Erfolgreiche Promotion zur Klimawirkung betrieblicher Maßnahmen im Luftverkehr

Die Reduktion der Klimawirkung des Luftverkehrs ist eine zentrale Herausforderung auf dem Weg zu mehr Nachhaltigkeit. Neben technologischen Innovationen und regulatorischen Ansätzen gewinnen insbesondere betriebliche Maßnahmen an Bedeutung. Diese können kurzfristig umgesetzt werden und adressieren gezielt auch sogenannte Nicht-CO₂-Effekte, die maßgeblich zur Klimawirkung des Luftverkehrs beitragen.

Vergleichbarkeit als zentrale Forschungslücke

In ihrer Dissertation mit dem Titel „Betriebliche Maßnahmen zur Minderung der Klimawirkung im Luftverkehr – Ein Vergleich“ widmet sich Dr. Zarah Zengerling einer bislang ungelösten Fragestellung: der Vergleichbarkeit operativer Maßnahmen. Bisherige Studien basieren auf unterschiedlichen Annahmen und Rahmenbedingungen, wodurch ein direkter Vergleich erschwert wird. Ziel ihrer Arbeit ist es daher, eine methodische Grundlage zu schaffen, um verschiedene Ansätze unter identischen Bedingungen bewerten zu können.

Entwicklung einer umfassenden Modellkette

Basis der Arbeit ist die Entwicklung einer detaillierten Simulationskette, die den gesamten Bewertungsprozess abbildet – von der Flugtrajektoriensimulation über die Emissionsberechnung bis hin zur Klimabewertung und Analyse von Auswirkungen auf verschiedene Interessensgruppen. Durch die modulare Struktur können unterschiedliche Randbedingungen flexibel berücksichtigt werden. Ergänzt wird die Methodik durch eine Skalierungsmethode, die auch eine vereinfachte Vergleichbarkeit bestehender Studien ermöglicht.

Die methodische Konzeption und Weiterentwicklung dieser Modellkette erfolgte unter fachlicher Betreuung durch Prof. Dr. Volker Gollnick (Technische Universität Hamburg) als Erstgutachter. Die Technische Universität Hamburg stellte darüber hinaus den institutionellen Rahmen für die Durchführung der Promotion bereit.

Bewertung und Vergleich betrieblicher Maßnahmen

Die entwickelte Modellkette wird genutzt, um verschiedene betriebliche Maßnahmen systematisch zu untersuchen. Dazu zählen unter anderem die Anpassung von Flughöhe und Geschwindigkeit, laterale Routenverschiebungen sowie der klimaoptimierte Mehrstufenbetrieb mit Zwischenlandungen. Die Ergebnisse zeigen, dass keine Maßnahme universell am effektivsten ist – vielmehr hängt ihre Wirksamkeit von missionsspezifischen Faktoren wie Flugdistanz, Flugzeugtyp und meteorologischen Bedingungen ab.

Besonders hervorzuheben ist aber die hohe Effizienz der Anpassung von Flughöhe und Geschwindigkeit, während kombinierte Ansätze wie der Mehrstufenbetrieb ein hohes Gesamtminderungspotenzial bieten. So kann durch die gezielte Kombination verschiedener Maßnahmen im europäischen Langstreckenluftverkehr ein Klimaminderungspotenzial von bis zu 30 Prozent erreicht werden. Die Anpassung von Flughöhe und Geschwindigkeit im Langstreckenverkehr ermöglicht darüber hinaus eine Reduktion der Klimawirkung des globalen Luftverkehrs von bis zu 13 Prozent. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass betriebliche Maßnahmen – gezielt eingesetzt und kombiniert – signifikante Beiträge zur Reduktion der Klimawirkung leisten können.

Perspektiven für Forschung und Anwendung

Die Arbeit liefert nicht nur neue wissenschaftliche Erkenntnisse, sondern auch eine übertragbare Methodik für zukünftige Analysen. Sie ermöglicht es, Maßnahmen auf europäischer oder globaler Ebene zu bewerten und in Szenarien zur Erreichung von Klimazielen zu integrieren. Gleichzeitig bleiben jedoch Unsicherheiten bestehen, insbesondere bei der Quantifizierung von Nicht-CO₂-Effekten. Weitere Einschränkungen ergeben sich aus dem gewählten Anwendungsrahmen sowie im Hinblick auf die Übertragbarkeit in regulatorische Kontexte.