Ein Flug weist im Vergleich zu allen anderen Mobilitätsformen eine große Besonderheit auf: Er findet nicht am Boden statt, sondern meist in Höhen von 9.000 bis 13.000 m, in denen die Atmosphäre besonders sensibel ist. Die Abgase, die ein Flug in diesen Höhen ausstößt, haben neben dem CO₂ noch weitere Auswirkungen auf das Klima. Neben den reinen CO₂-Emissionen erwärmt das Fliegen in diesen Höhen das Klima über weitere so genannte Non-CO₂-Effekte.
Zu den Non-CO₂-Effekten eines Fluges gehören im Allgemeinen
- Kondensstreifen: Die heißen, partikelreichen Abgase der Flugzeuge können unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen zur Kondensstreifenbildung führen. Die atmosphärischen Bedingungen für die Kondensstreifenbildung hängen von der Feuchtigkeit und Temperatur der Umgebungsluft und somit auch von der Jahreszeit ab. Neben der Lebensdauer und der optischen Beschaffenheit der Kondensstreifen bestimmen auch die Reflektivität des Untergrunds und die Tageszeit ihre Klimawirkung. Mittelt man die Klimawirkung der Kondensstreifen über einen längeren Zeitraum und weltweit, so ist diese deutlich stärker als diejenige der CO₂-Emissionen des Flugverkehrs. Mehr dazu hier
- Stickoxide (NOx): Stickoxide wirken sich auf die lokale Ozonkonzentration aus (analog der früheren Ozonsmogbildung in Städten), sowie in einem weiteren Schritt auf die Methankonzentration der Atmosphäre (Methanabbau). Beide Effekte haben entgegengesetzte Klimawirkung (erwärmend und abkühlend), wobei insgesamt die Erwärmungswirkung deutlich überwiegt. Die netto-Erwärmungswirkung der Stickoxide von einem Flug ist insgesamt schwächer als diejenige des CO₂.
- Weitere Bestandteile: Wasserdampf führt aufgrund der kurzen Verweildauer in der Atmosphäre nur zu einer geringfügigen Erwärmung. Ruß führt unabhängig vom oben genannten Einfluss auf die Kondensstreifenbildung zu einer Erwärmung, Sulfatverbindungen dagegen wirken abkühlend. Grob betrachtet heben sich die Erwärmungswirkungen dieser Effekte gegenseitig weitgehend auf.
Für die vereinfachte Erfassung der komplexen unterschiedlichen Effekte hat die Forschung sogenannte Metriken eingeführt, die die Klimawirkung der oben aufgeführten Effekte mit der Klimawirkung von reinen CO₂-Emissionen vergleichen.
Die Metriken unterscheiden sich, beispielsweise in der Berücksichtigung der historischen Klimawirkungen oder der Rückkopplung mit dem Klimasystem. Dazu wählt man unter anderem einen Zeithorizont, über den die Klimawirkung betrachtet wird. Für welche Metrik und dazugehörigen Zeithorizont man sich entscheidet, hängt auch von der klimapolitischen Fragestellung ab. Im Rahmen der internationalen Klimapolitik und der Konvention des Kyoto-Protokolls zufolge wird meistens ein Zeithorizont von 100 Jahren angenommen, um die langlebige Wirkung von Gasen wie CO₂ oder Lachgas adäquat zu berücksichtigen. Auch das deutsche Umweltbundesamt (UBA) empfiehlt für den Flugverkehr die Metrik average temperature response (ATR100) über einen Zeitraum von 100 Jahren (Niklaß et al. 2020).
Darüber hinaus hat das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) die Metrik des global warming potential (GWP) entwickelt. Sie wurde nicht speziell für den Flugverkehr entwickelt und bezieht sich auf Zeithorizonte von 20, 50 oder 100 Jahren, je nachdem, ob kurz- oder langfristige Klimafolgen betrachtet werden sollen. Lee et al. haben 2021 zudem noch das GWP* entwickelt, das nicht mehr die absoluten Effekte von verschiedenen Schadstoffen vergleicht, sondern ihre zeitliche Veränderung. Die Frage beim GWP* lautet also: Wieviel CO₂ müsste der Flugverkehr weltweit ausstoßen, um den gleichen Beitrag zur Klimaerwärmung zu erzielen wie bspw. Kondensstreifen zwischen 2000 und 2018?
Tabelle 1 führt diese Metriken für die oben beschriebenen Non-CO₂ Effekte auf. Bezugsgröße ist immer das CO₂, das hier als „Leitgas“ und zur Normierung mit einer Erwärmungswirkung von 1 angegeben ist. Je nach Metrik leisten Kondensstreifen einen Beitrag zur Klimawirkung, der in unterschiedlichem Maße höher ausfällt als die Klimawirkung der CO₂-Emissionen. Die Wirkung von Stickoxiden liegt meistens unter der von Kohlenstoffdioxid. Wasserdampf, Ruß und Sulfatverbindungen haben eine vergleichsweise geringe und teilweise gegenläufige Wirkung.
Ergebnis: Ein Klimafaktor von 3 auf das reine CO₂
Insgesamt kommt man so zur Aussage, dass der Flugverkehr in großen Flughöhen in der Summe (CO₂ und Non-CO₂) das Klima dreimal stärker erwärmt als sein CO₂ allein. Diesen „Faktor 3“ wendet atmosfair daher auf alle CO₂-Emissionen in großen Flughöhen auf die reinen CO₂-Emissionen an, um die Klimawirkung der Non-CO₂-Emissionen zu erfassen.
Quellen
Umweltbundesamt (UBA):
Dahlmann et al. (2023): Climate Impact of Aviation
Niklaß et al. (2020): Integration of Non-CO2 Effects of Aviation in the EU ETS and under CORSIA
Bopst et al. (2019): Umweltschonender Luftverkehr
Teilen