Bewertung der Wirksamkeit betrieblicher Maßnahmen zur Reduktion der Klimawirkung im Luftverkehr

Kurzfassung

Am Institut für Luftverkehr des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt wird an operationellen und technologischen Maßnahmen zur Reduktion der Klimawirkung des zivilen Luftverkehrs geforscht. Hierzu wurden diverse Maßnahmen erarbeitet und analysiert, die einen Einfluss auf die Klimawirkung haben. Ein Problem ist, dass diesen Einzelstudien häufig unterschiedlichste Randbedingungen zugrunde liegen, sodass ein direkter Vergleich der Maßnahmen schwierig bis nicht möglich ist. Diese Arbeit konzentriert sich auf betriebliche Maßnahmen und alternative Kraftstoffe. Zuerst werden die Grundlagen der Klimawirkung des Luftverkehrs vermittelt und bestehende Mitigationsansätze sowie alternative Kraftstoffe vorgestellt. Auf dieser Basis wurde der Airbus A350-941 als Referenzflugzeug ausgewählt. Als Kraftstoff werden sowohl Jet A-1, nachhaltiger Flugzeugkraftstoff und Flüssigwasserstoff verwendet. Mit den betrieblichen Maßnahmen der strategischen Veränderung einer konstanten Flughöhe, dem lateralen Umfliegen klimasensitiver Gebiete und der zeitlichen Verschiebung werden alle vier Dimensionen abgedeckt. Anschließend wird die Methodik der Klimabewertung erläutert, ehe die Maßnahmen auf einen festgelegten globalen Untersuchungsraum angewendet werden, um vergleichbare Mitigationspotentiale zu berechnen. Die Kondensstreifendistanz von LH2 liegt für den Referenzfall 33 % über der von Jet A-1. Bei Jet A-1 und SAF führen sowohl die strategische Veränderung der Flugfläche, als auch das Umfliegen von Kondensstreifengebieten zu ähnlichen Mitigationspotentialen (-60,%) und Kraftstoffmehrverbräuchen (2-3 %). Bei Flüssigwasserstoff sind die Mitgationspotentiale für beide Maßnahmen unterschiedlich. Durch die strategische Höhenänderung kann die Kondensstreifendistanz nur um 50 % reduziert werden. Durch das Umfliegen von Kondensstreifengebieten lässt sich ein Mitigationspotential von mindestens 72 % realisieren. Hierbei ist der Kraftstoffmehrbedarf für beide Maßnahmen beinah identisch bei 2,5 %. Die zeitliche Adaption der Abflugzeit weist bei allen Kraftstoffen das geringste Mitiagtionspotential (-24 %) auf.