Sind Wasserstoffflugzeuge klimaschädlich?
Sind Wasserstoffflugzeuge klimaschädlich durch den Wasserdampf/Kondesstreifen?
6 Antworten
Die Freisetzung von Wasserdampf in der Stratosphäre ist sicher nicht unproblematisch. Allerdings fällt der ganze Ruß weg, der bei der Verbrennung von Kerosin entsteht und als Kondensationskeim wirkt.
Ohne Kondensstreifen wird es sicher auch dann nicht abgehen, wenn man hochreinen Wasserdampf ablässt. Aber mit weniger Kondensationskeimen sollte es weniger und dafür größere Eiskristalle geben.
Das gilt auch für die zukünftige Entwicklung von Cirruswolken ganz unabhängig von Flugzeugen, denn die Rußteilchen bleiben ja monatelang dort oben.
Aber das sind eher theoretische Überlgungen und genaue Auswirkungen, auch auf das Klima, vermag ich nicht abzuschätzen. Allgemein nimmt man an, dass tiefe Wolken kühlen und hohe Wolken erwärmen, aber ob das so ganz sicher ist ...
Das hängt in hohem Maße davon ab, wie der Wasserstoff hergestellt wird, und wie man Lecks vermeidet. Gegenwärtig wird Wasserstoff durch die Reaktion von Wasserdampf und Erdgas hergestellt. Dabei entsteht Kohlendioxid, das in die Atmosphäre geblasen wird. Wasserstoff hat außerdem eine erhebliche Neigung zur Diffusion. Eine Tonne Wasserstoff, der in die Atmosphäre entweicht, entwickelt dort den gleichen Treibhauseffekt wie ca. zehn Tonnen Kohlendioxid. Das Problem ist also nicht zu vernachlässigen.
"Wasserstoff ist nicht wie CO2, Methan und andere Gase infrarotaktiv und heizt das Klima nicht an. Deshalb machen Leckagen in die Atmosphäre nicht die klimatischen Gewinne aus der CO2-Vermeidung zunichte. Dies ist die allgemeine Lesart."
https://gdch.app/article/wie-viel-wasserstoff-vertraegt-die-atmosphaere-4132633
Wasserstoff hat einen erheblichen indirekten Treibhauseffekt. Wasserstoff und Methan konkurrieren in der Atmosphäre um die Hydroxylradikale, Wasserstoffemissionen erhöhen daher die Methankonzentration in der Atmosphäre. Methan ist ein Treibhaus. Gemäß aktuellen Schätzungen entspricht der Treibhauseffekt von einer Tonne Wasserstoff dem von zehn Tonnen Kohlendioxid. Man muss natürlich berücksichtigen, dass die Molmasse von Wasserstoff erheblich niedriger ist. Zu vernachlässigen ist der Effekt dennoch nicht.
Hallo,
sofern der Wasserstoff wirklich ausschließlich aus regenerativen Energiequeklen erzeugt wirt, und der Hahn nicht zu hoch, sondern innerhalb der troposphähre mit grußen Tragflächen eher langsam gleitend bleibt, sehe ich mittelfristig eher keine negativen Beeinträchtigungen für das Weltklima da durch.
Entschleunigung soll da mal das Zauberwort in unterstratosphärischen Flügen sein, was nur wenige Menschen künftig gegenüber landgestützten Beförderungsmitteln nutzen sollten.
Optimal wäre die Fliegerei alternativ zur Schifffahrt künftig dann nur noch überseeisch für relatives Eilgut.
LG
Man sollte sich beim Flugverkehr nicht so auf den CO2-Ausstoß konzentrieren. Die Diskussion lenkt nur vom Wesentlichen ab.
