transformation umfasst häufig Validierung, Anreicherung (z. B. Hinzufügen von Wetterbedingungen) und Standardisierung. ETL eignet sich für große Datenmengen und unterstützt Echtzeitbetrieb für Crewplanung, prädiktive Wartung und Berichte. Moderne ETL-Tools bieten Datenmaskierung, Herkunftsnachverfolgung und robustes Fehlerhandling.

ELT (Extract, Load, Transform)

ELT kehrt die klassische ETL-Reihenfolge um:

1. Extrahiert Daten.
2. Lädt Rohdaten in ein leistungsfähiges Zielsystem (Cloud-Data-Warehouse/-Lake).
3. Transformiert Daten dort vor Ort.

ELT ist ideal für riesige, unstrukturierte Datenmengen (z. B. Flugzeug-Telemetrie, Radardaten). Ursprungsdaten bleiben zur Compliance erhalten, und Transformationen sind flexibel und bedarfsgerecht möglich. ELT ist bevorzugt in cloudbasierten, großskaligen Analyseumgebungen.

Datenvirtualisierung

Datenvirtualisierung ermöglicht in Echtzeit einen einheitlichen Zugriff auf Daten aus mehreren Quellen, ohne sie physisch zu verschieben oder zu kopieren. Eine virtuelle Schicht präsentiert eine konsolidierte Sicht und erlaubt sofortige Abfragen, als lägen alle Daten in einem Repository.

Im Luftfahrtumfeld ermöglicht dies Betriebszentralen, Wartungsplanern und Disponenten den Zugriff auf aktuelle Informationen zu Flug, Wetter, Crew und Wartung – ohne permanente Datenreplikation. Das reduziert Speicherbedarf und stellt sicher, dass immer mit den aktuellsten Daten gearbeitet wird – entscheidend für Sicherheit und Compliance.

Change Data Capture (CDC)

CDC erkennt und überträgt ausschließlich geänderte Daten (Einfügungen, Aktualisierungen, Löschungen) vom Quell- ins Zielsystem, oft in nahezu Echtzeit. Das minimiert Datenbewegung und stellt sicher, dass nachgelagerte Systeme stets aktuelle Informationen enthalten.

In der Luftfahrt ist CDC entscheidend für situationsbezogene Echtzeit-Informationen – z. B. Flugverfolgung, Crew-Einsatz oder Passagierabfertigung. Eine Änderung im Flugplan aktualisiert beispielsweise alle relevanten Systeme sofort und reduziert Missverständnisse und Verzögerungen.

Datenföderation

Datenföderation ermöglicht die virtuelle Integration von Daten aus mehreren Quellen und erlaubt es, Daten abzufragen und zu kombinieren, als lägen sie in einer einzigen Datenbank – ohne physische Datenbewegung. Das ist in der Luftfahrt wertvoll, wo Daten über interne und externe Systeme verteilt sind.

Ein Sicherheitsanalyst kann z. B. Vorfälle, Wetterdaten und Luftraumprotokolle in einem Schritt abfragen. Föderation unterstützt organisationsübergreifende Analysen bei gleichzeitiger Wahrung von Dateneigentum und Datenschutz an der Quelle.

Applikationsintegration

Applikationsintegration automatisiert den Datenfluss und die Prozess-Synchronisierung zwischen Software-Anwendungen (mittels Middleware, APIs oder Events). In der Luftfahrt werden so Flugbetrieb, Crew-Management, Reservierungen und Wartung synchronisiert.

Beispielsweise löst eine Flugverspätung automatische Updates im gesamten Ökosystem aus – Anzeigetafeln, Benachrichtigungen und Crew-Umdisposition – und minimiert manuelle Eingaben und Fehler. Integrations-Frameworks unterstützen Luftfahrtstandards (IATA NDC, ICAO AIDX) für Interoperabilität.

Datentransformation

Datentransformation wandelt Daten vom Quellformat in ein Zielformat um, das geschäftlichen, analytischen oder regulatorischen Anforderungen entspricht. In der Luftfahrt umfasst dies:

• Bereinigung: Entfernen von Duplikaten, Fehlerbehebung.
• Standardisierung: Vereinheitlichung von Einheiten, Codes und Formaten.
• Anreicherung: Hinzufügen von Kontext (z. B. Flugzeugtyp, Wetter).
• Aggregation: Zusammenfassung (z. B. Verspätungen je Flughafen).
• Anonymisierung: Sicherstellung von Datenschutz-Compliance.

