Bei der Klimawirkung von Flugreisen stehen meist CO₂-Emissionen im Vordergrund. Tatsächlich gehen aber rund zwei Drittel der Klimaeffekte des Fliegens auf das Konto von Kondensstreifen, und diese ließen sich vergleichsweise leicht vermeiden. Wir erklären in diesem Artikel, was Forschung und die Flugbranche mit Testflügen herausgefunden haben und was die Politik tun kann.
In Europa ist es ein vertrautes Bild: Kreuz und quer ziehen sich helle Bänder über den Abendhimmel, später liegen dünne Schleier in der Luft. Mal ergeben sie hübsche Muster, mal rötlich-gelb dräuende Menetekel am Horizont. Kondensstreifen von Flugzeugen sind im verkehrsreichen europäischen Luftraum allgegenwärtig und sie haben einen gewaltigen Effekt auf das Klima. Sie verursachen (abhängig von der zeitlichen Perspektive) zwei Drittel des gesamten Treibhauseffektes des Flugverkehrs.
Der Effekt ist seit fast 30 Jahren bekannt: Kondensstreifen und andere Abgase aus Flugzeugen wirken wie eine Isolationsschicht, sie werfen die Wärmestrahlung, die von der Erdoberfläche ausgeht, wieder zurück. Auch wenn die Kondensstreifen eines Fluges bereits nach einigen Stunden wieder verschwinden, tragen sie mehr zur globalen Erwärmung bei als die CO₂-Emissionen desselben Fluges, obwohl CO₂-Moleküle 100 Jahre und länger in der Atmosphäre verbleiben.
Wie Kondensstreifen entstehen
Ein Flugzeugtriebwerk stößt nicht nur CO₂, sondern auch andere klimawirksame Substanzen wie Stickoxide, Wasserdampf und Rußpartikel aus. Letztere sind Kristallisationskerne für Kondensstreifen. Auf Flugniveau in zehn Kilometern Höhe herrschen Lufttemperaturen von minus 40 bis minus 60 Grad Celsius. Dort gefriert der Wasserdampf und lagert sich an die Rußpartikel an. So zieht das Flugzeug eine Spur dicker werdender Streifen hinter sich her. In manchen Fällen bleiben diese Streifen viele Stunden lang am Himmel, wobei sie sich zu großflächigen, schleierförmigen Cirruswolken weiterentwickeln. Dies geschieht jedoch nur unter bestimmten Umständen:
- Wenn die Umgebungsluft des Flugzeuges trocken ist, hat sie ausreichend Kapazitäten, um den Wasserdampf aus dem Triebwerk aufzunehmen. Dann kommt es nicht zur Kondensation.
- Auch wenn ein Flugzeug in Schichten mit höherer Lufttemperatur unterwegs ist, kommt es seltener zur Bildung von Eiskristallen, weil wärmere Luft mehr Wasser speichern kann.
So bilden sich langlebige Kondensstreifen vor allem in Gebieten mit niedrigen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit. Die Wissenschaft kennt diese Gebiete als Ice Supersaturated Regions (ISSRs) oder auch Regions with Potential of Persistent Contrails (PPC Gebiete). Diese Gebiete treten vor allem nachts und im Winter auf sowie in bestimmten Regionen wie über dem Nordatlantik. Flugzeuge sollten um sie einen Bogen machen, um ihre aggregierte Klimawirkung möglichst gering zu halten – selbst wenn die entsprechende Routenführung etwas mehr Zeit und Kerosin kostet. Die gute Nachricht: Davon sind überraschend wenig Flüge betroffen.
Wenige Flüge verursachen die meisten Kondensstreifen
Eine aktuelle Studie brachte folgende Erkenntnisse zutage:
- Nur bei einem Viertel aller Flüge entstehen überhaupt Kondensstreifen.
- Bei 30 Prozent aller Flüge, die Kondensstreifen bilden, haben diese sogar eine kühlende Wirkung. Dies liegt daran, dass die Streifen mehr Sonnenlicht reflektieren als Wärmestrahlung zur Erde zurückwerfen. Das ist vor allem in den Morgenstunden der Fall.
- Selbst bei Flügen mit wärmenden Streifen fällt die Klimawirkung unterschiedlich stark aus: Gerade einmal drei Prozent aller Flüge weltweit sind für 80 Prozent der Erderwärmung durch Kondensstreifen verantwortlich!
Der Hebel für klimaverträglicheres Reisen ist also groß: Nur bei wenigen Flügen müssten Fluggesellschaften, Piloten und Flugsicherung ihre Routenplanung so anpassen, dass sie diese besonders kalten und feuchten Gebiete vermeiden. ISSRs können Flächen von mehreren hundert Kilometern Durchmesser umfassen, sind aber meist nur etwa einen Kilometer dick, in Ausläufern bis zu zwei Kilometer. Um sie zu umgehen, müssten Piloten in den meisten Fällen eine Zeit lang ihre Flughöhe ändern, ein paar Hundert Meter können in vielen Fällen bereits ausreichen. Das ergaben Versuche des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und EUROCONTROL, wie in der Studie “Can we successfully avoid persistent contrails by small altitude adjustments of flights in the real world?” nachzulesen ist.
