Besteht das Kerosin zu 50 Prozent aus Biotreibstoff, reduziert das die Rußpartikelemissionen eines Flugzeugtriebwerks um 50 bis 70 Prozent gegenüber der Verbrennung von reinem Kerosin. Und damit wird auch die klimaschädliche Entstehung von Kondensstreifen, aus denen sich Wolken bilden, stark vermindert.
Das zeigen neueste Studien der Nasa, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und des kanadischen National Research Council (NRC).
Rußpartikel verstärken die Bildung von Cirruswolken
Schon 2014 hatten die Forschungseinrichtungen erstmals das DLR-Forschungsflugzeug Falcon und das Nasa-Forschungsflugzeugs DC-8 über den USA in große Höhen geschickt, um genau zu messen, wie stark der Ausstoß von Rußpartikeln vom Kraftstoff abhängt.
Später folgten weitere Testflüge über Deutschland.
Als Biokraftstoff nutzten die Forscher HEFA, der aus dem Öl von Leindotter-Pflanzen gewonnen wird. Die CFM56-Triebwerke der DC-8 wurden abwechselnd mit regulärem Jet A1-Flugtreibstoff und einer 1:1-Mischung aus Jet A1 und dem Biotreibstoff HEFA betrieben.
„Es ist das erste Mal, dass wir im Flug die Anzahl emittierter Rußpartikel eines Triebwerks, das beigemischten Biotreibstoff verbrennt, gemessen haben“, erklärt Nasa-Forscher Dr. Rich Moore, der als Hauptautor die neuen Forschungsergebnisse in der Zeitschrift Nature vorstellt. Die Forscher flogen direkt hinter der DC-8 her und maßen die emittierten Rußpartikel und Gase. „Messungen im Nachlauf von Flugzeugen erfordern viel Erfahrung der Crew und eine erprobte Messausrüstung, die das DLR sich über mittlerweile viele Jahre aufgebaut hat“, erklärt DLR-Missionsleiter Dr. Hans Schlager.
70 % weniger Rußpartikel durch Biokraftstoffe
Das Ergebnis der Messungen: Die Zahl der Rußpartikel sank bei 50 % Anteil von HEFA im Treibstoff um bis zu 70 %. Für das Klima sind das Top-Nachrichten. Denn die Rußpartikel in Flughöhen zwischen 8.000 und 12.000 m sind Gift fürs Klima. Denn um die Partikel bilden sich Eiskristalle, die als Kondensstreifen sichtbar sind. Sie halten sich oft viele Stunden am Himmel, werden verweht und bilden Cirruswolken in großen Höhen.
Schon 2011 hatten DLR-Forscher erstmals festgestellt, dass die negative Wirkung dieser Wolken auf das Klima deutlich schlimmer ist als die Verbrennung von Kerosin. Dabei gehen die DLR-Forscher davon aus, dass die Cirruswolken in großen Höhen die Wärmeabstrahlung von der Erde behindern.
„Kondensstreifen-Zirren haben heute eine ähnlich große Klimawirkung wie alle über mehr als 100 Jahre in der Atmosphäre gesammelten Kohlendioxid-Emissionen des Luftverkehrs zusammen“, so Schlager vom DLR-Institut für Physik der Atmosphäre. „Die Rußemissionen bestimmen weitgehend die Anzahl der Eiskristalle in Kondensstreifen. Mit der Möglichkeit anhand von Biotreibstoffen die Rußemissionen in Triebwerksabgasen um mehr als die Hälfte zu verringern, öffnet sich ein Weg die Klimawirkung von Kondensstreifen zu reduzieren.“
Weitere Testflüge im nächsten Jahr
Im nächsten Schritt wollen die Forscher nun testen, wie sich die Zusammensetzung verschiedener alternativer Treibstoffe auf die Bildung von Rußpartikeln und damit auf die Bildung von Kondensstreifen auswirken. Die Flüge sollen Anfang 2018 in Deutschland stattfinden.
Die Annahme des DLR, dass die künstlichen Cirruswolken schlecht fürs Klima sind, wird aber nicht überall geteilt. Schwedische Forscher halten es auch für möglich, dass die Wolken im Gegenteil dem Klima nutzen. Warum, das lesen Sie hier.