Transformation ist Kernbestandteil von ETL/ELT und unerlässlich für globale Prozesse und Berichterstattung.

Manuelle Datenintegration

Manuelle Datenintegration umfasst das manuelle Zusammenführen, Transformieren oder Verschieben von Daten z. B. per Skript, Import/Export oder Datei-Editierung. Sie wird bei kleinen Projekten, Legacy-Migrationen oder wenn Automatisierung nicht möglich ist, eingesetzt.

In der Luftfahrt dient sie etwa zur Digitalisierung historischer Aufzeichnungen oder zur Konsolidierung abgeschalteter Systeme. Sie ist flexibel, aber arbeitsintensiv, fehleranfällig und schwer prüfbar – für Compliance ist Automatisierung vorzuziehen.

Middleware

Middleware ist Software, die Kommunikation, Datenumwandlung und Integration zwischen unterschiedlichen Systemen ermöglicht. In der Luftfahrt verbindet Middleware Altsysteme, Analyseplattformen und externe Feeds.

Lösungen wie ESBs und Message Broker übernehmen Nachrichtenumwandlung, Routing, Sicherheit und Fehlerbehandlung. Middleware ist in hybriden Umgebungen mit Legacy- und Cloud-Systemen essenziell und unterstützt Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit.

Datenintegrationsprozess: Schritt für Schritt

1. Ziele & Stakeholder definieren: Ziele klären (z. B. Sicherheit, Effizienz, Compliance) und IT, Fachbereich sowie Regulatorik einbeziehen.
2. Datenquellen identifizieren & katalogisieren: Alle relevanten Quellen erfassen – Flugbetrieb, Wartung, Wetter, IoT, Regulatorik.
3. Daten aufbereiten: Daten profilieren, bereinigen und standardisieren (z. B. ICAO-Codes, UTC-Zeiten).
4. Integrationstechnik & Tools wählen: ETL, ELT, CDC, Virtualisierung oder hybride Ansätze je nach Anforderung und Compliance auswählen.
5. Daten abbilden & transformieren: Felder zuordnen, Transformationen anwenden und Daten anreichern oder aggregieren.
6. Daten laden oder verbinden: In Warehouse/Lake übertragen oder virtuell verbinden – unter Einhaltung von Sicherheit und Prüfbarkeit.
7. Validieren & testen: Daten auf Korrektheit, Vollständigkeit und Aktualität durchgängig prüfen.
8. Überwachen & optimieren: Datenflüsse, Qualität und Performance kontinuierlich überwachen; Fehlererkennung automatisieren und bei Bedarf anpassen.

Alle Schritte sollten gemäß ICAO/IATA-Standards dokumentiert und prüfbar sein.

Arten von Datenquellen

• Relationale Datenbanken: SQL Server, Oracle, MySQL – zentral für Flugbetrieb, Crew-Management, Berichte.
• NoSQL-Datenbanken: MongoDB, Cassandra – geeignet für Telemetrie, Wetter, unstrukturierte Daten.
• Flat Files: CSV, Excel – häufig beim Datenaustausch; benötigen Parsing und Validierung.
• APIs: REST, SOAP – ermöglichen Echtzeitzugriff auf operative Daten und externe Dienste.
• Cloud-Speicher: S3, Azure Blob – speichern Protokolle, Dokumente, Sensordaten.
• Unternehmensanwendungen: CRM, ERP, HRIS – integrieren Geschäftsdaten mit operativen Prozessen.
• IoT-Geräte: Flugzeugsensoren, Zähler – erfordern Hochgeschwindigkeitsaufnahme.
• Soziale Medien: Twitter, Facebook – für Sentimentanalyse, Disruptionsmanagement.
• Externe/Offene Daten: Behörden, Wetter, Forschungsdaten – benötigen Qualitätsprüfung und Compliance.

Integration erfordert oft spezielle Konnektoren, Transformationslogik und Governance je Quelle.

Datenintegrationstechniken & -methoden (Vergleichstabelle)

Die Wahl der Technik sollte sich an Datenvolumen, Geschwindigkeit, Komplexität und regulatorischen Anforderungen orientieren.

Fazit

Datenintegration ist das Fundament der modernen Luftfahrt und unterstützt Sicherheit, Compliance, Effizienz und Innovation. Durch die Vereinheitlichung verschiedenster Datenquellen und den Einsatz robuster Prozesse und Governance können Luftfahrtorganisationen Silos aufbrechen, Berichte vereinfachen und fortschrittliche Analysen ermöglichen – für einen sichereren, intelligenteren und effizienteren Betrieb.