Gemeinsame Untersuchungen des DLR, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und des Max-Planck-Instituts für Chemie
16.04.2007
Flugzeuge tragen durch Emissionen des Treibhausgases Kohlendioxid zur globalen Erwärmung bei. Neben Kohlendioxid spielen Stickoxide und ihre Wirkung auf Kondensstreifen und Eiswolken eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Klimawirksamkeit des globalen Luftverkehrs. Zu diesem Thema startet im April 2007 die von der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren geförderte Nachwuchsgruppe "Impact of Aircraft Emissions on the heteROgeneous chemistry of the TROPopause region" (AEROTROP) in einer Zusammenarbeit zwischen dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und dem Mainzer Max-Planck-Institut für Chemie. Die Nachwuchsgruppe untersucht unter der Leitung von Dr. Christiane Voigt vom DLR die Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre durch Flugzeugemissionen. In wolkenfreien Schichten der Atmosphäre führt die Emission von Stickoxiden durch den aktuellen Luftverkehr zu einer Erhöhung der Ozonkonzentrationen zwischen acht und 15 Kilometern Höhe in der Tropopausenregion. Chemische Prozesse an Aerosolpartikeln, Kondensstreifen und Eiswolken, sogenannten Zirren, können die Wirkung von Flugzeugemissionen auf den Ozonhaushalt verändern. Dabei bestehen große Unsicherheiten in der Kenntnis und der Quantifizierung dieser Reaktionen.
Zu diesem Zweck werden von der Nachwuchsgruppe gemeinsam mit der deutschen Forschungsgemeinschaft, Max-Planck-Instituten und Helmholtz-Forschungszentren Flugzeugmessungen mit dem DLR-Forschungsflugzeug Falcon und ab 2009 mit dem Höhenforschungsflugzeug HALO, kurz für High Altitude Long Range Aircraft, durchgeführt. Bei diesen Messungen werden die Vorkommen von Stickoxiden und halogenhaltigen Verbindungen sowie Partikeleigenschaften in der Tropopausenregion in mittleren und nördlichen Breiten bestimmt und mit Satellitendaten verglichen. Der Einfluss von Flugzeugemissionen und Kondensstreifen auf die Zusammensetzung der Atmosphäre soll bei Verfolgungsflügen direkt hinter Verkehrsflugzeugen und im Flugkorridor über Europa und dem Nord-Atlantik gemessen werden. Derartige Messungen liefern eine Basis für Prozessstudien und globale Modellsimulationen, mit denen die flugzeugbedingte Veränderung des Ozonhaushalts der Tropopausenregion unter Berücksichtigung von Reaktionen an Partikeln quantifiziert werden sollen. Weiterführende Studien sollen den Einfluss von Emissionen in unterschiedlichen Flughöhen auf die Chemie der Atmosphäre und das Klima bewerten.
Die Untersuchungen im Rahmen von AEROTROP unterstützen damit die nachhaltige Entwicklung eines umweltverträglicheren Flugverkehrs. Sie liefern eine weitere Grundlage für strategische Entscheidungen bezüglich der Flughöhenverteilungen zukünftiger Flugzeuggenerationen. Bestehende Unsicherheiten in der Bewertung des Klimaeinflusses des stark anwachsenden Luftverkehrs können reduziert werden.