Um das Ziel mit seinem interdisziplinären Ansatz zu erreichen, sollen im DLR-internen Projekt „Klimaoptimierter Luftverkehr“ (Laufzeit 2008-2011) erstmals Optionen für das Gesamtsystem Luftverkehr erarbeitet und bewertet werden. Der Ansatz liegt bei Maßnahmen, die sowohl den Treibstoffverbrauch als auch die Bildung von Ozon aus Stickstoffoxiden (NOx) und von Bewölkung infolge Kondensstreifen und Partikeln vermindern. Unter anderem soll untersucht werden, ob der Klimaeffekt von Kondensstreifen durch eine wetterabhängige Entscheidung für höhere oder tiefere Reisflughöhen vermindert werden kann. Dabei sind auch mögliche Nebenwirkungen einer Flughöhen-Änderung auf das Ozon und das Klima zu beachten. Eine Reduktion der kurzlebigen Prozesse könnte den Klimaeffekt des Luftverkehrs effektiver mindern als die des langlebigen CO2. Generell werden Maßnahmen bevorzugt, die innerhalb etwa 10 Jahren beeinflussbar sind. Daher werden zunächst Optionen für bereits vorhandene Flugzeuge betrachtet. Anschließend sollen auch neue Flugzeugentwürfe hinsichtlich ihrer Klimawirkung bewertet werden.
Erstmals werden bei der Bestimmung der Klimawirkungen auch technische und operative Aspekte des Flugzeugs und der Flugdurchführung integriert. Am Ende steht eine Bewertung des Potenzials verschiedener Maßnahmen, die Klimawirksamkeit des Luftverkehrs zu reduzieren. Untersuchungen zur Realisierung der Optionen mit den potenziell größten Wirkungen und gezielte Maßnahmen zur Verringerung der Unsicherheiten müssen sich anschließen.
Simulationen von Szenarien des Luftverkehrs und deren Klimawirkung bilden den Kern der Arbeiten. Neue Werkzeuge zur Analyse von Flugzeugen und deren Missionen werden programmthemenübergreifend entwickelt und zur Bewertung der Klimaeffekte bereitgestellt. Die Bewertung von Optionen der Flugdurchführung erfolgt auf Konzeptniveau mit Hilfe geeignet aufbereitetem Wissen für das Fluggerät und für die Missionsplanung. Technologiefaktoren (z.B. Einsatz von alternativen Triebwerkskonzepten und Treibstoffen, Energieszenarien, Luftverkehrssteuerung) werden zunächst grob abgebildet.
Parallel dazu werden die noch bestehenden erheblichen Unsicherheiten in der Bewertung des Klimaeinflusses des globalen Luftverkehrs und einzelner Missionen schrittweise vermindert. Grundlage hierfür ist die im DLR-Projekt „Partikel und Zirren“ (2007 beendet) gewonnene Kompetenz zur Klimawirkung des Luftverkehrs. Hierzu wird im HGF-Verbund (u.a. in der HGF-Nachwuchsgruppe AEROTROP) und mit internationalen Partnern (u.a. bei der FAA, NCAR und NOAA in den USA, und in der EU) innovative Forschung auf den Gebieten Zirrusbewölkung und Ozonchemie betrieben. Anwendung findet eine Kombination aus skalenübergreifenden Modellrechnungen, flugzeuggetragenen Messungen mit den DLR-eigenen Forschungsflugzeugen Falcon und HALO und mit satellitengestützten Beobachtungen.
An diesem Projekt sind elf DLR-Gruppen sowie weitere externe Partner beteiligt. Das DLRerforscht damit die für eine nachhaltige Entwicklung der Luftfahrt notwendigen Voraussetzungen.