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Was entsteht bei der Triebwerksverbrennung?
 
Wie bei jedem Verbrennungsprozess entstehen auch im Luftverkehr Abgase. Hierbei handelt es sich um die gleichen Komponenten, die bei jeder Verbrennung von Mineralölprodukten entstehen, sei es im Kfz-Verkehr, bei Haushaltsheizungen oder in der Industrie.

Den Großteil des Abgasvolumens machen mit Stickstoff und Sauerstoff natürliche Bestandteile der Luft aus. Pro Kilogramm verbranntem Kerosin entstehen etwa:

3,15 kg CO2, 1,25 kg H2O, 0,8g SO2, 3g CO, 0,4g HC, 13g NOx und 0,025g Ruß

Triebwerkstechnologie
Seit Beginn des Düsen-Zeitalters für Flugzeuge hat die Technik weltweit enorme Fortschritte erzielt. Die Triebwerke wurden deutlich sicherer, zuverlässiger, unterhaltsärmer und auch sparsamer. Moderne Flugzeuge erreichen heute einen Kerosinverbrauch von 4,5 bis 5,5 Litern pro 100 Personen-Kilometer.
Die neuen Triebwerktechnologien führten in den vergangenen Jahren bereits zu einer etwa 90%igen Reduktion von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Rauch gegenüber 1960. Allerdings bewirkten die höheren Temperaturen und Drücke einen Anstieg bzw. eine Stagnation der Stickoxidemissionen. Technologische Innovationen versprechen hier Abhilfe. Triebwerke mit großem Nebenstrom, veränderte Brennkammer-Konzepte und der Einsatz neuer Keramikwerkstoffe bieten ein großes Potential für die Reduktion der Stickoxidemissionen.
 
Erklärungen
Emission - Immission: Unter Emission versteht man die Abgabe Geräuschen, Strahlen oder luftverunreinigenden Stoffen in festem, flüssigem oder gasförmigem Zustand in die Atmosphäre. Immission bezeichnet das Einwirken von Luftverunreinigungen, Schadstoffen, Lärm und Strahlen auf Lebewesen oder Bausubstanz.

Kohlenmonoxid (CO): Kohlenmonoxid ist der mengenmäßig häufigste Schadstoff in der Luft. Es ist ein giftiges, farb- und geruchsloses Gas, das bei der unvollständigen Verbrennung organischer Verbindungen entsteht. An der Luft verändert es sich durch die Anlagerung von Sauerstoff ziemlich schnell zu Kohlendioxid.

Kohlenwasserstoffe (HC): Eine Vielfalt von chemischen Verbindungen, deren Hauptbestandteile Kohlenstoff und Wasserstoff sind. Fast alle Bausteine des Lebens sind aus Kohlenwasserstoffen aufgebaut.

Stickoxide (NOx): Verbindungen zwischen Stickstoff (N) und einem bzw. mehreren Sauerstoffatomen (O). (NOx= NO + NO2) Stickoxide entstehen unter anderem bei Verbrennungsprozessen. Der Anteil des Luftverkehrs an den vom Menschen verursachten Stickoxidemissionen beträgt 2-3%.

Schwefeldioxid (SO2): Schwefeldioxid ist ein farbloses, stechend riechendes Gas. Es entsteht zu einem Großteil bei der Verbrennung schwefelhaltiger Energieträger wie Kohle oder Erdöl. Das Gas reizt die menschlichen Atemwege und die Haut. Schwefeldioxid wird in der Atmosphäre unter anderem zu schwefliger Säure umgewandelt, die auch für den sauren Regen verantwortlich ist.

Ozon (O3): Chemisch relativ instabile Form des Sauerstoffs aus drei Sauerstoffatomen, die in bodennahen Schichten durch ihre aggressiven chemischen Reaktionen zu Atemwegserkrankungen und Waldschäden beiträgt. In höheren Luftschichten bildet Ozon durch seine Filterwirkung gegen UV-B-Strahlen eine Schutzschicht, die Ozonschicht.

Benzol: Gehört zu den aromatischen Kohlenwasserstoffen und ist krebserregend. 75% der Emissionen gehen auf Autoabgase zurück.

PM10 Partikel (Durchmesser < 10 µm): Etwa 80% des Luftstaubes machen Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 10 Mikrometer (µm) aus, kurz PM10 genannt. Diese feinen Partikel können das Reinigungssystem der Lunge schädigen und Entzündungen hervorrufen. Zu den Quellen gehört u. a. Verkehr, Landwirtschaft, Reifen- u. Bremsabtrieb, Aufwinkelung.

Toluol: Ist ein aromatischer Kohlenwasserstoff. Toluol weist aber nicht die giftige Wirkung des Benzols auf und wirkt nicht erbgutverändernd, kann aber zu Nerven- und Nierenschäden führen. Hauptemittent ist auch hier der Kfz-Verkehr.
Luftverkehr und Klima
Info-Flyer (download) 
Die Auswirkungen des Luftverkehrs auf die globale Erwärmung liegen nur bei einigen wenigen Prozent. Die wichtigsten, klimarelevanten Abgase, die durch den Luftverkehr entstehen, sind Kohlendioxid und indirekt Stickoxide und Aerosole bzw. Kondensstreifen. Stickoxide bewirken in Reiseflughöhe eine Ozonproduktion (erwärmend) und gleichzeitig einen Methanabbau (kühlend). Der Einfluss der Kondensstreifen auf das Klima wurde bisher ca. um den Faktor fünf überschätzt. Die Wirkung von Contrail-Zirren, die aus Kondensstreifen entstehen können, wird noch wissenschaftlich untersucht, eine genaue Abschätzung des Klimaeffektes ist noch nicht möglich.
Der Luftverkehr ist nicht der einzige Verursacher von Spurengasemissionen in der Reiseflughöhe. Diverse Forschungsprogramme ergaben, dass durch vertikale Austauschvorgänge auch Luftverunreinigungen von Bodenquellen in diese Höhen transportiert werden z.B. durch den Kfz-Verkehr oder die Industrie. Solange hier keine genauen Zahlen vorliegen, muss sich der Vergleich verschiedner Verursacher zum Klimaeffekt auf die Kohlendioxidemissionen beschränken. So trägt der europäische Flugverkehr nur zu ca. 0,5% zu den weltweiten Kohlendioxid Emissionen bei und hat einen Anteil von knapp über 10% an allen Verkehrsemissionen in der EU. Mit Abstand der größte Verursacher ist hier der Straßenverkehr.

Die Lufthülle der Erde, die Atmosphäre, ist nach ihrem Temperaturverlauf in verschiedene „Stockwerke“ eingeteilt. Die untere Schicht „Troposphäre“ reicht von der Erdoberfläche bis in eine Höhe von ca. 10 km. Hier findet das gesamte Wettergeschehen statt. Darüber liegt eine Übergangsschicht - die Tropopause. Der zivile Flugverkehr wird in Höhen von 8 bis 12 km, also hauptsächlich in der Troposphäre und Tropopause, abgewickelt.

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