Die H2O-Emissionen sind in dieser Höhe viel schädlicher! Dazu kommen Ruß (der jedoch beim Wasserstoffflugzeug entfällt) und NOx. Außerdem werden dem Flug-Kerosin Additive zugesetzt, z.B. teilfluorierte Kohlenwasserstoffe, um den CO2-Verbrauch zu erniedrigen (und aus Sicherheitsgründen den Flammpunkt herabzusetzen). Diese Chemikalien werden aber unvollständig verbrannt und verseuchen langfristig Ozeane und Ackerflächen. Auch diese Stoffe würden beim Wasserstoffflugzeug entfallen.
Unterhalb der mittelhohen Regenwolken (2000-4000m) ist die Erzeugung von Wasserdampf nicht schlimm, da er einfach wieder abregnet. Oberhalb der Wolken erzeugt ist er ein normales Treibhausgas und bildet Zirruswolken (auch Cirruswolken genannt, oder Höhenwolken, Treibhauswolken ...).
Zirruswolken sind Eiswolken die das Sonnenlicht gut durchlassen, aber das IR-Licht von der Erde reflektieren. Dadurch bekommen die mittelhohen Wolken VON OBEN IR-Licht und lösen sich auf. Dagegen wirken Treibhausgase schon in geringen Höhen und beeinflussen die mittelhohen Wolken nicht.
Der Ruß des Flugverkehrs (der ja bei den H2-Flugzeugen entfällt) sinkt langsam auf die mittelhohen Wolken. Das sind dunkle Aerosole, die das Sonnenlicht gut absorbieren und so die mittelhohen Wolken zur Auflösung bringen.
Vermutlich ist ca. 40% des Klimawandels rein natürlich verursacht. Dies lässt sich aus dem Anstieg der Meeresspiegel in den vergangenen Jahrtausenden schließen.
Die Primärwirkung dieser anthropogenen Höhenwolken als Folge des Flugverkehrs ist nicht groß. Aber sie erzeugen fiese Sekundäreffekte.
Zunächst zum modernen Mainstream:
Darum ist Fliegen noch schädlicher fürs Klima als gedacht – quarks.de
2019 Cirruswolken [des Flugverkehrs] üben einen relativ starken Treibhauseffekt aus.
und
So klimaschädlich sind Kondensstreifen - Technik - derStandard.de › Wissen und Gesellschaft
https://www.derstandard.de/story/2000105600293/so-klimaschaedlich-sind-kondensstreifen
2019 CO2-Emissionen beim Fliegen sind weniger klimawirksam als die Kondensstreifen, deren Effekte sich bis 2050 verdreifachen könnten
und
Grafiken - Wie sehr Fliegen dem Klima schadet - Wissen - SZ.de (sueddeutsche.de)
https://www.sueddeutsche.de/wissen/klima-fliegen-co2-grafik-1.4534651
Der Klimaeffekt ist aber größer, denn Flugzeuge stoßen außer CO₂ noch andere Schadstoffe aus, die die Erwärmung ebenfalls antreiben. Außerdem trägt der beim Verbrennen von Kerosin entstehende Wasserdampf dazu bei, dass sich Eiswolken (Cirrus) in der oberen Troposphäre bilden, in acht bis 13 Kilometern Höhe. Anders als die tiefliegenden Stratuswolken, die einen kühlenden Effekt haben, lassen Cirruswolken das meiste Sonnenlicht durch, werfen aber Wärmestrahlung zurück zur Erde. Damit fördern auch sie den Klimawandel.
Insgesamt gehen derzeit schätzungsweise vier bis fünf Prozent der jährlich neu verursachten Erwärmung auf das Konto der Luftfahrt, es könnte aber durchaus auch mehr sein.
In der deutschen Wikipedia, die stark politisch beeinflusst ist, sind die Treibhauswolken noch immer nicht angekommen. Die Definition der englischen Wikipedia schließt die Wolken mit ein.
https://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_effect
The greenhouse effect is the process by which radiation from a planet's atmosphere warms the planet's surface to a temperature above what it would be without this atmosphere.
Die anthropogenen Höhenwolken haben neben ihrem direkten Treibhauseffekt eine weitere erwärmende Wirkung: Sie vermindern die kühlenden Regenwolken, was sich besonders im Sommer als Dürre bemerkbar macht.
