Das permanente Wachstum des Luftverkehrsaufkommens, das einen wesentlichen Beitrag zu wirtschaftlichem Wachstum liefert, erreicht die Grenze dessen, was aktuelle Air Traffic Management (ATM) Systeme bewältigen können. Grundlegende änderungen im ATM-Betrieb sind notwendig, um die für die nächsten Jahrzehnte erwartete Steigerung bewältigen zu können. Auf der einen Seite wurde der Flaschenhals der zentralisierten Steuerung von Luftraumbetrieb als eine essenzielle Beschränkung identifiziert, und die beiden großen Entwicklungsprogramme, die in Europa und Nordamerika im Gange sind, SESAR und NextGen, sehen beide eine viel stärkere Einbindung aller ATM-Beteiligten in Entscheidungsfindungsprozesse vor, um so den Aufwand für ATM-Koordination zu dezentralisieren. Eine wesentliche Anforderung und ein Treiber für diese Steuerungsverlagerung und -verteilung ist die Verfügbarkeit aller Informationen für auf Subsystem-Ebene zu treffenden Entscheidungen, die den Fluss im ATM-Supersystem verbessern, also die dezentrale Verfügbarkeit von statischen und dynamischen ATM-Daten. Auf der anderen Seite findet in den traditionellen ATM-Informationsverteilungssystemen gerade ein Paradigmenwechsel statt, der im Wesentlichen bestimmt wird durch einen übergang von Papier-basierten, Produkt-orientierten Abläufen zu Daten-basierten, Konzept-orientierten. Die Entwicklung des "Aeronautical Information Exchange Model version 5" (AIXM 5) hat dieser Bewegung den Weg bereitet und es damit dem Bereich der aeronautischen Informationen ermöglicht, die erste ATM-Daten-Domäne zu sein, die den Paradigmenwechsel umsetzt. Die Integration der Domäne aeronautischer Informationen mit den verschiedenen anderen ATM-Daten-Domänen wird unterstützt durch die Definition eines übergeordneten Modellsystems grundlegender Informationskonzepte, dem "ATM Information Reference model". In diesem sind elementare Konzepte wie Raum und Zeit generisch, aber dennoch ATM-spezifisch modelliert. Solche Modelle aeronautischer Räumlichkeit und zeitlicher Abhängigkeit aeronautischer Prozesse werden in dieser Arbeit als Konzepte von AIXM 5 vorgestellt und diskutiert. Beide Themen, die benötigte Reorganisation der Informationsverteilungssysteme und die explizite Modellierung von Information in ATM-Daten-Domänen unter Einbeziehung generischer Modelle für elementare Informationsaspekte, sind Bestandteile des "SWIM"-Konzepts: der Ansatz zu "System Wide Information Management" in den von SESAR und NextGen vorgesehenen zukünftigen ATM-Systemen. SWIM definiert ein abstraktes Modell eines verteilten Systems für Informationsaustausch zwischen den Subsystemen der ATM-Beteiligten, die als "Provider" und "User" von Information agieren. Einer der fundamentalen SWIM-Kommunikationsdienste ist Publish/Subscribe (Pub/Sub): ein Kommunikationsparadigma, das in enger Beziehung zu ereignisbasierten Interaktionsmodellen steht. In Pub/Sub können Provider Ereignismeldungen ("event notifications") publizieren. Ein Benachrichtigungsdienst, der die Kommunikationsparteien inhärent entkoppelt, ist alleine verantwortlich für die Vermittlung der Meldungen an betroffene User, die vorher ihr Interesse an einer bestimmten Art von Ereignismeldungen ausgedrückt haben, indem sie bei dem Dienst eine Subskription angemeldet haben. Obwohl diverse Subskriptions- und Ereignismodelle in der Literatur vorgeschlagen und in Pub/Sub-Systemen implementiert worden sind, gibt es keines, das die Mittel bereitstellt, Subskriptionen auf der Basis von räumlichen und zeitlichen Aspekten von Ereignissen auszudrücken, und auf der selben Grundlage Ereignismeldungen effizient zu verteilen. In dieser Arbeit wird solch ein Subskriptionsmodell für räumliche und zeitliche Aspekte von Ereignismeldungen vorgestellt. Es leitet sich ab aus einer initialen Analyse der speziellen Anforderungen der Domäne aeronautischer Informationen bezüglich räumlicher Daten und den Implikationen aus den Abläufen in dieser Domäne für ein Modell temporaler Daten und verfolgt das Ziel, die Mittel zur Verfügung zu stellen, sich für Meldungen über Ereignisse zu subskribieren, die sich auf die Trajektorie eines (geplanten oder in Durchführung befindlichen) Fluges auswirken. Das Subskriptionsmodell basiert auf zwei elementaren Arten von Filtern, aus denen Subskriptionen zusammengesetzt werden und die im Benachrichtigungsdienst für Routing-Entscheidungen benutzt werden: räumliche Filter und Intervall-Filter. Diese Filtertypen werden formal eingeführt, und benötigte Operationen werden definiert, nämlich das Anwenden von Filtern auf Meldungen ("notification matching") und Beziehungen zwischen Filtern. Das "2,5-dimensionale" aeronautische Raum-Modell erfordert die Anpassung von Algorithmen aus dem Bereich der Algorithmischen Geometrie, um