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Ende des Traums vom Fliegen

Vorbei sind die Zeiten, da man guten Gewissens in den – mehr oder weniger – wohlverdienten Urlaub fliegen konnte. Auch Geschäftsleute, die derzeit noch auf Kurzstrecken wie Köln-Frankfurt durch die Lüfte schweben, müssen sich auf kritische Fragen ihrer umweltbewußten Zeitgenossen gefaßt machen.

Der Traum vom Fliegen? Klimaforscher und Umweltschützer sind skeptisch: „Der Flugverkehr ist bereits heute ein spürbarer Faktor im Klimageschehen der Atmosphäre“, erklärte Professor Ulrich Schuhmann am Mittwoch auf einem Seminar des Forschungszentrums für Umwelt und Gesundheit in Frankfurt.

Schuhmann, der sich bei der Deutschen Forschungsanstalt für Luft und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen von Berufs wegen mit der Auswirkung des Luftverkehrs auf die Umwelt befaßt, präsentierte eine Studie, wonach jährlich rund 1700 Milliarden „Passagierkilometer“ zurückgelegt werden, Tendenz steigend.

Die Zahl, welche sich aus der Multiplikation der Flugpassagiere mit den zurückgelegten Kilometern ergibt, belegt, daß das Linienflugzeug längst zum Massenverkehrsmittel geworden ist. Bei jährlichen Zuwachsraten von annähernd sechs Prozent wird sich der zivile Flugverkehr bis zum Jahr 2005 verdoppeln.

Die Treibstoffmengen, die dabei verbrannt werden, sprechen ebenfalls für sich: 176000 Tonnen Kerosin jährlich, wobei der Anteil der Militärs auf etwa ein Viertel veranschlagt wird. 20 Mal mehr Treibstoff wird allerdings für den Verkehr insgesamt verbraucht, wobei Kraftfahrzeuge den weitaus größten Anteil haben. Die neuesten Zahlen der Deutschen Lufthansa belegen, daß Flugpassagiere noch verhältnismäßig sparsam unterwegs sind: Im Durchschnitt benötigen sie 6,2 Liter Kerosin für 100 Reisekilometer.

Auch ein flüchtiger Blick auf die Schadstoffbilanz läßt die Airlines in einem günstigen Licht erscheinen: Nach einer Untersuchung des TÜV Rheinland betragen die Emissionen durch Zivilflugzeuge nur einen kleinen Bruchteil dessen, was im Verkehr insgesamt in die Luft geblasen wird. 0,7 Prozent lautet der Wert für Kohlenmonoxid, 0,8 Prozent für Kohlenwasserstoffe, und auch bei den Stickoxiden macht der Anteil der Luftfahrt nur ein Sechzigste! der verkehrsgebundenen Belastungen aus.

Dennoch ist Vorsicht geboten. Die Verweilzeit der Schadstoffe wächst mit der Höhe, in der diese Substanzen entstehen. In bodennahen Schichten werden sie durch eine Vielzahl chemischer Reaktionen in etwa zwei Tagen umgewandelt; in zehn Kilometer Höhe muß man schon mit 30 Tagen rechnen.

In der darüber liegenden Luftschicht, die von der Concord ebenso durchflogen wird wie von einer Unzahl Militärjets, wird die Verweilzeit sogar in Jahren gemessen. Bedenklich ist auch, daß Stickoxide und Wasserdampf, der ebenfalls bei der Verbrennung entsteht, in den höheren Luftschichten normalerweise nur als Spurengase vorhanden sind. Das bedeutet, daß die Freisetzung dieser Gase die Zusammensetzung der Luft in diesen Schichten deutlich verändern kann.

Die komplexe Chemie der Atmosphäre führt dann zu einem scheinbar widersprüchlichen Verhalten der Stickoxide (NOx): In hohen Konzentrationen fördert NOx die Bildung von Ozon. Dies führt dazu, daß am Boden und bis in eine Höhe von etwa 15 Kilometern das für uns giftige Gas deutlich zugenommen hat. In niedrigen Konzentrationen fördern Stickoxide dagegen den Abbau von Ozon (O3), ein Vorgang, der schon seit geraumer Zeit in der hochliegenden Stratosphäre beobachtet wird. Diese Reaktion hat mit dazu beigetragen, daß der Vorrat an O3, welches in der Stratosphäre als Schutzschild vor krebserregenden UV-Strahlen wirkt, ständig abnimmt.

