Kondensstreifen am Himmel über Mainz | Iris Völlnagel/SWR

Klimafreundlicheres Fliegen Weniger Emissionen dank Biosprit

Stand: 17.06.2021 18:04 Uhr

Kondensstreifen am Horizont zeigen: Hier war ein Flugzeug unterwegs. Aber sie sagen auch etwas aus über die Emissionen, die beim Fliegen freigesetzt werden. Eine neue Studie zeigt: Biosprit ist klimafreundlicher.

Von Iris Völlnagel, SWR

In den frühen Morgenstunden sieht man sie derzeit am deutlichsten: Seitdem vom Frankfurter Flughafen aus wieder mehr Flugzeuge starten, verdichten sich am Himmel über Mainz die Kondensstreifen. Sie wirken ungefährlich, doch Klimaforschern bereiten sie schon lange Sorgen. Nicht, weil es sich dabei um sogenannte Chemtrails handeln würde, wie einige Verschwörungserzähler vermuten, sondern weil sie zur Klimaerwärmung beitragen. Denn: Kondensstreifen verursachen noch vor CO2 den größten Anteil zur Klimaerwärmung durch die Luftfahrt. Das haben Forschende des Deutschen Instituts für Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR) gemeinsam mit der NASA herausgefunden.

Iris Völlnagel

Kondensstreifen werden zu "wärmenden" Wolken

Während des Fliegens stoßen Flugzeuge schwarze Kohlenstoffpartikel - sogenannte Rußpartikel - aus, weil der Kraftstoff nicht vollständig verbrannt wird. Neben Ruß enthalten Flugzeugabgase auch Wasserdampf. In großer Höhe, wo die Luft sehr kalt ist, kondensiert das Wasser an den Partikeln und gefriert. In einer Höhe zwischen 8000 und 12.000 Metern entstehen Eiskristalle, die wir als Kondensstreifen sehen.

Diese Eiskristalle können mehrere Stunden bestehen und hohe Wolken bilden - sogenannte Kondensstreifen-Zirren. Je nach Sonnenstand und Untergrund entfalten sie eine wärmende oder kühlende Wirkung. Forschungsarbeiten zeigen, dass global die wärmende Wirkung überwiegt.

Gemischter Treibstoff hilft dem Klima

Seit Jahren forschen Wissenschaftler des Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrums (DLR) in Zusammenarbeit mit der NASA, ob Flugzeuge mit Biosprit umweltfreundlicher fliegen. Mit ihren Versuchen konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass sich mit der Verwendung einer 50-50-Mischung aus Kerosin und nachhaltigem Treibstoff die Zahl der Eiskristalle in den Kondensstreifen um die Hälfte reduzieren lassen.

"Wir konnten eindeutig nachweisen, dass weniger Rußpartikel durch nachhaltige Kraftstoffe in den Abgasen weniger Eiskristalle in Kondensstreifen zur Folge haben", so Christiane Voigt vom DLR-Institut für Physik der Atmosphäre. "Eine geringere Anzahl von Eiskristallen verringert den durch Kondensstreifen verursachten zusätzlichen Energieeintrag in die Atmosphäre. Damit verringert sich die klimawärmende Wirkung der Kondensstreifen-Bewölkung deutlich." Die Wissenschaftler gehen davon von einem Prozentsatz um 20 bis 30 Prozent aus.

Fliegen für die Wissenschaft

Bereits 2018 hatten die Wissenschaftler die Versuche durchgeführt. Dazu flog das DLR-Forschungsflugzeug ATRA, ein Airbus A320, vom US-Militärstützpunkt Ramstein in Rheinland-Pfalz aus mit verschiedenen Kraftstoffmischungen über Deutschland. Ihm folgte mit ein bis zwei Minuten Verzögerung das Forschungsflugzeug CD-8 der NASA. Mit Hilfe von Messgeräten konnten die Wissenschaftler der NASA, des DLR sowie des Max-Planck-Instituts für Chemie Daten über Emissionen und Kondensstreifen erfassen. Sie probierten auch verschiedene Treibstoffmischungen aus - darunter ein nachhaltiger Biokraftstoff.

Inzwischen gibt es einzelne Versuche der Airlines, ihre Flieger mit Biokraftstoff zu betanken. Im Mai 2021 kündigte Air France seinen ersten Langstreckenflug von Paris ins kanadische Montreal mit teilweise nachhaltigem Treibstoff aus Speiseöl an. Bei dem Testflug waren Kerosin und 16 Prozent Biokraftstoff im Tank. Bisher seien maximal 50 Prozent Biokraftstoff in Flugzeugen zugelassen, weiß Martin Kaltschmitt, Leiter des Instituts für Umwelttechnik und Energiewirtschaft der Technischen Universität Hamburg.

Herausforderung Kraftstoffentwicklung

Die größte Herausforderung auf dem Weg zum klimafreundlichen Fliegen sei die Entwicklung von Biosprit, sagen Wissenschaftler. Biokraftstoff, sogenannter Sustainable Aviation Fuel (SAF), wird derzeit vor allem aus alten Pflanzen- und Speiseölen hergestellt. Im Gegensatz zum herkömmlichen Kerosin auf Mineralölbasis werden Biokraftstoffe nicht subventioniert und sind noch wesentlich teurer, auch weil sie nur in geringen Mengen hergestellt werden können.

"Biobasierende Treibstoffe werden nicht die einzige Lösung sein. Mit biobasierendem Sprit bekommen wir nicht die Menge, die es braucht", meint Patrick Le Clercq, ECLIF-Projektleiter vom DLR-Institut für Verbrennungstechnik in Stuttgart. Die Zukunft liege ebenso beim Wasserstoff, glaubt Le Clerq.

In weiteren Versuchen wollen die Wissenschaftler vom DLR und der NASA nun untersuchen, wie sich hundertprozentiger Biokraftstoff auf die Atmosphäre auswirkt.

Über dieses Thema berichtete Inforadio am 21. September 2020 um 06:45 Uhr.