Neben Kohlendioxid (CO2) verursachen Flugzeuge weitere klimarelevante Effekte, die als Non-CO2-Effekte bezeichnet werden. Diese umfassen unter anderem Stickoxide (NOx), Wasserdampf, Rußpartikel und die Bildung von Kondensstreifen sowie daraus resultierenden Zirruswolken. Studien belegen, dass diese Effekte zusammen etwa zwei Drittel der gesamten Klimaauswirkung des Luftverkehrs ausmachen können – ein signifikanter Anteil, der bislang kaum berücksichtigt wurde.
Ziel bis 2045:
Ziel ist es die Non-CO2-Effekte durch applizierbare Maßnahmen auf existierende Flotten und beim Design neuer Flugzeugtypen signifikant zu reduzieren.
Die Non-CO2-Effekte entstehen vor allem in großen Flughöhen (8–12 km) und hängen stark von atmosphärischen Bedingungen ab. Die wichtigsten Ursachen sind einerseits Wasserdampf, der in kalten Höhen die Bildung langlebiger Eiswolken fördert, anderseits Kondensstreifen und Zirruswolken, die zur Erhöhung der Strahlungsbilanz beitragen. Zur Reduktion dieser Effekte gibt es mehrere technologische Ansätze. Ein solcher ist die Routenoptimierung, um Gebiete mit hoher Eisübersättigung zu vermeiden und damit die Bildung von Kondensstreifen zu minimieren. Dazu ist ein Flugzeugtyp vorteilhaft, der über einen besonders weit gefassten Flughöhenbereich optimiert ist.
Viele dieser Maßnahmen lassen sich sowohl bei neuen als auch bei bestehenden Flugzeugen einsetzen. Besonders vielversprechend sind operationelle Konzepte wie das „Contrail Avoidance Routing“, bei dem mithilfe von Wettermodellen und Echtzeitdaten Routen geplant werden, die die Bildung klimaaktiver Kondensstreifen vermeiden. Dazu werden die existierenden Flotten teils in Flughöhen umgeleitet, für die der Flugzeugtyp nicht optimiert wurde und daher kostenintensiver sind.
Die Auslegung neuer Flugzeugtypen hinsichtlich der effizienten und kostengünstigen Operation in einem breiteren Band an Flughöhen ist daher für die Neuausrichtung des Luftfahrtforschungsprogramms von Relevanz. Die Einbeziehung der Non-CO2-Effekte ist dabei ebenfalls relevant. Innovative Bewertungsmodelle, Simulationsverfahren und Pilotanwendungen sind ein zentraler Punkt zukünftiger Forschungs- und Entwicklungsarbeiten um die komplexen Wechselwirkungen zwischen Emissionen und Klimaeffekten besser zu verstehen und zu steuern. Bei der Entwicklung neuer Flugzeugtypen spielt die gesamtheitliche Optimierung für einen größeren Betriebshöhenbereich eine entscheidende Bedeutung. Dazu spielt die Vernetzung aller relevanter Disziplinen eine entscheidende Rolle.
Die Reduzierung von Non-CO2-Effekten ist entscheidend, um die Klimaauswirkungen des Luftverkehrs ganzheitlich zu mindern. Während CO2-neutrale Antriebe langfristig entwickelt werden, bieten schon heute verfügbare Technologien wie SAF, NOxarme Triebwerke und gezielte Flugroutenplanung wirksame Reduktionspotenziale. Die Integration dieser Maßnahmen in die Neuausrichtung des LuFo ist daher unerlässlich, um den Weg zu einer klimaverträglichen Luftfahrt zu gestalten.
