Но должен же быть какой-то алгоритм действий в подобных моей ситуациях.

Законный алгоритм см. выше.

А почему сотрудник должен догадаться? На основании чего?

На основании мамы-гражданки Украины.

Неужели я первая украинка (по паспорту), которая везет своего ребeнка по его немецкому паспорту, хотя у него и украинское гражданство имеется?

Не первая и не последняя.

Я предоставляю проездной документ ребенка (немецкий паспорт), я не вывожу его из страны нелегально.

А покуда об этом знать пограничнику? Он для того там и сидит, чтобы детей не вывозили нелегально. А как Вы ему это докажете, если он догадается о наличии гражданства Украины у ребёнка?

В обоих консульствах заверили, что это может быть только worst case scenario, если начнут придираться к гражданству ребенка в аэропорту.

А если будут проблемы на границе, будете ссылаться на телефонные звонки в консульства?

Я просто пытаюсь для себя понять, что я могу в течение этой недели еще предпринять, пока время позволяет.

В течение неделе предпринять уже ничего, разумеется, не успеете. Едьте по немецкому паспорту в этот раз, но на будущее оформите ребёнку украинский паспорт.