Umweltgerechte Flugroutenoptimierung

Abstract

Ist es möglich, durch die gezielte Wahl der Flugrouten einzelner Flüge deren Klimawirkung zu verringern? Der Forschungsverbund „Verminderung von Kondensstreifen durch Flugrotenoptimierung“ bestehend aus der Deutschen Lufthansa AG, der Deutschen Flugsicherung, dem Deutschen Wetterdienst und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt will diese Frage in einem vom BMBF geförderten Projekt beantworten. Durch geeignete Routenwahl könnten die Kondensstreifen, die auf das System Erde/Atmosphäre erwärmend wirken, vermieden werden. Die Klimawirkung des Luftverkehrs wird nicht nur durch die Emission von Kohlendioxid, Stickoxiden und Aerosolen bestimmt. Oft erzeugen Flugzeuge auch Kondensstreifen, die bei entsprechenden Bedingungen zu weit ausgedehnten Eiswolken anwachsen und über mehrere Stunden bestehen. Nach dem derzeitigen Stand des Wissens wirkt diese zusätzliche Bewölkung ähnlich erwärmend wie das emittierte Kohlendioxid. Im Projekt wird die gesamte Strahlungswirkung möglicher Kondensstreifen während ihrer Lebensdauer basierend auf Wetterprognosen abgeschätzt und mit der Strahlungswirkung der Kohlendioxid- und später auch Stickoxid-Emissionen verglichen, die bei unterschiedlichen Flugrouten entstehen. Dies ermöglicht, durch selektive Vermeidung derjenigen Kondensstreifen und Zirren, die einen stark erwärmenden Beitrag erwarten lassen, den Strahlungsantrieb des Flugverkehrs deutlich zu reduzieren. Bereits heute werden aus Zeit- und Kostengründen die Flugrouten so optimiert, dass Gegenwind vermieden und Rückenwind ausgenutzt wird. Aufbauend auf diesen bereits in der täglichen Praxis erprobten Optimierungsverfahren werden anhand der gegebenen meteorologischen Situation unter Berücksichtigung der Verkehrssituation, des zu erwartenden Strahlungsantriebes und des Kosten-Nutzen-Verhältnisses die günstigsten Flugprofile berechnet. Da der Nutzen einer solchen Optimierung entscheidend von der Zuverlässigkeit der Prognosen der Feuchte und der Bewölkung in den Flugniveaus abhängt, wird besondere Aufmerksamkeit der Messung und Modellierung dieser Parameter gewidmet. Zur Verifikation der Prognosen werden Satellitendaten genutzt.