Umweltschutz im Luftverkehr

Der Umweltschutz im Luftverkehr gewinnt immer mehr an Bedeutung. Für die Luftfahrt bzw. den Luftverkehr sind Schadstoffe wie Kohlenstoffdioxid, Kondensstreifen, Wasserdampf, Ruß und Stickoxid von besonderer Wichtigkeit für den Klimawandel. „Zum ‘Klimawandel‘ kommt es, wenn die Zunahme von Treibhausgasen, wie beispielsweise Kohlendioxid (CO2), Veränderungen der Erdtemperaturen und des Wettergeschehens verursacht.“ (http://aviationbenefits.org/environmental-efficiency ‚Klimawandel‘)

Den größten Anteil am Klimawandel verursachen Menschen durch das Freisetzen von CO2 in die Erdatmosphäre. Darüber hinaus bestimmt im Luftverkehr die Verbrennung von Kerosin, das zu 86 Prozent aus Kohlenstoff und zu 14 Prozent aus Wasserstoff besteht, den größten CO2-Ausstoß. Bei der Verbrennung von Kerosin verbindet sich Kohlenstoff mit Sauerstoff aus der Luft. Dabei entsteht aus jedem Kilogramm Kerosin, 3,15 Kilogramm CO2. Das Kohlenstoffdioxid verbreitet sich gleichermaßen über die Atmosphäre. Außerdem entsteht beim Verbrennen von einem Kilogramm Kerosin etwa 1,23 Kilogramm Wasserdampf. „Wenn die heißen und feuchten Verbrennungsgase sich mit kalter Umgebungsluft mischen, kondensiert der Wasserdampf und es bilden sich winzige Wassertröpfchen. In der kalten Luft bei etwa minus 40 Grad Celsius gefrieren die Tröpfchen und bilden winzige Eiskristalle, die als Kondensstreifen sichtbar sind.“ (DW.de, ‚Was richten Flugzeugemissionen an?‘, http://www.dw.com/de/was-richten-flugzeugemissionen-an/a-15748640)

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Flugzeugabgase

Zu den Flugzeugabgasen gehören auch winzige Rußpartikel, die sich auf den kondensierten Wasserdampf, den Kondensstreifen, setzen. Allerdings bleiben die Rußpartikel auch ohne die Kondensstreifen längere Zeit in der Atmosphäre, als „Kondensationskeime“ (vgl. DW.de, ‚Was richten Flugzeugemissionen an?‘, http://www.dw.de/was-richten-flugzeugemissionen-an/a-15748640) für die Wolkenbildung bestehen. Außerdem befinden sich viele vergleichbare Partikel in der Luft, welche die Forschungen nach den Auswirkungen der Rußpartikel bei der Wolkenbildung erschweren.

Die hohen Temperaturen in den Brennkammern der Triebwerke führen dazu, dass Stickstoff aus der Luft gebunden und zu Stickoxid umgewandelt wird. In der Stratosphäre, ab 16.000 Metern Höhe, führen die Stickoxide zu einem Ozonabbau und in Höhen bis zu 12.000 Metern zu einer Ozonvermehrung. Dieses Ozon wirkt dann als Treibhausgas.

Treibstoffverbrauch und Umweltschutz im Luftverkehr

Eine Berechnung vom Bundesverband der Deutschen Luftverkehrswirtschaft über die Flugzeuge ihrer Mitglieder und deren Tochtergesellschaften beschäftigt sich damit, wie weit jeder einzelne Passagier im Jahr 2011 transportiert wurde und dem dazu bemessenen Gesamtverbrauch des Treibstoffes für jeden einzelnen Flug. Das Ergebnis ist, dass 287.599.174.618 Passagierkilometer geflogen wurden. Bezüglich der Passagierkilometer handelt es sich um die geflogene Distanz aller Flüge der Mitglieder- Fluggesellschaften in Kilometern multipliziert mit der Gesamtzahl der von ihnen beförderten Passagiere aus dem Jahre 2011. Darüber hinaus wurde der gesamte Treibstoffverbrauch, also 11.274.530.268 Liter, aus den oben genannten Flügen ermittelt. Der letzte Schritt besteht darin, die Summe des verbrauchten Treibstoffes durch die Zahl der geflogenen Passagierkilometer zu teilen. Das Ergebnis ist ein durchschnittlicher Verbrauch von 3,92 Litern Treibstoff pro Passagierkilometer.

Allerdings ist dies nur ein Durchschnittswert der verschiedenen Fluggesellschaften. Dies liegt an den unterschiedlich weit entfernten Flugzielen. „Zu beachten ist, dass es sich hier um einen Durchschnittswert handelt. Unterschiedliche Flugstrecken haben auch unterschiedliche Verbrauchswerte: Auf einer Langstrecke von über 3.000 km liegt der durchschnittliche Verbrauch bei 2,8 bis 3,6 Litern pro 100 Pkm. Auf kürzeren Strecken liegt er höher. So wurden auf Mittelstrecken (800 bis 3.000 km) 2,8 bis 4,5 Litern pro 100 Pkm verbraucht. Und auf Kurzstrecken (unter 800km) waren es 6,7 bis 7,3 Liter pro Pkm.“ (Bundesverband der Deutschen Luftverkehrswirtschaft, Die Berechnung, http://www.die-vier-liter-flieger.de/de/die-berechnung/)

Vergleich des Treibstoffverbrauches von PKW, Bus, Bahn und Flugzeug

Die Bahn hat mit 40g CO2– Ausstoß pro km und Person im Vergleich zum Flugzeug oder auch zum PKW einen geringeren Anteil am Schadstoffausstoß. Zusätzlich lässt sich ihr Antrieb, der Strom, welcher zu 54 Prozent aus Kohlestrom, 32 Prozent Atomstrom und 14 Prozent Wasserkraft besteht, fast klimaneutral herstellen.

