Google Research und Breakthrough Energy haben American Airlines ausgewählt, um Strategien zur Eindämmung des Klimawandels zu erforschen. Der Flugverkehr spielt eine wichtige Rolle beim Klimawandel und trägt rund 3.5 % zur vom Menschen verursachten globalen Erwärmung bei. Kondensstreifen, die von Flugzeugen erzeugten künstlichen Wolken, sind einer der Hauptfaktoren, da sie Wärme in der Erdatmosphäre einschließen. Durch die Eindämmung der Auswirkungen des Flugverkehrs auf die globale Erwärmung kann der menschliche Beitrag zum Klimawandel um bis zu 1 % reduziert werden.
Der Einfluss des Flugverkehrs auf den Klimawandel ist erheblich, da allein die Emissionen von Flugzeugen für ca. 3.5 % der gesamten globalen Erwärmung durch menschliche Aktivitäten verursacht. Flugzeuge können Kondensstreifen erzeugen. Dabei handelt es sich um künstliche Wolken, die aus Eiskristallen um Partikel in den Abgasen der Flugzeuge gebildet werden.
Wissenschaftler glauben, dass die Reduzierung dieser Wolken in der Erdatmosphäre möglicherweise verlangsamen den Prozess der globalen Erwärmung durch Minimierung der in ihnen eingeschlossenen Wärme, so die Erkenntnisse von Durchbruchsenergie und Google-Forscher.
Die Reduzierung von Kondensstreifen wird als wirkungsvollste Klimachance uns bekannt durch Marc Shapiro, der renommierte Experte für Kondensstreifen bei Breakthrough Energy. Dies entspricht der Beseitigung von Kohlenstoff aus der Atmosphäre bei Kosten von lediglich 10 Dollar pro Tonne oder sogar weniger.
Durch die Nutzung von Erkenntnissen aus Satellitenbeobachtungen, unterstützt durch maschinelles Lernen, können Fluggesellschaften ihre Flugzeuge so steuern, dass die Bildung von Kondensstreifen verhindert wird. Um die Bildung von hartnäckigen Kondensstreifen zu verhindern, ist es entscheidend, sich fernzuhalten des feuchten „eisübersättigte Regionen„“ in der Atmosphäre. Im Allgemeinen erfordert dies eine Änderung der Flughöhe, wie es Piloten bereits tun, um Turbulenzen auszuweichen.
Die Forschung zur Kondensstreifenbekämpfung begann in den 1940er Jahren mit der Entwicklung von Tarnkappenflugzeugen. In den 1990er Jahren entdeckten Wissenschaftler jedoch, dass Zirruswolken eine wärmende Wirkung auf die Atmosphäre haben. Diese Zirruswolken können nicht nur durch Kondensstreifen von Flugzeugen entstehen, sondern weisen auch eine verblüffende Ähnlichkeit auf. Kondensstreifen machten etwa 35 % aus des Beitrags des Luftfahrtsektors zur globalen Erwärmung im vergangenen Jahr, wie der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) feststellte.
Im Jahr 2022 schlossen sich Breakthrough Energy, eine von Bill Gates mit dem Ziel gegründete Organisation zur Förderung von Klimalösungen, und die Forschungsabteilung von Google zusammen, um eine bahnbrechende Lösung zu entwickeln, nachdem sie unabhängig voneinander Modelle zur Vorhersage der Kondensstreifenbildung erstellt hatten.
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Nutzung von Daten aus Der Wettersatellit GOES-16 der NASA, neben anderen wichtigen Wetterindikatoren, ist ihr Ansatz wirklich revolutionär. Um das Auftreten von Kondensstreifen-fördernden Gebieten vorherzusehen, mussten die Entwickler die Machine-Learning-Software schulen indem wir ihm helfen Kondensstreifen identifizieren innerhalb ihres Datensatzes.
