Erderwärmung durch Kondensstreifen-Zirren

  • 31. March 2011

Der Beitrag der durch Flugverkehr verursachten Eiswolken auf das Klima konnte erstmals bestimmt werden und übertrifft sogar die Folgen des CO2-Ausstoßes der Triebwerke.

Im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben Wissenschafter erstmals eine Methode entwickelt, um den Klimaeffekt des Luftverkehrs in Hinblick auf Kondensstreifen und der daraus folgenden Wolkenbildung zu bestimmen. Die Datenauswertung zeigt: Die Kondensstreifen-induzierte Bewölkung bildet die größte Komponente des gesamten Strahlungsantriebs des zivilen Luftverkehrs - damit trägt sie heute stärker zur Erderwärmung in einem Jahr bei als das gesamte von der modernen Luftfahrt ausgestoßene Kohlendioxid im gleichen Zeitraum.

Abb.: Kondensstreifen-Zirren treten häufig in Reiseflughöhe auf, zwischen acht und dreizehn Kilometern Höhe. (Bild: Stephan Borrmann)

Kondensstreifen bilden sich aus Wasserdampf in Verbindung mit den Rußpartikeln, die von Flugzeugen ausgestoßen werden. Nach kurzer Zeit entstehen Eiskristalle in der eisigen Atmosphäre. Aus diesen Kondensstreifen können sich später Zirruswolken entwickeln. Diese durch den Menschen verursachten Eiswolken sowie die Kondensstreifen werden zusammengefasst als „Kondensstreifen-Zirren“ bezeichnet. Bislang gab es keine Informationen zu dieser Wolkenklasse. Die Forscher um Ulrike Burkhardt vom DLR-Institut für Physik der Atmosphäre in Oberpfaffenhofen ein Computermodell entwickelt, dass den Zyklus dieser Wolkenklasse – von ihrer Entstehung bis zur Auflösung – auf globaler Ebene bestimmt. „Wir haben Kondensstreifen-Zirren in einem Klimamodell eingeführt und können nicht nur deren Klimawirkung, sondern auch die Reaktion der natürlichen Wolken auf diese neue Wolkenklasse erstmals bestimmen. Damit eröffnen wir uns die Möglichkeit zu ganz neuartiger Forschung“, erklärt Burkhardt.

Das globale Klimamodell liefert insbesondere Daten zum Bedeckungsgrad, den optischen Eigenschaften und dem globalen Strahlungsantrieb der Kondensstreifen-Zirren. Der Beitrag des Luftverkehrs zur globalen Klimaveränderung wird anhand des Strahlungsantriebs bewertet – ein Maß für die Störung des Klimasystems. Kondensstreifen-Zirren verursachen netto einen Strahlungsantrieb von 31 Milliwatt pro Quadratmeter. Dieser Wert übertrifft knapp die Klimastörung des von Flugzeugtriebwerken ausgestoßenen Kohlendioxids. Der Strahlungsantrieb von Kondensstreifen alleine wird sogar um das Neunfache übertroffen. Die Kondensstreifen-induzierte Bewölkung (contrail-induced cloudiness, CIC) ist damit der größte Faktor beim Strahlungsantrieb des zivilen Flugverkehrs.

Es gibt verschiedene Ansätze zur Reduzierung der Kondensstreifen-Zirren. Auf der technischen Seite können Flugzeugentwickler versuchen, den Ausstoß von Rußpartikeln und Wasserdampf zu reduzieren, zum Beispiel durch Veränderung des Antriebsystems der Flugzeuge. Auch die Wirkung unterschiedlicher Treibstoffe kann dahin gehend weiter erforscht werden. Auf Seiten der Flugführung gibt es ebenfalls Möglichkeiten, den Strahlungshaushalt des Luftverkehrs zu senken. Die Bildung von Kondensstreifen-Zirren wird durch Feuchtigkeit in der Atmosphäre begünstigt. Werden bevorzugt trockene Gebiete durchflogen, entstehen dort keine oder weniger dieser menschenbedingten Wolken.

Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt / AL 


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