Als klimabildender Faktor könnte jedoch der von Flugzeugen abgegebene Wasserdampf noch weit drastischere Folgen haben. Wasserdampf spielt im Haushalt der Natur unter allen Treibhausgasen die wichtigste Rolle. Die zusätzlichen Wassertropfen aus den Triebwerken unserer Passagierjets entfalten ihre Wirkung vorwiegend als Kondensationskeime für die Bildung von Eiswolken (Cirruswolken). „Die Bewölkungszunahme aufgrund des Luftverkehrs ist heute bereits sichtbar“, erklärte Schuhmann, der diese Behauptung auch mit eindrucksvollen Satellitenaufnahmen belegen konnte.

Einige der gemessenen Kondensstreifen erreichten dabei Längen von bis zu 200 Kilometern bei einer Breite von zehn Kilometern. Die zusätzliche Bewölkung zwischen Frankfurt und Genua, gemessen an insgesamt 142 Tagen, betrug im Schnitt 0,4 Prozent.

„Diese Wolken aber haben einen weitaus größeren Einfluß auf den Treibhauseffekt als das Kohlendioxid“, betonte Schuhmann. Anders als „dicke“ Wolken können Cirruswolken die Temperatur am Boden erhöhen, weil sie für Sonnenlicht durchlässig sind, die von der Erde zurückgestrahlte Wärme aber nur zum Teil in den Weltraum entlassen. Modellrechnungen für die untersuchte Region gehen daher davon aus, daß die Temperatur dort im Mittel um 0,4 Grad Celsius erhöht wird.

Trotz dieses deutlichen Effekts war sich Schuhmann mit den anderen anwesenden Experten einig, daß die Diskussion um die ökologischen Auswirkungen des Flugverkehrs andere Probleme nicht verdrängen dürfe. Höchste Priorität sollte demnach ein weltweites Verbot der Fluorchlorkohlenwasserstoffe haben, die als Treibgase und Kühlmittel Verwendung finden. Sehr dringend sei auch die Verminderung der CO2-Massen aus Verbrennungsvorgängen, dann folge die Reduktion der Schadstoffe aus dem Verkehr am Boden, dann erst der Flugverkehr.

(erschienen in „DIE WELT“ am 9. August 1991)

Der Pinatubo beeinflußt das Weltklima kaum

Fast zeitgleich mit der Einsetzung einer Enquetekommission Klima durch Bundestagspräsidentin Rita Süssmuth hat Forschungsminister Heinz Riesenhuber gestern in Bonn zu den möglichen Auswirkungen von Vulkanausbrüchen auf das Klima Stellung genommen. Der Minister wollte dabei nicht prinzipiell ausschließen, daß die Ausbrüche des Vulkans Pinatubo auf den Philippinen das Weltklima beeinflussen könnten. Dies sei allerdings nur dann möglich, falls es zu weiteren heftigen Eruptionen komme und ausgeschleudertes Material bis in die Stratosphäre gelange.

Vulkanausbrüche haben in der Vergangenheit bereits wiederholt zu relativ kurzfristigen Abkühlungen der Lufttemperatur geführt, weil die Massen an Partikeln, die in die Atmosphäre geschleudert werden, die Sonneneinstrahlung vermindern. „Das Gewicht des Treibhauseffektes ist aber sehr viel größer als die Katastrophe des Pinatubo-Ausbruchs“ betonte der Minister. Man dürfe nicht denken, daß der Ausbruch zu einer weltweiten Abkühlung führen würde und dadurch der Treibhauseffekt nicht mehr so ernst zu nehmen sei.

Erste Schätzungen deutscher Klimaforscher gehen davon aus, daß es in der Region mittelfristig zu einer Abkühlung von drei bis vier Grad im Sommer kommen wird. Gefahr besteht demnach nicht für das Weltklima, sehr wohl aber für die Gesundheit der Anwohner. „Dramatisch ist, was an Schadstoffen in die erdnahe Atmosphäre gelangt. Das kann für Menschen, Tiere und auch die Pflanzenwelt außerordentlich schlimme Folgen haben“, sagte der Minister.

Bisher sei eine Abschätzung der freigesetzten Schadstoffmengen noch nicht möglich. Der Vergleich mit früheren Vulkanausbrüchen lege allerdings nahe, daß die Auswirkungen auf die weltweite Durchschnittstemperatur in der Größenordnung von wenigen Zehntel Grad liegen wird und somit im Bereich der natürlichen Klimaschwankungen. Der Effekt wird sich nach Meinung Riesenhubers nur über drei bis vier Jahre hinweg bemerkbar machen.

Der Minister bekräftigte daher die Bonner Haltung, daß auf der Weltklimakonferenz 1992 in Brasilien eine Klimakonvention mit konkreten Schritten zur CO2- Verringerung abgeschlossen werden müsse.