Wie vermindern Höhenwolken die Regenwolken (auf 2000-4000m)?
A) Höhenwolken verringern die Differenz zwischen der Tagesmaximal- und der Nachtminimaltemperatur. Siehe
Contrails reduce daily temperature range | Nature
https://www.nature.com/articles/418601a
Our findings indicate that the diurnal temperature range averaged across the United States was increased during the aircraft-grounding period, despite large variations in the amount of cloud associated with mobile weather systems ( Fig. 2). We argue that the absence of contrails was responsible for the difference between a period of above-normal but unremarkable DTR and the anomalous conditions that were recorded.
B) Höhenwolken (Eiswolken) adsorbieren kosmische Kondensationskeime, zumeist Mikrometeoriten, die besonders im Sommer für die Bildung der Regenwolken wichtig sind.
Extreme Kälte in großer Höhe - Eiskalte leuchtende Nachtwolken (deutschlandfunk.de)
Warum wirkt sich das besonders im Sommer so stark aus? Normalerweise gibt es vom Boden genug Kondensationskeime, so dass sich der Mangel an kosmischen Kondensationskeime nicht bemerkbar macht. ABER bei Hitze emittieren die Bäume kaum Kondensationskeime, sondern lieber Isopren, um ihre Blätter vor Oxidation durch Ozon und Hydroxylradikale zu schützen. Das Isopren reagiert mit den starken Oxidationsmittel in der Luft. Wenn es nicht so heiß ist, emittieren Bäume Monoterpene, die als Vorläufersubstanzen für Kondensationskeime dienen.
Wenn dann bei Hitze die Kondensationskeime der Bäume wegfallen UND die von den Zirruswolken adsorbierten kosmischen Kondensationskeime, dann gibt es keine kühlenden Regenwolken mehr.
Einen schönen Link dafür habe ich nicht gefunden, aber zumindest ein bisschen Bestätigung meiner Aussagen.
https://www.scinexx.de/news/geowissen/klimaerwaermung-verringert-kuehleffekt-der-waelder/
https://www.scinexx.de/news/geowissen/klimaerwaermung-verringert-kuehleffekt-der-waelder/
Bei steigenden Temperaturen wird die Isopren-Ausdünstung der Wälder wesentlich stärker zunehmen als ihre Monoterpen-Ausdünstung. Daraus haben die Jülicher Wissenschaftler hochgerechnet, dass die Aerosol-Produktion bis zum Jahr 2100 um 20 Prozent vermindert wird. Das würde den Kühleffekt durch Wolken um 12 Prozent verringern.
Und dadurch dass Höhenwolken bei teilbedecktem Himmel Wärmestrahlung von oben auf die mittelhohen Wolken reflektieren, erwärmen sie die mittelhohen Wolken und bringen sie zur Auflösung. Der Ruß des Flugverkehrs tut ein Übriges. Und die Verringerung der Tageszeit-bedingten Temperaturschwankungen verhindert die Bildung neuer Wolken. Der Flugverkehr wird immer mehr
Kraftstoffverbrauch durch die Luftfahrt weltweit (globometer.com)
https://de.globometer.com/flugzeug-kraftstoff.php
Und als er 2020 durch Corona bedingt einbrach, da nahm auch die Globaltemperatur ab. Als der Flugverkehr wieder anzog, da zog auch die Globaltemperatur wieder an. Bedingt durch den 2. WK gab es Anfang der 40-er viel Flugverkehr und die Globaltemperaturen steigen. Nach dem Krieg brach der Flugverkehr zusammen und die Globaltemperaturen fielen. So richtig steigen die Globaltemperaturen erst ab ca. 1975, dem Beginn des massenhaften Flugverkehrs durch Tourismus. Siehe
Globale Temperaturen - meteo.plus
https://meteo.plus/klima-global.php
Und deshalb haben wir immer weniger Wolken die immer dünner werden. Und deshalb kommt immer mehr Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche an und es wird wärmer.
