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Arbeitsfeld Emissionsanalyse und -modellierung

Bild 1: Rußemissionen des weltweiten Luftverkehrs vom Boden bis 17km Höhe im März 1992 . Bild 2: NOx-Emissionen des Luftverkehrs über Europa am 21.7.1998 zwischen 12:00 und 13:00 Uhr

Um die möglichen Auswirkungen der Abgasemissionen der Luftfahrt auf Gesundheit und Klima einschätzen zu können, ist es notwendig, diese genau zu quantifizieren. Mit Hilfe der Triebwerks- und Flugleistungsrechnung können die Betriebsparameter individueller Flugzeug- und Triebwerkstypen ermittelt werden. Auf Basis dieser Daten können die emittierten Mengen an Kohlendioxid (CO2), Wasserdampf, Stickoxiden (NOx), Kohlenmonoxid (CO), unverbrannten Kohlenwasserstoffen (UHC) und Ruß (Menge und Partikelanzahl) typenspezifisch (Triebwerks- und Flugzeugtyp) und missionsabhängig (Flugphase, Flughöhe, Strecke, Ladefaktor) ermittelt werden.

Als Werkzeuge dafür werden aus der Literatur verfügbare oder selbst entwickelte Methoden verwendet, die die Emissionsmenge jeder Spezies mit den jeweils charakteristischen Betriebsparametern des Triebwerks korrelieren. Als Referenzdaten für diese Korrelationsmethoden dienen die in der ICAO-Datenbank veröffentlichten Zertifizierungsmessungen am Boden im Stand für alle Triebwerkstypen.

Als Ergebnis liefert dieses Arbeitsfeld Menge, Ort und Zeit des Emissionseintrags einzelner Flüge in die Atmosphäre. Werden über eine Verkehrsdatenbank eine Anzahl von Flugbewegungen erfasst und analysiert, entstehen Ergebnisse wie das hier abgebildete (Bild 1) Kataster der Rußemissionen des Weltluftverkehrs vom Boden bis 17km Höhe, das wichtige Eingabedaten z.B. für Klimamodelle liefert. Mit den neuesten Rechenmethoden sind auch zeitlich und örtlich deutlich höher aufgelöste Ergebnisse möglich (Bild 2).