Um einen praxisnahen Produkttest durchführen zu können, Die Wahl fiel auf American Airlines Die beiden Organisationen haben die Vorhersagen in die Flugplanungssoftware der Piloten integriert. Von Januar bis März 2023 fanden insgesamt 70 Flüge statt, bei denen die Piloten sowohl modifizierte als auch Standardrouten flogen.
Dies geschah, um wertvolle Vergleiche zwischen beiden zu ermöglichen. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass ihre Software in der Lage war, Reduzierung der Kondensstreifenbildung um 54 % durch die Untersuchung von Satellitendaten nach den Flügen.
Jill Blickstein, Vizepräsident für amerikanische Nachhaltigkeit, sagte: „Alle Fluggesellschaften werden dies irgendwann tun müssen – [in] Jahren, nicht Jahrzehnten.“
Die Klimaschutzstrategien von American Airlines weisen noch einige ungelöste Probleme auf. Die zusätzlichen Manöver führten insbesondere zu einer erheblichen 2% Anstieg des Kraftstoffverbrauchs der Amerikaner, eine Zahl, die Blickstein als wirklich folgenreich beschreibt und sagte: „Wir nehmen zusätzliche Ausgaben nicht auf die leichte Schulter. Neben dem Kauf von zusätzlichem Treibstoff ist es entscheidend, sicherzustellen, dass die Umweltvorteile durch die Vermeidung von Kondensstreifen größer sind als die damit verbundenen Emissionen.“
Die drei Organisationen haben große Pläne, diese Experimente auszuweiten und weitere Fluggesellschaften und Flugsicherungsorganisationen in ihre Bemühungen einzubeziehen. Konkret zielen sie darauf ab, Fokus auf Nachtflüge im Luftraum geringer Dichte, wie beispielsweise transatlantische Routen. Kondensstreifen, die sich nachts bilden, haben einen deutlich größeren Einfluss auf die Erwärmung der Erdatmosphäre.
Die Einführung dieser Technologie bei allen Fluggesellschaften ist ein relativ einfacher Prozess, da sie als zusätzliche „Wetterdatenebene„“ in bestehende Flugplanungssoftware integriert werden, so Shapiro. Allerdings müssen die möglichen Auswirkungen solcher neuen Manöver auf den Flugverkehr sorgfältig geprüft werden. Die Nutzung von Satellitendaten zur Optimierung von Flugrouten und zur Reduzierung des Treibstoffverbrauchs stößt bei der Abstimmung mit den Fluglotsen auf Hindernisse.
Der kommerzielle Einsatz dieses Dienstes ist noch nicht geklärt. Google und Breakthrough betrachten ihn als grundlegende Forschung Dies unterstützt ihr Engagement zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks. Blickstein erwähnt, dass American erfreut ist, an dieser Studie teilzunehmen, und betont, dass selbst wenn es Verbesserungen bei der Reduzierung der Klimaauswirkungen gibt, dies ändert nichts an der Verpflichtung der Fluggesellschaft um bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Dies liegt daran, dass die verfügbaren Daten nicht detailliert genug sind, um die spezifischen Kondensstreifenbeiträge einer einzelnen Fluggesellschaft genau zu berechnen.
Die Vision des Durchbruchs ist die Gründung einer autarken Organisation, die Kondensstreifendaten sammeln und eine zuverlässige Verifizierung anbieten kann. Die ultimatives Ziel ist, dass die Organisation als Clearingstelle fungiert, unterstützt von den Fluggesellschaften, ähnlich wie die Internationaler LuftfahrtverbandEs wird ein Ort sein, an dem die globale Koordination der Luftfahrtbranche stattfindet.
Blickstein sagt: „Mit einer groben Schätzung können wir viel erreichen. Wir haben das Potenzial, den menschlichen Beitrag zur globalen Erwärmung um etwa ein Prozent zu reduzieren, wenn wir die Flugzeuge nur an den richtigen Orten einsetzen.“
