Der Klimaeffekt der Luftfahrt geht weit über Kohlendioxidemissionen hinaus.

(WK-intern) – Eine neue Studie der Chalmers University of Technology, der Universität Göteborg (Schweden) und des Imperial College London (Großbritannien) zeigt, dass Kondensstreifen einen erheblichen Anteil der gesamten Klimakosten der Luftfahrt ausmachen können.

Die Studie belegt zudem, dass sich der Klimaeffekt durch die Optimierung von Flugrouten reduzieren lässt.

In einem neuen Artikel in Nature Communications mit dem Titel „Die sozialen Kosten von CO₂-Emissionen und Kondensstreifen in der Luftfahrt“ demonstrieren die Forscher, dass sowohl CO₂-Emissionen als auch die Bildung von Kondensstreifen wesentlich zum Klimaeffekt der Luftfahrt beitragen – und dass die damit verbundenen gesellschaftlichen Kosten je nach Wetterlage und Flugroutenwahl erheblich variieren. Sie stellen fest, dass Kondensstreifen weltweit, gemessen in ökonomischen Kennzahlen, etwa 15 Prozent des Klimaeffekts der Luftfahrt ausmachen.

Nach der Analyse von fast einer halben Million Flügen über den Nordatlantik hat das Forschungsteam neue Erkenntnisse gewonnen, die sowohl die Industrie als auch politische Entscheidungsträger dabei unterstützen können, die Luftfahrt in Richtung klimaschonenderer Betriebsabläufe zu lenken. Anhand umfangreicher Flug- und Wetterdaten sowie eines Kondensstreifenmodells und eines fortschrittlichen Klimaökonomiemodells schätzten die Forscher die Klima- und Gesellschaftskosten jeder einzelnen Emissionsquelle.

„Unsere Forschung liefert die Grundlage für Strategien zur Reduzierung der Klimawirkung von Kondensstreifen. Unsere Berechnungen können zur Optimierung von Flugrouten genutzt werden, bei denen neben beispielsweise Treibstoffkosten und Reisezeit auch die Klimawirkung berücksichtigt wird. Die Ergebnisse bieten Fluggesellschaften und der Flugsicherung neue Instrumente zur Klimaoptimierung. Dies könnte erhebliche Vorteile für Klima und Gesellschaft mit sich bringen“, so Susanne Pettersson, Postdoktorandin am Department für Weltraum, Erde und Umwelt der Chalmers-Universität.

Die Studie zeigt, dass 38 Prozent der Flüge Kondensstreifen mit Erwärmungseffekt erzeugen. Sie zeigt auch, dass es aus Klimasicht vorteilhaft wäre, die Kondensstreifenbildung bei fast allen diesen Flügen durch geringfügige Umleitungen zu reduzieren, um Kondensstreifen zu vermeiden, selbst wenn dies zu etwas höheren Kohlendioxidemissionen führt.

„Die neuen Erkenntnisse bilden die Grundlage für die Entwicklung neuer Vorschriften und politischer Instrumente zur Reduzierung der Klimafolgen der Luftfahrt. Die Europäische Kommission arbeitet derzeit an Vorschlägen, um die Luftfahrt klimafreundlicher zu gestalten, und unsere neue Studie kann diesen Prozess hoffentlich unterstützen“, sagt Daniel Johansson, außerordentlicher Professor am Department für Weltraum, Erde und Umwelt der Chalmers University und einer der Hauptautoren des nächsten IPCC-Klimaberichts.

Erfahren Sie mehr über Kondensstreifen, Luftfahrt und Klimawandel: Lesen Sie einen Artikel der Forscher in der Kurzfassung der Reihe „Resources For the Future“ (RFF).

Bild: Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.5 | André Karwath
Mehr zur wissenschaftlichen Arbeit:

Lesen Sie den Artikel „The social costs of aviation CO₂ and contrail cirrus“ in Nature Communications. Er wurde von Daniel Johansson, Christian Azar, Susanne Pettersson, Thomas Sterner, Marc E. J. Stettler und Roger Teoh verfasst. Die Forscher sind an der Chalmers University of Technology und der Universität Göteborg in Schweden sowie am Imperial College London in Großbritannien tätig.

