Klimaeffekte durch Flughöhen-Wechsel

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Laut der wissenschaftlichen Nachrichtenseite ixoi.de wird der globale Luftverkehr in den nächsten 20 Jahren deutlich zunehmen. Dies ist besonders deshalb problematisch, weil die Treibhausgas-Emissionen von Flugzeugen in der Atmosphäre eine bis zu fünfmal höhere Klimawirkung verursachen als Emissionsquellen wie Autos und Schiffe, die sich am Boden befinden. Zusätzlich begünstigen Schwebstoffe und Wasserdampf aus den Kondensstreifen der Flugzeuge die Bildung von Cirruswolken, die durch ihre wärmeabsorbierende Wirkung den Treibhauseffekt auf der Erde verstärken.

Kondensstreifen im Fokus der Wissenschaft

Neben der Vermeidung von CO2-Emissionen durch sparsamere Flugzeugmotoren sind deshalb auch Kondensstreifen in den Fokus der Wissenschaft gerückt. Dabei wurde entdeckt, dass Flugzeuge, die durch besonders kalte Luftschichten mit viel Wasserdampf fliegen, besonders langlebige und damit wolkenfördernde Kondensstreifen erzeugen. Diese können bis zu 18 Stunden am Himmel verbleiben und dort klimawirksame Kondenscirren erzeugen.

Veränderung der Flughöhe könnte Kondensstreifen reduzieren

Forscher des Imperial College London stellten daher die These auf, dass klimawirksame Kondensstreifen verhindert werden könnten, wenn Flugzeuge diese in der Regel dünnen Luftschichten meiden. Dazu wurde schon eine Veränderung der Flughöhe um wenige hundert Meter ausreichen. Problematisch ist hingegen laut der Publikation im wissenschaftlichen Fachmagazin Environmental Science & Technology die regelmäßige Veränderung dieser Luftschicht, die es nötig macht, auch die Routen zur Vermeidung permanent anzupassen. Laut den Studienautoren ist „eine flottenweite Umleitungs-Strategie daher nicht wirklich praxisnah.“

2,2 Prozent der Flugzeuge verursachen Hauptteil der Kondensstreifen

Auf der Suche nach einer alternativen zu Routenänderungen der gesamten Flotte stellten die Wissenschaftler fest, dass lediglich bei einem sehr geringen Teil der Flugzeuge eine Höhenanpassung nötig wäre, um einen Großteil der Kondensstreifen zu verhindern. Die Auswertung von Flugdaten des japanischen Luftraums zeigt, dass nur 2,2 Prozent der Flugzeuge etwa 80 Prozent der klimawirksamen Kondensstreifen erzeugen. Besonders stark betroffen waren hier Flüge in der ersten Nachthälfte und am späteren Nachmittag.

Selektive Umleitung weniger Flugzeuge

Die Wissenschaftler schlussfolgern daraus, dass „ein selektives Umleiten dieser Flüge, die Klimawirkung der weltweiten Kondensstreifen mit minimalen Störungen des Luftverkehrs und ohne technische Veränderungen signifikant verringern würde.“ Um die Auswirkungen dieser Maßnahmen zu testen, erstellten die Forscher eine Simulation, in der alle Routineflüge über Japan entweder 600 Meter höher oder tiefer fliegen, um die besonders kritische Luftschicht zu umgehen.

Flughöhenwechsel reduziert Kondensstreifen laut Simulation deutlich

Laut den Ergebnissen der Simulation führt bereits eine Höhenanpassung bei nur 1,7 Prozent aller Flüge zu einer Verringerung der von Kondensstreifen ausgelösten Klimawirkung um 59 Prozent. Bereits eine Umleitung der Nachtflüge auf andere Höhen reduziert die Klimaeffekte der Kondensstreifen um 21,2 Prozent. Die Wissenschaftler um Roger Teoh erklären, dass „es dabei am effizientesten ist, wenn Flugzeuge in den Sommermonaten auf geringere Höhen umgeleitet werden und im Winter auf größere.“

Höherer Treibstoffverbrauch in geringeren Höhen

Dabei muss allerdings beachtet werden, dass eine Verringerung der Flughöhe der Luftwiderstand und damit auch den Treibstoffverbrauch sowie die CO2-Emissionen erhöht. Im Falle der Simulation mit 1,7 Prozent umgeleiteten Flügen würde der Kerosinverbrauch um 0,014 Prozent steigen. Dies wiederum macht eine Umsetzung für Airlines kritisch.

Wie Co-Autor Marc Stettler erklärt, „könnte aber auch eine Verringerung der Kondensstreifen-Klimawirkung von 20 Prozent erreicht werden, wenn nur die Flugzeuge umgeleitet werden, die durch die Höhenanpassung kein zusätzliches CO2 ausstoßen.“

Einfache Strategie zur Vermeidung von Klimaeffekten

Die Wissenschaftler konstatieren daher, dass die von ihnen errechneten Maßnahmen eine schnelle und simple Strategie dafür bieten, die klimaschädlichen Effekte des Luftverkehrs teilweise zu reduzieren. In Kombination mit neuer Triebwerken, die weniger Ruß und Feinstaub erzeugen, würde eine Veränderung der Flughöhe sogar 90 Prozent der treibhauswirksamen Kondensstreifen verhindern.

 

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