The TaxiBot as a lever for energy transition in the airport sector: integrated analysis for implementation at Milan Malpensa Airport

This thesis aims to assess the feasibility of introducing the TaxiBot at Milan Malpensa Airport. The study was carried out in collaboration with SEA Milan Airports S.p.A., as part of a five-month curricular internship at Malpensa. The analysis is part of the OLGA (hOListic & Green Airports) project, co-funded by the European Union and aimed at decarbonizing airport operations. The TaxiBot is an electric airport tractor capable of towing aircraft during the entire taxiing phase, avoiding the need to start the main engines. The analysis conducted is multidisciplinary and integrates operational, infrastructural, environmental and economic aspects, with the aim of comparing the innovative scenario with traditional procedures. In the first phase, the operational procedures involved in using the TaxiBot were analysed. Subsequently, two operational scenarios on which to focus the analysis were identified: the first concerns flights departing from Terminal 2 with take-off from runway 35R, while the second concerns flights departing from Terminal 1 with take-off from 35L. Simulations carried out using AviPLAN software were used to assess the infrastructure compatibility of the vehicle with the airside layout, identifying the necessary modifications. Subsequently, an environmental impact study was developed, which allowed a comparison to be made between the current situation and the one involving the use of the Taxibot for the T2-35R scenario. Using data from flights departing in February and August 2025 as a reference, fuel consumption and emissions were determined. A model was also implemented in MATLAB to determine the number of vehicles needed to serve all departing flights in the scenario considered; subsequently, the trade-off between fleet size and operational coverage was identified. Finally, an economic analysis was used to estimate the break-even rate for the service. The results of the analysis showed that the introduction of the TaxiBot is a promising intervention for Malpensa, especially in terms of environmental sustainability, but at the same time it has infrastructural, operational and economic implications that must be assessed in an integrated manner.

La presente tesi si pone l’obiettivo di valutare la fattibilità dell’introduzione del TaxiBot presso l’Aeroporto di Milano Malpensa. Lo studio è stato realizzato in collaborazione con SEA Milan Airports S.p.A., nell’ambito di un tirocinio curriculare di cinque mesi svolto presso la sede di Malpensa. L’analisi si inserisce nel contesto del progetto OLGA (hOListic & Green Airports), co-finanziato dall’Unione Europea e orientato alla decarbonizzazione delle operazioni aeroportuali. Il TaxiBot è un trattore aeroportuale elettrico in grado di trainare gli aeromobili durante l’intera fase di rullaggio, evitando l’accensione dei motori principali. L’analisi condotta è di tipo multidisciplinare e integra aspetti operativi, infrastrutturali, ambientali ed economici, con l’obiettivo di confrontare lo scenario innovativo con le procedure tradizionali. In una prima fase sono state analizzate le procedure operative che comporterebbe l’utilizzo del TaxiBot. Successivamente, sono stati individuati due scenari operativi su cui concentrare l’analisi: il primo riguarda i voli in partenza dal Terminal 2 con decollo da 35R, mentre il secondo quelli in partenza dal Terminal 1 con decollo da 35L. Mediante simulazioni effettuate con il software AviPLAN, è stata valutata la compatibilità infrastrutturale del mezzo con il layout airside, individuando le modifiche necessarie. In seguito, è stato sviluppato uno studio dell’impatto ambientale, che ha permesso di fare un confronto tra la situazione attuale e quella che prevede l’utilizzo del TaxiBot per lo scenario T2-35R. Utilizzando come riferimento i dati dei voli in partenza nei mesi di febbraio e agosto 2025, sono stati determinati i consumi di carburante e le emissioni di 〖CO〗_2 e. In ambiente MATLAB è stato inoltre implementato un modello finalizzato a determinare il numero di mezzi necessario a servire tutti i voli in partenza nello scenario considerato; in seguito, è stato individuato il trade-off tra il dimensionamento della flotta e la copertura operativa. Infine, un’analisi economica ha consentito di stimare la tariffa di break-even del servizio. I risultati dell’analisi hanno evidenziato come l’introduzione del TaxiBot rappresenti un intervento promettente per Malpensa, soprattutto in termini di sostenibilità ambientale, ma allo stesso tempo caratterizzato da implicazioni infrastrutturali, operative ed economiche che devono essere valutate in modo integrato.