Die Abnahme der Albedo ist tatsächlich eine Abnahme der durch Wolken bedingten Albedo. Es kommt also immer mehr direkte Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche an. Hier sind Daten vom Deutschen Wetterdienst für die direkte Sonneneinstrahlung für Europa. Sieh dir Abb. 9 an
Abb. 9 , die direkte Strahlung (Surface Incoming Direct Radiation, SID) ist von 1980 (dem Beginn der Messungen) bis 2021 von ungefähr -4% auf +3% gegenüber der Referenzperiode gestiegen.
Und da ist NICHT die Rückstrahlung aus Treibhausgasen mit drin. Siehe hierzu
https://www.cen.uni-hamburg.de/icdc/data/land/eumetsat-surfacesolarirradiance.html
>Der SARAH-2 Datensatz enthält fünf Parameter der solaren Einstrahlung am Boden, von denen wir vier für die interne Nutzung anbieten: die effektive Wolkenalbedo (CAL), die gesamte (diffus + direkt) solare Einstrahlung am Boden (SIS), die direkte solare Einstrahlung am Boden (SID) und die bzgl. des Sonnenzenitwinkels normierte direkte solare Einstrahlung am Boden (DNI).
Die Solarkonstante hat in der Zeit eher abgenommen als zugenommen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Solarkonstante
2015 wurde die Solarkonstante von der IAU nach neuen Messergebnissen auf 1361 W/m² festgelegt. Der bis dahin gültige Wert von 1367 W/m² wurde 1982 von der Weltorganisation für Meteorologie in Genf festgelegt.
Wenn also die Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche KRÄFTIG zugenommen hat und zugleich die Solarkonstante abgenommen hat, dann kann das nur daran liegen, dass es weniger und dünnere Wolken gibt, bzw. diese immer weniger Sonnenlicht in den Orbit reflektieren. Auch der Vulkanismus ist in den letzten Jahrzehnten ungefähr konstant geblieben. Zumindest kann die Wissenschaft keine andere Erklärungsmöglichkeit anbieten als die Abnahme der Wolkenalbedo.
Und diese Abnahme der Wolkenalbedo entspricht genau der gemessenen Temperaturerhöhung, die man erwarten würde.
Guten Tag,
Wasserstoffflugzeuge sind im Vergleich zu Flugzeugen, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, potenziell weniger klimaschädlich, da sie bei der Verbrennung von Wasserstoff nur Wasserstoffoxid und Wasserdampf emittieren, aber keine Kohlenstoffemissionen.
Allerdings kann die Freisetzung von Wasserdampf und die Bildung von Kondensstreifen bei hohen Flughöhen auch einen Einfluss auf das Klima haben, indem sie zur Bildung von Zirruswolken beitragen. Diese Wolken können dazu beitragen, die Wärmestrahlung zu reflektieren und somit den Planeten kühlen. Allerdings können sie auch zur Verstärkung des Treibhauseffekts beitragen, indem sie die Ausstrahlung von Wärmeenergie von der Erdoberfläche blockieren.
Insgesamt ist die Forschung zu den Auswirkungen von Wasserdampfemissionen und Kondensstreifen auf das Klima noch begrenzt und es bedarf weiterer Untersuchungen, um die vollständigen Auswirkungen von Wasserstoffflugzeugen auf das Klima zu verstehen.
Viele Grüße
Wasserstoffoxid ist Wasser. Außerdem gibt es Emissionen von Stoffen oder Stoffe werden emittiert, man kann aber keine Emissionen emittieren, das wäre als wenn du Würfe wirfst.
Nicht nur DHMO - dieses steht im Gleichgewicht mit Oxidan (es liegt beides in gleicher Konzentration vor).
Also gibt es dann keine Kondesstreifen mehr? Nur die Kondesstreifen sind doch klimaschädlich, oder? Der Wasserdampf an sich nicht? Oder gefriert der Wasserdampf bei -40 Grad nicht auch?