Dieses Projekt wurde gefördert durch VINNOVA (Fördernummer 2023-01286), den Forschungsbereich „Advanced Transport“ und den Forschungsbereich „Advanced Energy“ der Chalmers University sowie das Projekt 20230142 der Familjen Kamprads Stiftelse.

Die Technische Universität Chalmers in Göteborg, Schweden, betreibt Forschung und Lehre in Technologie und Naturwissenschaften auf hohem internationalem Niveau. Die Universität beschäftigt 3.100 Mitarbeiter und hat 10.000 Studierende. Sie bietet Studiengänge in Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften, Schiffbau und Architektur an.

Auf der Grundlage wissenschaftlicher Exzellenz fördert Chalmers Wissen und technische Lösungen für eine nachhaltige Welt. Durch globales Engagement und Unternehmertum stärken wir den Innovationsgeist in enger Zusammenarbeit mit der Gesellschaft.

Chalmers wurde 1829 gegründet und hat bis heute dasselbe Motto wie damals: Avancez – vorwärts.

Contrails are a major driver of aviation’s climate impact

Aviation’s climate impact extends beyond carbon dioxide emissions. A new study from Chalmers University of Technology and the University of Gothenburg, Sweden, and Imperial College, UK, reveals that contrails can represent a significant portion of aviation’s overall climate cost. The study also shows that climate impact can be reduced by optimising flight routes.

In a new article in Nature Communications, The social costs of aviation CO₂ and contrail cirrus, the researchers demonstrate that both CO₂ emissions and contrail formation contribute materially to aviation’s climate impact – and that the associated societal costs differ substantially depending on weather patterns and routing decisions . They find that, at the global level, contrails account for about 15 percent of aviation’s climate impact when measured in economic terms.

After also analysing nearly half a million flights across the North Atlantic, the research team has generated new insights that can support both industry and policymakers in guiding aviation towards more climate optimal operations. Drawing on extensive flight and meteorological data, in combination with a contrail model and an advanced climate-economy model, the researchers estimated the climate and societal cost attributable to each emission source.

“Our research provides a basis for strategies to reduce the climate impact of contrails. Our calculations can be used for optimisation of flight routes where climate impact is considered alongside, for example, fuel cost and travel time. The results give airline operators and air traffic management new tools for climate optimisation. This could bring significant climate and societal benefits,” says Susanne Pettersson, postdoctoral researcher at the Department of Space, Earth and Environment at Chalmers.

The study shows that 38 percent of flights generate contrails that have a warming effect. It also shows that it would be beneficial from a climate perspective to reduce the formation of contrails of almost all these flights through minor rerouting, to avoid contrail formation, even if this results in slightly higher carbon dioxide emissions.

“The new knowledge also provides a foundation for designing new regulations and policy instruments to reduce aviation’s climate impact. The European Commission is currently working on proposals to steer aviation towards lower climate impact, and our new study can hopefully support this process,” says Daniel Johansson, associate professor at the Department of Space, Earth and Environment at Chalmers and one of the lead authors of the next IPCC climate report.

Learn more on contrails, aviation and climate change: Read an article written by the researchers as a Resources For the Future (RFF) issue in brief.

More about the scientific paper:

Read The social costs of aviation CO₂ and contrail cirrus in Nature Communications. It is written by Daniel Johansson, Christian Azar, Susanne Pettersson, Thomas Sterner, Marc E. J. Stettler and Roger Teoh. The researchers are affiliated with Chalmers University of Technology and the University of Gothenburg in Sweden, and Imperial College London, UK.

Funding has been provided by VINNOVA grant number 2023-01286, Chalmers Area of Advance Transport, Chalmers Area of Advance Energy, and the Familjen Kamprads Stiftelse project 20230142

Chalmers University of Technology in Gothenburg, Sweden, conducts research and education in technology and natural sciences at a high international level. The university has 3100 employees and 10,000 students, and offers education in engineering, science, shipping and architecture.

With scientific excellence as a basis, Chalmers promotes knowledge and technical solutions for a sustainable world. Through global commitment and entrepreneurship, we foster an innovative spirit, in close collaboration with wider society.

Chalmers was founded in 1829 and has the same motto today as it did then: Avancez – forward.

PR: Chalmers University of Technology in Gothenburg, Sweden

PB: Image: Contrails are a major driver of aviation’s climate impact Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.5 | André Karwath