Arbeitsgemeinschaft Deutscher Verkehrsflughäfen
Bedeutung der Luftverkehrsemissionen
Kohlendioxid (CO2)
Kohlendioxid ist das bedeutendste anthropogene Treibhausgas. Es wird in großer Menge bei Verbrennung der aus pflanzlichen und tierischen Ablagerungen entstandenen fossilen Energieträger freigesetzt. Seit Beginn der Industrialisierung hat sich die CO2-Konzentration in der Atmosphäre um rund 35% erhöht. Da Kohlendioxid ein langlebiges Spurengas ist, verteilt es sich unabhängig vom Ort der Freisetzung relativ gleichmäßig über die Atmosphäre.
Das Klimawirkungspotenzial von CO2 ist von Umgebungsbedingungen wie Ausbringungshöhe und Temperatur unabhängig. In Deutschland stellen Kraftwerke mit einem Anteil von 43 % die größte anthropogene Kohlendioxid-Quelle dar. Allein das Braunkohlenkraftwerk Jänschwalde in Brandenburg emittiert mit 23 Mio. t CO2 jährlich nahezu die Hälfte des vom gesamten innereuropäischen Luftverkehr ausgestoßenen CO2 (56 Mio. t jährlich). Weitere wesentliche Emittenten sind die Industrie (21%), Haushalte (13%) und der Straßenverkehr (18%).
Dem Luftverkehr werden in Deutschland ebenso wie im internationalen Maßstab ca. zwei Prozent der anthropogenen CO2-Emissionen zugerechnet.
Kondensstreifen
Der Energiehaushalt der Erdatmosphäre wird stark von Wolken beeinflusst. Im Allgemeinen reflektieren Wolken die einfallende Sonnenstrahlung, so dass sie kühlend wirken. Andererseits reflektieren sie langwellige Strahlung zur Erde zurück, so dass sie die Erdoberfläche erwärmen. Welcher dieser Effekte letztendlich überwiegt, ist auch von der optischen Dicke der Wolken abhängig.
Kondensstreifen sind linienförmige, von Flugzeugen verursachte Zirruswolken. Nur unter bestimmten atmosphärischen Voraussetzungen werden die Wasserdampfemissionen eines Flugtriebwerkes als Kondensstreifen sichtbar. Sie bilden sich in einer ausreichend kalten Atmosphäre. Die genaue Grenztemperatur, unterhalb der sich Kondensstreifen bilden, hängt von der Flughöhe, der Umgebungsfeuchte, dem Treibstoff und dem Wirkungsgrad des Flugzeugs ab. Sie liegt zwischen –35 und –55 °C.
In trockener Luft lösen sich die Kondensstreifen rasch wieder auf. In ausreichend feuchter Luft entstehen persistente, d.h. langlebige Kondensstreifen, die wenige Minuten bis Stunden am Himmel verbleiben. 10 bis 20% aller Flüge finden in einer derart feuchten Atmosphäre statt. Aus einer sechsjährigen Beobachtungsreihe hat das DLR die Fläche und optische Dicke von linienförmigen Kondensstreifen über Europa bestimmt. Über Europa bedecken linienförmige Kondensstreifen im Jahresmittel am Tage etwa 0,7 % des Himmels. Nachts, wenn Kondensstreifen stärker erwärmend wirken, ist die Bedeckung ein Drittel dieses Wertes.
Bezüglich der Quantifizierung des Klimaeffektes bestanden bisher große Unsicherheiten, da zu wenig gesicherte Informationen zum mittleren Bedeckungsgrad und zur mittleren optischen Dicke der Kondensstreifen vorlagen. Hier hat die TRADEOFF-Studie etwas Klarheit gebracht: Die Klimawirkung der Kondensstreifen liegt um den Faktor drei bis vier unterhalb bisheriger Annahmen des IPCC.
Zirruswolken (Contrail-Zirren)
Lösen sich Kondensstreifen nicht innerhalb weniger Minuten auf, so können bei hinreichend mit Feuchtigkeit gesättigter Atmosphäre aus ihnen Zirruswolken entstehen. Diese Zirren sind kaum noch von natürlich auftretenden Zirruswolken zu unterscheiden. Die Forscher nehmen an, dass die Überdeckung des Himmels mit Zirruswolken aufgrund des Luftverkehrs pro Jahrzehnt im ca. 1 bis 2% erhöht .
In bisherigen Untersuchungen des IPCC war es nicht möglich, den Einfluss der Zirrusbewölkung auf das Klima eindeutig zu bestimmen. Die TRADEOFF-Studie konnte zumindest einen Maximalwert identifizieren, der mit großer Wahrscheinlichkeit nicht überschritten wird. Bisher ist es jedoch noch nicht gelungen, eine hinreichend genaue Abschätzung des wirklichen Einflusses der Contrail-Zirren abzugeben. Dies wird möglicherweise erst nach Vorliegen der Messergebnisse einer neuen Generation von Meteosat-Wettersatelliten in einigen Jahren möglich sein.
Stickoxide (NOx)
Die vom Luftverkehr emittierten Stickoxide reagieren mit anderen chemischen Verbindungen in der Atmosphäre. Diese Reaktionen sind abhängig davon, in welcher Höhe die Emissionen erfolgen und werden in den Berechnungen des IPCC sowie bei TRADEOFF zur Ermittlung der Klimawirksamkeit berücksichtigt. Sie stimulieren die Produktion von Ozon, die zur Erwärmung beiträgt, und bewirken gleichzeitig einen abkühlenden Methanabbau. Stickoxide wirken also erwärmend und abkühlend zugleich und der Nettoeffekt der Stickoxidemissionen scheint insgesamt eher gering zu sein. Zudem haben Messungen des EU-Projekts MOZAIC gezeigt, dass in den Höhen, in denen Flugzeuge verkehren, etwa genau so viel Stickoxid von bodengebundenen Emittenten zu finden ist, wie von Flugzeugen emittiert wird.
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