Die Forschung ist sich mittlerweile einig, dass Kondensstreifen einen ähnlich großen Klimaeffekt haben wie das gesamte CO2 aus dem Luftverkehr. Wenn man Kondensstreifen vermeiden oder reduzieren könnte, ließe sich die Klimawirkung der Luftfahrt also verringern. Doch wie könnte eine solche Vermeidung im Airline-Alltag aussehen? Damit beschäftigt sich das EU-Projekt A4CLIMATE, das vom DLR koordiniert wird und an dem 16 Partner aus Industrie und Forschung mitwirken, darunter die deutsche Fluggesellschaft TUIfly. Über die vierjährige Projektlaufzeit sollen 400 Linienflüge untersucht werden, die dank alternativer Flugrouten möglichst keine Kondensstreifen erzeugen.
Zunächst einmal ist es wichtig, eine möglichst genaue Vorhersage zu treffen, in welchen Gebieten Kondensstreifen entstehen. Dafür nutzen die Forscher ein neues Vorhersagesystem für Kondensstreifen. So können alternative Routen empfohlen werden, die eisübersättigte Regionen vermeiden, in denen sehr niedrige Temperaturen und hohe Luftfeuchtigkeit und damit ideale Bedingungen für die Entstehung von Kondensstreifen herrschen. Meist geht es dabei um eine Veränderung der Flughöhe. Rußpartikel aus Abgasen wirken als Kondensationskeime für den Wasserdampf, den Triebwerke ebenfalls ausstoßen. Die Wassertröpfchen gefrieren zu Eiskristallen und werden als Kondensstreifen sichtbar. Zusätzliche Möglichkeiten zur Reduzierung von Kondensstreifen sind nach Angaben des DLR innovative Triebwerkstechnik und alternative Kraftstoffe.
Kondensstreifen erzeugen für die Forschung
Derzeit führt das DLR Messflüge mit seiner Dassault Falcon 20E durch. Der Forschungsjet fliegt gezielt Verkehrsflugzeugen von TUIfly über Deutschland und Österreich hinterher, um Kondensstreifen zu beobachten. Dabei wird bewusst durch eisübersättigte Regionen geflogen. Das Ziel dieser Messflüge ist es, den Einfluss von modernen Magerverbrennungstriebwerken auf die Kondensstreifenbildung zu untersuchen. TUIfly Deutschland betreibt Boeing 737, darunter auch die neuen MAX mit LEAP-1B-Triebwerken von CFM International. Für die rund zwei Wochen dauernden Flugversuche werden nach Angaben des DLR typische Reiseverbindungen von Deutschland nach Ägypten beflogen. Die Falcon 20E folgt den Passagierflugzeugen mit etwa zehn Kilometern Abstand und untersucht mit einer speziellen Instrumentierung die entstandenen Kondensstreifen.
In einer zweiten Kampagne will das DLR gemeinsam mit TUIfly und dem österreichischen Luftfahrtunternehmen Flightkeys Messflüge durchführen, die die Wirkung und Umsetzbarkeit alternativer Routen in den Fokus rücken. Das Projektteam arbeitet nach Angaben des DLR 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. Denn manchmal muss abgewogen werden zwischen einer längeren Flugroute, die zwar weniger Kondensstreifen, dafür aber mehr CO₂ erzeugt. Zudem können Verspätungen, schnelle Wetterveränderungen oder Turbulenzen die Einhaltung einer alternativen Route erschweren. Deshalb gelte es, unter diesen Randbedingungen robuste Abläufe und Lösungen zu entwickeln und zu erproben, so das DLR.
"Wir wollen verstehen, wie stark sich die Klimaerwärmung reduzieren lässt, wenn Flugzeuge moderner und smarter unterwegs sind", sagt Projektleiterin Prof. Christiane Voigt vom DLR-Institut für Physik der Atmosphäre.