(erscheinen in „DIE WELT“ am 28. Juni 1991)

Rekordflieger soll Atmosphäre erforschen

Ein Rekordflugzeug besonderer Art wird derzeit in Bayern konzipiert. Wie Forschungsminister Heinz Riesenhuber gestern in Bonn bekanntgab, könnte das Flugzeug mit dem Namen Strato 2C einen wertvollen Beitrag zur Überwachung der Ozonschicht leisten und für einen relativ geringen Preis auch Teilaufgaben von Satelliten übernehmen. Die Strato 2C könne eine Flughöhe von 25 Kilometern erreichen und damit selbst den bisherigen Rekordhalter, das amerikanische Spionageflugzeug U2, übertreffen. Die deutsche Variante eines hochfliegenden Überwachungsflugzeuges würde allerdings nicht militärischen Zwecken dienen, sondern mit wissenschaftlichen Instrumenten zur Überwachung der Atmosphäre beladen sein.

Derzeit befindet sich das Projekt der Firma Grob allerdings erst im Evaluierungsstadium. Im Rahmen der Studie „Flugzeuge für die ökologische Forschung“ wird momentan der eventuelle Bedarf an zusätzlicher Flugzeugkapazität ermittelt. Bereits jetzt aber kristallisiere sich der Bedarf an einem hoch fliegenden Stratosphärenflugzeug heraus, betonte Riesenhuber. Die Ergebnisse der Studie sollen im Juli vorgestellt werden.

Die wenigen technischen Details, die vorab bekanntgegeben wurden, lassen darauf schließen, daß die Strato 2C – sollte sie jemals gebaut werden – neue Impulse für die Entwicklung von Hochleistungsflugzeugen geben wird. Durch den Einsatz von Verbundfaserwerkstoffen werden extreme Gewichtseinsparungen möglich, die einen äußerst geringen Treibstoffverbrauch und entsprechend große Reichweiten zur Folge haben werden. Der Antrieb soll durch Propellerkraft erfolgen, was bei der geringen Luftdichte in 25 Kilometer Höhe für die Ingenieure eine besondere Herausforderung darstellen wird.

Die Kosten für die erste Maschine belaufen sich nach „ersten und vorläufigen Schätzungen“ auf rund 60 Millionen Mark. Dies ist nur ein Zehntel dessen, was derzeit für einen Überwachungssatelliten veranschlagt werden muß, sagte der Minister, der auch eine Beteiligung des Umwelt- und Verkehrsministeriums an dem Projekt für möglich hält. Noch aber seien die Gespräche mit den beteiligten Wissenschaftlern nicht abgeschlossen; eine abschließende Bewertung daher noch nicht möglich.

(erschienen in „DIE WELT“ am 28. Juni 1991)

Was wurde daraus? Der Flieger hat tatsächlich abgehoben, war aber nur vom März bis August 1995 unterwegs, wie ich der Wikipedia entnehme. Auch sonst waren die Erwartungen ´mal wieder größer als die tatsächlichen Leistungen. Als maximale Flughöhe wurden „nur“ 18.561 Meter erreicht – die U2 flog mit 21.000 deutlich höher. Höher als gedacht waren dagegen die Kosten: Einen genauen Betrag konnte ich nicht ermitteln, jedoch stiegen sie laut Wikipedia rapide, „weswegen die Bundesregierung schließlich aus der Finanzierung ausstieg und Grob das Projekt auf Eis legte.“ Wissenschaftliche Ergebnisse der Flüge habe ich vergeblich gesucht…

Schallmessung verrät Wassertemperatur

Schallwellen können nicht nur durch die Luft übertragen werden, auch unter Wasser funktioniert dieses Prinzip, wie Flipper der Delphin zahllosen Fernsehzuschauern beweisen konnte. Nun soll diese Tatsache außer verliebten Walen auch besorgten Klimaforschern zugutekommen: Ein neues Verfahren zur Temperaturmessung in den Weltmeeren erproben derzeit Wissenschaftler des Scripps Institutes für Ozeanographie im kalifornischen La Jolla. Die Forscher wollen dabei den Umstand nutzen, daß die Übertragungsgeschwindigkeit von Schallwellen im Wasser vorwiegend von dessen Temperatur abhängt.