auf Geometrien angewendet werden zu können, bei denen unterschiedliche Interpolationsverfahren für Linien zur Anwendung kommen. Dies ist notwendig aufgrund der verschiedenen Arten von in der Flugnavigation gebräuchlichen Pfaden, nämlich Loxodrome- ("rhumb line") und Orthodrome-(Großkreis-)Routen. Forschung an verteilten inhaltsbasierten Pub/Sub-Systemen hat in der Vergangenheit fortgeschrittene Routing-Algorithmen hervorgebracht, die Gleichheits- und überdeckungsbeziehungen zwischen Subskriptionen ausnutzen, um den Mehraufwand für den Umgang mit Filtern ("filter handling overhead") zu reduzieren, der in den verteilten Knoten des Benachrichtigungsdienstes anfällt. Im hier gegebenen Kontext allerdings sind diese traditionellen Ansätze wirkungslos, da die Subskriptionen die entsprechenden Beziehungen nicht aufweisen, denn die 4D-Trajektorien zweier Flüge nehmen niemals die gleiche Raumzeit ein. Ebenso kann die Raumzeit einer der Trajektorien nie von der der anderen überdeckt sein. Nichtsdestotrotz können die jeweiligen Raumzeiten nahe genug beieinander sein, so dass die Flüge von den gleichen Ereignissen betroffen sind. In diesem Fall könnten die jeweiligen Subskriptionen vereinigt werden, um so den "filter handling overhead" über alle verteilten Knoten des Systems zu reduzieren. Die zentrale Herausforderung solch eines Ansatzes zum Zusammenfügen ("merging") ähnlicher Subskriptionen ist die Entscheidung, ob Filter "ähnlich genug" sind, um zusammengefügt zu werden. Dem Problem des unvollkommenen Zusammenfügens ("imperfect merging") von Filtern liegt ein Trade-off zugrunde, nämlich zwischen Filterungsqualität und der Anzahl von Filtern. Ein formaler Ansatz zur Beschreibung von Filter-ähnlichkeit und Filterungsqualität ist notwendig, um diesen Trade-off sinnvoll auszutarieren. Solch eine formale Diskussion wird in dieser Arbeit präsentiert, und heuristische Algorithmen werden vorgeschlagen, die in auf "filter merging" basierenden Routing-Algorithmen eingesetzt werden können. Die vorgeschlagenen Verfahren gründen darauf, die Abnahme der Filterungsqualität durch "filter merging" quantitativ abzuschätzen. Die Schätzung der Qualität eines zusammengefügten Filters ("filter merger") basiert auf einfachen, für diesen Zweck definierten Filter-Metriken (Größe und Distanz) und liefert als Ergebnis die Schätzung als Zahlenwert. Indem ein Grenzwert für die Qualität von "filter mergers" definiert wird, kann der Trade-off zwischen "Reduktion" (der Filter-Anzahl) und "Präzision" (Filterungsqualität) einfach nach den Anforderungen der Anwendung anhand eines einfachen Zahlenwerts ausgeregelt werden. Die vorgeschlagenen Größe- und Distanz-basierten Ansätze zur Qualitätsschätzung von "filter mergers" wurden in Experimenten getestet, deren Ergebnisse zeigen, dass ein auf normalisierter Filterdistanz basierender Ansatz den anderen im Hinblick auf erreichte Filterungsqualität überlegen ist. Darüber hinaus wurde der Einfluss anderer Faktoren untersucht, wie der Größe von Filtern und Ereignismeldungen, ihrer Distanz und der Verteilungscharakteristik (gehäuft/"clustered" oder gleichverteilt) sowie der Anzahl von Filtern und Ereignismeldungen. Es zeigt sich, dass eine höhere Dichte von Filtern und Ereignismeldungen im Filterraum (welche eine Abbildung ähnlicher Interessen der User und von Ereignis-Hotspots darstellt) generell eine höhere Filterungsqualität ermöglicht, wenn "imperfect merging" angewendet wird. Weiterhin werden in dieser Arbeit Algorithmen für die Filter-Verarbeitung eines Vermittler-Knotens in einem verteilten Pub/Sub-System vorgestellt, die "filter merging" mit dem Ziel anwenden, die Skalierbarkeit des Systems zu erhöhen, indem die Größe der Routing-Tabellen und der Mehraufwand für das Weiterleiten von Filtern reduziert wird unter Inkaufnahme von unnötigerweise weitergeleiteten Ereignismeldungen durch die Abnahme der Filterungsqualität. Die Vorteile für die Skalierbarkeit des Ansatzes werden in dieser Arbeit auf zwei Arten untersucht und beurteilt: zunächst durch die formale Beschreibung der Auswirkungen des vorgestellten Schemas zur Filter-Verarbeitung und die Untersuchung der Fortpflanzung der Auswirkungen durch das Vermittler-Netzwerk, dann in Experimenten mit realistischen Flug-Subskriptionen, die durch Extrapolation von Daten realer, vergangener Flüge erzeugt wurden. Die Analyse der Ergebnisse zeigt, dass sehr spezifische Bedingungen erfüllt sein müssen, damit der Gesamtansatz die Anzahl von Filter-Operationen (Verarbeitung und Weiterleitung) stärker reduziert als er die Anzahl entsprechender Ereignismeldung-Operationen erhöht. Nichtsdestotrotz gelingt es, Aussagen aus den Ergebnissen über die Bedingungen abzuleiten, die erfüllt sein müssen, damit das Verfahren erfolgreich ist.