Kondensstreifen beeinflussen das Klima: Sie entstehen in großer Höhe, wenn heiße Flugzeugabgase auf sehr kalte, feuchte Luft treffen. Aus den weißen Linien am Himmel werden dann Eiswolken, die Wärme in der Atmosphäre festhalten und zur Erderwärmung beitragen. Laut Deutschem Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist ihr Klimaeffekt dabei so groß wie der des gesamten CO₂ aus dem Luftverkehr.
Im Forschungsprojekt A4CLIMATE arbeiten daher 17 Projektpartner aus neun Ländern daran, die Entstehung und die Klimawirkung von Kondensstreifen zu reduzieren – durch intelligente Flugrouten, neue Triebwerkstechnik und alternative Kraftstoffe.
400 Linienflüge werden untersucht
Die Forschenden kombinieren dafür Satellitendaten, Flugzeug- und Bodenmessungen, moderne Klimamodelle und ein neues Vorhersagesystem für Kondensstreifen. Insgesamt sollen über die Projektlaufzeit 400 Linienflüge untersucht werden, die möglichst keine Kondensstreifen erzeugen, heißt es in einer Presseinformation des DLR. Aktuell führt das DLR zudem Messflüge mit seinem Forschungsflugzeug Falcon 20E durch, das Linienmaschinen von TUIfly bei Kondensstreifen-Beobachtungsflügen über Deutschland und Österreich gezielt hinterherfliegt.
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Um die Wirksamkeit der Maßnahmen unter realen Bedingungen zu testen, werden Messflüge, unter anderem mit der deutschen Fluggesellschaft Tuifly. Das Prinzip ist einfach: Wenn möglich, wird außerhalb jener Regionen geflogen, in denen Kondensstreifen entstehen.
adaptiert von Teoh et al., ACP, 2024.
Weniger Kondensstreifen, aber mehr CO₂ durch Umwege
Die Praxis zeige jedoch, wie komplex das werden könne, heißt es vom DLR. So können Verspätungen oder Wetterveränderungen es schwierig machen, die ideal geplanten Routen exakt einzuhalten. Eine Ausweichroute kann mehr Flugkilometer und damit mehr Ausstoß von CO₂ bedeuten. Das Projektteam arbeitet daher an einer vollautomatischen Datenpipeline, die Routenempfehlungen in Echtzeit liefert und sofort Rückmeldung gibt, ob ein Flug klimaverträglicher geplant werden kann. Satelliten sollen später überprüfen, ob die Strategie in der Realität tatsächlich weniger Kondensstreifen erzeugt. Die Netto-Klimabilanz wird zusätzlich mit Modellen berechnet.
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„Unser Ziel ist es, auf dem Weg zur klimaverträglichen Luftfahrt wissenschaftlich fundiert voranzuschreiten bei gleichzeitigem Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit“, sagt Markus Fischer, DLR-Bereichsvorstand Luftfahrt. „Exakte Vorhersagen und automatisierte Prozesse zur Kondensstreifenvermeidung sind dafür wichtige Werkzeuge, die umfangreich erprobt und weiterentwickelt werden müssen.“
Weniger Ruß, weniger Eiswolken?
Neben der Flugplanung untersucht A4CLIMATE, wie neue Triebwerke und alternative Treibstoffe die Kondensstreifen-Bildung verändern. So untersuchen die Forschenden, ob spezielle Triebwerke, die extrem wenig Ruß ausstoßen, auch automatisch weniger Kondensstreifen bedeuten.
Um das zu testen, begleitet das DLR-Forschungsflugzeug Falcon 20E aktuell TUIfly-Passagierflugzeuge, die mit den rußarmen Magerverbrennungs-Triebwerken ausgestattet sind. Diese Flüge führen bewusst durch Kondensstreifen-begünstigende Regionen. So wird direkt in der Atmosphäre und unter realen Bedingungen gemessen, welche Eigenschaften die Kondensstreifen dieser neuen Triebwerke haben: „Wir wollen verstehen, wie stark sich die Klimaerwärmung reduzieren lässt, wenn Flugzeuge moderner und smarter unterwegs sind“, erklärt Projektleiterin Christiane Voigt vom DLR-Institut für Physik der Atmosphäre.