Das Flugzeug hat seine Vorteile in der Kapazität der Passagieranzahl: im Airbus A380 können bis zu 800 Passagiere befördert werden. Auch die Geschwindigkeit und die weiten Strecken sind den Flugzeugen anzurechnen. Allerdings ist der Anteil des CO2– Ausstoßes mit 380g pro km und Person vergleichsweise höher.

Der PKW liegt mit 150g pro km und Person genau dazwischen. Darüber hinaus entstehen bei einer PKW-Fahrt auch deutlich mehr gesundheitsschädliche Feinstaube, welche durch die Verbrennung bedingt sind. Ein weiteres Problem liegt darin, dass die meisten Fahrten des PKW nicht ausgelastet sind, da sich im Durchschnitt 1,5 Personen pro Fahrt in einem PKW befinden. Dieses Problem könnte allerdings durch die Entscheidung für einen mit Ökostrom betriebenen PKW verkleinert werden. Da liegt der CO2– Ausstoß bei 7g pro Km und Person.

Der CO2 Ausstoß eines Reisebusses hält mit 20g pro km und Person einen sehr geringen Wert.

Wachstum des Luftverkehrs und die Auswirkungen auf die Umwelt

Die Verantwortung der Luftverkehrsbranche gegenüber der Umwelt nimmt mit ihrem immer weiter steigenden Wachstum zu. Verschiedene deutsche und internationale Organisationen beteiligen sich an der Weiterentwicklung des umweltfreundlicheren Fliegens. Eine davon ist der Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie, die sich mit Ressourcen- und Umweltschutz bei der Produktion und Nutzung von Flugzeugen beschäftigt. Die ständige technische Weiterentwicklung erfolgt aber auch durch effiziente operative Abläufe, wie die der Flughäfen, wenn es zum Beispiel um Anflugverfahren geht. Die Flugindustrie konnte so in den letzten 40 Jahren eine Reduzierung von 70% des Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes erreichen. Dies ist ein gelungener Beitrag zum Umweltschutz im Luftverkehr. Darüber hinaus gibt es in Deutschland auch die Aviation Initiative for Renewable Energy in Germany, die AIREG. Sie setzt sich aus 20 Unternehmen der Luftfahrtbranche zusammen und verfolgt das Ziel, den Anteil der erneuerbaren Energien im Luftverkehr zu erhöhen.

Triebwerke und der Umweltschutz im Luftverkehr

Die Triebwerkshersteller entwickeln immer komplexere Systeme, um den Treibstoffverbrauch zu senken. Dadurch wird ebenfalls der Umweltschutz im Luftverkehr verbessert. Die Unternehmen MTU Aero Engines aus München und Pratt & Whitney aus den USA sind positives ein Beispiel dafür. Aktuell entwickeln sie gemeinsam den Geared Turbo Fan.

Ein weiteres Beispiel ist Rolls-Royce Deutschland. Sie zeichnen sich durch ihr kürzlich durch die europäische Flugsicherheitsagentur EASA zertifizierten Triebwerk, dem Trent XWB, aus. Dieses trägt dazu bei, dass der Airbus A350 circa 25 Prozent weniger Treibstoff verbraucht als seine Vorgängermodelle. Zusätzlich arbeitet Rolls-Royce an einem Zukunftsprojekt, der Open-Rotor Technologie. Mit dieser Technologie sei eine weitere Treibstoffeinsparung von 25 Prozent möglich.

Emissionshandel im Luftverkehr

Im Januar 2012 ist der Emissionshandel in die europäische Luftfahrt eingeführt worden. „Das betrifft jede Airline, die in Europa startet oder landet. Jetzt müssen auch Fluggesellschaften für ihre ausgestoßenen Emissionen Zertifikate kaufen. Jeder Airline steht dabei eine Freimenge an Emissionen zu. Für alles, was über diese Freimenge an Emissionen hinausgeht, müssen Zertifikate dazugekauft werden.“ So werden die Unternehmen belohnt, die schon seit Jahren stark für den Klimaschutz eingesetzt haben. Für andere Fluggesellschaften soll das Emissionshandelssystem ein Ansporn sein. Sie können beispielsweise ihre Flotte erneuern, um umweltfreundlichere Flugzeuge einzusetzen und so dem Umweltschutz im Luftverkehr voranzubringen. Allerdings wird dieses System von vielen Staaten nicht unterstützt. Die USA, China, Russland und Indien lehnen den europäischen Emissionshandel ab. Denn  sie sehen dadurch einen Eingriff in ihre staatliche Souveränität.

Quelle: Studienarbeit zum Umweltschutz im Luftverkehr von Rateb Allaf, Studierender im Studiengang Aviation Business an der HTW des Saarlandes

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