Zwar verbrennen Flugzeuge sowohl beim Steigflug als auch beim Fliegen in tieferen Schichten mit höherem Luftwiderstand etwas mehr Kerosin und haben damit etwas höhere CO₂-Emissionen. Die gesamte Klimawirkung der Flugreise wäre jedoch durch die vermiedenen Kondensstreifen deutlich geringer. Für Fluggesellschaften ist vor allem das Kerosin ein Kostenfaktor, weshalb sie solche Umwege lieber vermeiden. Allerdings würden Flugzeugflotten der Studie “Feasibility of contrail avoidance in a commercial flight planning system: an operational analysis” zufolge nur 0,11 Prozent mehr Kerosin benötigen, um ganze 72 Prozent des Treibhauseffektes durch ihre Kondensstreifen zu vermeiden.
Was tut die Politik für das Rerouting von Flügen?
Um Anreize für die Vermeidung von Kondensstreifen zu schaffen, erwägt die Europäische Kommission, künftig auch Nicht-CO₂-Effekte im ETS zu berücksichtigen. Dieses System schreibt seit 2012 immerhin vor, dass für CO₂-Emissionen von Flügen innerhalb des Europäischen Wirtschaftsraumes (EWR) Zertifikate erworben werden müssen. In einem ersten Schritt verpflichtet die EU Airlines seit 2025 dazu, auf ihren innereuropäischen Flügen Daten zu Non-CO₂-Effekten zu erfassen und über diese zu berichten, um das wissenschaftliche Verständnis zu verbessern.
Nach dreijähriger Datensammlung möchte die EU-Kommission 2028 entscheiden, ob und in welcher Form Nicht-CO₂-Effekte Teil des ETS-Handels werden sollen. Die Bepreisung von Kondensstreifen ist dem derzeitigen Freibrief vorzuziehen: Derzeit unterliegen wärmende Kondensstreifen nicht dem Verursacherprinzip, und es gibt keine Preissignale, die die ökologischen Kosten von Kondensstreifen im Flugverkehr anzeigen. Jedoch ist die Form einer solchen Bepreisung von Nicht-CO₂-Effekten klug abzuwägen. So wäre es methodisch riskant, Nicht-CO2-Effekte in CO₂-Äquivalente umzurechnen und diese direkt in den Emissionshandel einzubeziehen. Als Alternative steht eine eigene Abgabe für Nicht-CO₂-Effekte oder auch Überfluggebühren zur Debatte, die abhängig vom Risiko der Kondensstreifen-Bildung sind.
Setzt man alleine auf den Preis als Steuerungsinstrument, besteht die Gefahr, dass Airlines die Kosten für ETS-Zertifikate für die wenigen Flüge mit besonders schädlichen Kondensstreifen auf die gesamte Flotte umlegen, statt die Flugplanung anzupassen. Dann würden klimawärmende Kondensstreifen zwar bepreist, jedoch nicht vermieden.
Deshalb werden über Preise hinaus ergänzende oder alternative regulatorische Maßnahmen diskutiert, wie z.B. die Luftraum-Sperrung von PPC-Gebieten durch die Flugsicherung, wenn das Flugaufkommen dies zulässt. Diese Verfahren ließen sich im transatlantischen Korridor testen, der sowohl viele Flüge als auch ein besonders hohes Aufkommen von Kondensstreifen verzeichnet.
Klimaschutz zum Schnäppchenpreis
Anders als von der Luftfahrtbranche dargestellt wäre der finanzielle Mehraufwand beim Rerouting gering. Einer Schätzung von Transport & Environment zufolge würde es zwanzig Euro kosten, um eine Tonne CO₂-Äquivalent mit Umfliegen von ISSRs zu vermeiden. Für dieselbe Einsparung Windparks und Photovoltaik zu bauen wäre dreimal so teuer. Und direkte Luftabscheidung von Kohlenstoffdioxid (Direct Air Capture, DAC) würde sogar 360 Euro pro Tonne kosten.
Transport & Environment schätzt, dass Rerouting ein Ticket für den Flug von Berlin nach Barcelona um 1,20 Euro verteuern wird – und dies nur für die wenigen Flüge, deren Route angepasst werden muss. Der Preis für die Strecke Paris – New York würde um 3,90 Euro steigen, das ist deutlich weniger als ein Kaffee am Flughafen. Allerdings sollten die Flugrouten bereits vor Flugbeginn strategisch so geplant werden, dass sie PPC-Gebiete vermeiden. Dies wäre einem Forschungsprojekt des Bundeswirtschaftsministeriums mit 100 Testflügen zufolge weniger aufwändig, als Routen erst während des Fluges zu ändern. Eine solche taktische Anpassung würde außerdem die Kapazitäten im Luftraum bis um die Hälfte reduzieren.
Eine klimaoptimierten Routenführung ist demnach eine machbare und schon kurzfristig stark wirksame Maßnahme im Kampf gegen den Klimawandel. Es liegt jetzt bei den Regulierern, sie endlich zu ergreifen, und bei den Airlines, dies mit all ihrem Wissen zu unterstützen. Das Ziel muss kurzfristig sein, möglichst viele Daten darüber zu sammeln, wann Flugzeuge Kondensstreifen erfolgreich vermeiden und wann es ihnen nicht gelingt. Diese Daten sind die notwendige Grundlage, um möglichst viele Nicht-CO₂ Effekte mittel- und langfristig zu vermeiden, oder zumindest zu bepreisen (und auszugleichen).
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