Die Auswirkungen der Flugverkehrsemissionen auf das Klima

SCNAT – Akademie der Naturwissenschaften Schweiz

In dieser Publikation wird beschrieben, wie die wichtigsten Emissionskomponenten des Flugverkehrs auf das Klima wirken. Ebenso wird diskutiert, wie diese Komponenten quantifiziert werden und welche Vergleichswerte sich eignen sollen.

Die Treibhausgasemissionen des weltweiten Flugverkehrs nehmen stetig und stark zu und ihr Anteil an den weltweiten CO2-Emissionen wächst. Besonders stark ausgeprägt ist dieser Trend in den industrialisierten Ländern. Nebst CO2 emittiert der Flugverkehr aber auch weitere Komponenten, die eine Wirkung auf das Klima erzeugen. Dies sind insbesondere Wasserdampf, Stickoxide, Schwefeldioxid und Russ. In dieser Publikation wird beschrieben, wie die wichtigsten Emissionskomponenten des Flugverkehrs auf das Klima wirken. Ebenso wird diskutiert, wie diese Komponenten quantifiziert werden und welche Vergleichswerte sich eignen sollen.

Der Bericht ist eine aufdatierte Version der Swiss Academies Communications Vol. 15 (9).

Ausgabe / Band: 2. Auflage, 2021 (online)

Quelle: Neu U (2021) Die Auswirkungen der Flugverkehrsemissionen auf das Klima. Swiss Academies Communications 16 (3).

Das Wichtigste in Kürze

  • Die Emissionen des Flugverkehrs enthalten neben Kohlendioxid (CO2) verschiedene weitere Komponenten, die eine Wirkung auf das Klima erzeugen, insbesondere Wasserdampf (H2O), Stickoxide (NOx), Schwefeldioxid (SO2) und Russ. Die CO2-Emissionen und deren Klimawirkung sind gut bekannt. Kenntnisse zur Klimawirkung der Nicht-CO2-Emissionen sind noch sehr ungenau.

  • Nach aktuellem Kenntnisstand verursachen Kondensstreifen und die daraus gebildete hohe dünne Bewölkung (Zirren) die grösste Klimawirkung der Nicht-CO2-Emissionen, eine deutlich höhere als der Effekt von CO2. NOx-Emissionen bewirken wärmende wie kühlende Effekte , in der Summe eine etwa halb so grosse Erwärmung wie die CO2-Emissionen. Die Wirkungen von SO2- und Russ-Emissionen sind vergleichsweise wahrscheinlich eher klein.

  • Um die Klimawirkung der Flugverkehrsemissionen zu stabilisieren, müssen die CO2-Emissionen auf netto null gesenkt werden, die Nicht-CO2-Emissionen hingegen dürfen nicht weiter ansteigen. Für eine Reduktion der Klimawirkung (im Einklang mit dem 1,5-Grad-Ziel) braucht es eine Senkung der Nicht-CO2-Emissionen – verglichen mit Stand heute – oder netto «negative» CO2-Emissionen.

  • Die im Rahmen der UN-Klimarahmenkonvention (UNFCCC) (Paris, Kyoto) verwendete Umrechnungsmetrik in CO2-äquivalente Emissionen (das Global Warming Potential», GWP) ist für kurzlebige Substanzen nicht geeignet. Eine für alle Fragestellungen geeignete Alternative hat sich bisher nicht etabliert. Es empfiehlt sich die Verwendung der je nach Fragestellung bzw. Optik am besten passenden Metrik.

  • Die Wahl der Metrik im Zusammenhang mit politischen Massnahmen hängt von der Optik ab bzw. der Gewichtung verschiedener Auswirkungen und damit von (gesellschafts-) politischen Wertsetzungen. Technische Massnahmen am Flugzeug haben meist unterschiedliche Wirkungen auf die CO2 und die Nicht-CO2-Emissionen.

Für die Berechnung der Klimawirkung der Flugzeugemissionen werden die je nach Fragestellung bzw. Optik zur Verwendung empfohlenen Faktoren (Multiplikation mit CO2-Emissionen für die Berechnung von CO2-Äquivalenten als Mass für die totale Klimawirkung) in untenstehender Tabelle zusammengefasst.

Zu beachten: Diese Faktoren sind mit hohen Unsicherheiten behaftet und sind Schätzwerte nach aktuellem Wissensstand. Diese Faktoren können sich mit der Zeit verändern und müssen allenfalls angepasst werden. Gründe dafür sind die Akkumulation des CO2 in der Atmosphäre (die Faktoren werden dadurch kleiner), CO2-Minderungsmassnahmen (die Faktoren können je nach Art und Umfang der Massnahme ansteigen oder auch sinken, siehe Tabelle 5) oder Änderungen der Anstiegsrate der Emission kurzlebiger Substanzen (beim «Equivalent Warming Potential», GWP*).

Fragestellung Faktor
Heutige Klimawirkung bisheriger Emissionen (Basis: Stahlungsantrieb bzw. effektiver Strahlungsantrieb), Stand 2018 (Berechnung des Anteils der Flugemissionen an der bisherigen Erwärmung) 3
Wirkung auf das verbleibende Emissionsbudget bzw. für Emissionsabsenkungspfade für die Erreichung von Temperaturzielen (Basis GWP*) 3
Kompensationszahlungen bzw. politische Interventionen auf Konsumseite, je nach Optik:
– Berücksichtigung der Temperaturwirkung im Verlauf der Zeit. Schwergewicht auf kurzfristige bzw. kurz- und langfristige bzw. langfristige Effekte (Basis: GWP; Zeithorizont 30/ 50 / 100 Jahre) 3 / 2,3 / 1,7
– Fokus auf die Wirkung bzgl. Einhaltung von Emissionsbudgets bzw. von Emissionspfaden; geeignet für Mitigationsszenarien (Basis: GWP*) 3
– Temperaturwirkung aktueller Emissionen zu einem Zeitpunkt in der Zukunft, je nach Zeithorizont (30, 50, 100 Jahre, Basis GTP) 1,3 / 1 / 1,1
Politische (Lenkungs-) Instrumente zur Förderung von Massnahmen beim Operator (Empfehlung für die Betrachtung der Nicht-CO2-Emissionen: GWP*-Ansatz verwenden)getrennt betrachten
(Gleiche Behandlung wie Treibhausgase gemäss UNFCCC/Kyoto-Protokoll [GWP100])[1,7]