Nun soll ein „akustischer Unterwasserthermometer“ dazu beitragen, die Erwärmung der Ozeane durch den Treibhauseffekt exakt zu messen. Beim Treibhauseffekt führt ein Überschuß an „Abgasen“ der menschlichen Zivilisation – vorwiegend Kohlendioxid und Methan – dazu, daß die Erde mehr Energie in Form von Sonnenlicht behält als in Form von Wärmestrahlung wieder abgegeben wird. Die Folge ist eine schleichende Erwärmung der Atmosphäre (etwa 0,5 Grad in den letzten hundert Jahren), die für eine zunehmende Anzahl von Umweltkatastrophen und das Ansteigen des Meeresspiegels verantwortlich gemacht wird.

Da die Weltmeere, welche über zwei Drittel der Erdoberfläche bedecken, als gigantische Speicher für Wärme und Kohlendioxid dienen, sind Klimaforscher und Ozeanologen gleichermaßen an exakten Daten interessiert. Auch Computersimulationen, mit denen die weitere Entwicklung des Weltklimas vorhergesagt werden soll, sind abhängig von einer möglichst großen Zahl an exakten Messdaten.

Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist das neue Verfahren, das bereits vor zehn Jahren von Professor Walter Munk in La Jolla und dessen Kollegen Carl Wunsch am Massachusetts Institute of Technology (MIT) vorgeschlagen wurde. Der Vorteil der akustischen Temperaturmessung besteht darin, daß mit verhältnismäßig geringem Aufwand die Durchschnittstemperatur für große Wassermassen bestimmt werden kann. Normalerweise bewegen sich Schallwellen in Salzwasser mit einer Geschwindigkeit von 1500 Metern in der Sekunde. Eine Temperaturerhöhung um 0,005 Grad erhöht diese Geschwindigkeit um 20 Zentimeter pro Sekunde. Dieser Unterschied – so die Hoffnung der Wissenschaftler – müßte sich mit modernem Gerät relativ leicht bestimmt lassen. Die Dimensionen der Ozeane erlauben es nämlich, Messungen über Strecken von bis zu 20000 Kilometern durchzuführen, so daß im genannten Beispiel die Reisezeit der Schallwellen um mehrere zehntel Sekunden verkürzt wird.

Weil bei dieser Meßart ein Mittelwert gebildet wird, können viele Schwierigkeiten vermieden werden, die mit tausenden von Einzelmessungen auftreten. Bereits 1960 wurde ein akustisches Signal über eine Entfernung von mehreren tausend Kilometern aufgefangen. Noch auf den Bermudas konnte man damals die Schallwellen nachweisen, die durch die Explosion einer Sprengladung im australischen Perth ausgelöst wurden. Allerdings sind Ozeanologen und Tierschützer sich heutzutage darin einig, daß derartig explosive Techniken für Langzeitmessungen völlig ungeeignet sind.

Eine umweltverträgliche Neuauflage des Versuchs wurde daher kürzlich von Heard Island aus unternommen. Die Insel – gelegen im südlichen indischen Ozean – wurde ausgewählt, weil es von dieser Position aus möglich schien, Signale gleichzeitig durch den Atlantik, den Pazifik und den indischen Ozean zu fast allen Kontinenten zu schicken. Am 26. Januar bezogen Wissenschaftler aus neun Nationen Stellung in 19 Horchposten, die über den halben Erdball verteilt waren.

Sechs Tage lang gingen die Signale, die von einem Lautsprecher unter einem Forschungsschiff vor Heard Island abgestrahlt wurden, um die ganze Welt. Auf sämtlichen Horchposten war der Empfang gut bis hervorragend; der Testlauf damit ein voller Erfolg. Munk und seine Mitarbeiter wollen jetzt herausfinden, ob die Genauigkeit der Messungen ausreicht, um die vermutete Erwärmung der Meere von jährlich 0,005 Grad nachzuweisen. Außerdem soll sichergestellt werden, daß die Geräusche die Meeresbewohner nicht belasten.

Sollten diese letzten Analysen zufriedenstellend verlaufen, ist ein Langzeitexperiment geplant, dessen Dauer vermutlich zehn Jahre betragen wird. Den Meeresforschern und Klimatologen stünde dann erstmals wirklich aussagekräftiges Datenmaterial zur Verfügung, um die Rolle der Ozeane beim Treibhauseffekt zuverlässig zu beurteilen.

(ein Bericht aus Turin von der Konferenz „Ozeane, Klima und Menschen“ der San Paolo-Stiftung, geschrieben im April 1991 für „DIE WELT“)

Was wurde daraus? Am Schluß überwogen die bedenken von Tierschützern, dass die Geräusche den Meeresbewohnern – insbesondere den Walen – schaden könnte. Das Experiment wurde zwar nicht völlig abgeblasen, aber auf den Nordatlantik begrenzt.