M. Becker, F. Linke, V. Gollnick

Neben den Kohlenstoffdioxid-Emissionen tragen sogenannte Nicht-CO2-Effekte erheblich zur anthropogenen Gesamtklimawirkung der Luftfahrt bei. Zu diesen Effekten zählt unter anderem die Bildung von Kondensstreifen, die sich zu Kondensstreifen-Zirren entwickeln können, die die lokale Strahlungsbilanz unter anderem durch Albedo-Effekte beeinflussen. Da technologische Adaptionen zur Reduktion der Klimawirkung nicht kurzfristig implementierbar sind, werden im Rahmen der vorliegenden Arbeit betriebliche Ansätze und deren Umsetzbarkeit untersucht. Mithilfe bereits publizierter Studien zum Thema operationeller Mitigation werden weitere Anforderungen und Ansätze abgeleitet, wodurch Strategien mit gezielten Adaptionen der vierdimensionalen Trajektorien einer Flugmission erarbeitet werden. Hierfür wird der primäre Fokus auf eine vertikale Flughöhenadaption und eine zeitliche Verschiebung der Flugtrajektorie gesetzt. Um die Wirkung der Strategien zu quantifizieren, folgt die Bildung einer Flugverkehrssimulation mit Bezugnahme von meteorologischen Bedingungen und Trajektoriendaten, welches eine Approximation hinsichtlich der Klimawirkung unter Beachtung der Lebensdauer erzeugt. Die Strategien und das zugehörige Reduktionspotenzial werden abschließend im Rahmen einer Verkehrssimulation über dem Nordatlantik untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass wenige Flüge den Großteil der anthropogenen Klimawirkung erzeugen, wodurch mit gezielten Adaptionen weniger Flüge klimawärmende Segmente explizit vermieden werden kann.

In addition to carbon dioxide emissions, so-called non-CO2 effects contribute significantly to the overall anthropogenic climate impact of aviation. These effects include the formation of contrails, which can develop into contrail cirrus clouds that influence the local radiation balance, among other things through albedo effects. Since technological adaptations to reduce the climate impact cannot be implemented in the short term, this work investigates operational approaches and their feasibility. Using previously published studies on operational mitigation, further requirements and approaches are derived, leading to the development of strategies with targeted adaptations to the four-dimensional trajectories of a flight mission. The primary focus is on vertical altitude adaptation and a temporal shift of the flight trajectory. To quantify the effect of these strategies, an air traffic simulation is created, incorporating meteorological conditions and trajectory data. This simulation generates an approximation of the climate impact, taking into account the aircraft´s lifetime. The strategies and their associated reduction potential are ultimately examined using a traffic simulation over the North Atlantic. The results show that a small number of flights generate the majority of anthropogenic climate impacts, meaning that targeted adaptations to fewer flights can explicitly avoid climate-warming segments.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2022, Dresden

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2022

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 12 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2022110413583816297219

10.25967/570511

Kondensstreifen, Klimawirkung, operationelle Mitigation, Strahlungsbilanz

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Becker, M.; Linke, F.; Gollnick, V. (2022): Untersuchungen zum Ansatz der Vermeidung nächtlicher Kondensstreifen zur Reduktion der Klimawirkung des Luftverkehrs. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/570511. urn:nbn:de:101:1-2022110413583816297219.

04.11.2022