CLEANAIR: Abschätzung des Einflusses der Luftfahrt auf die Luftqualität
Auf einen Blick
- Projektleiter/in : Dr. Julien Anet
- Projektteam : Dr. Jacinta Edebeli, Curdin Spirig, Simon Wacker
- Projektvolumen : CHF 49'000
- Projektstatus : abgeschlossen
- Drittmittelgeber : Interne Förderung
- Kontaktperson : Julien Anet
Beschreibung
Die aussergewöhnlichen Hitzewellen des letzten Sommers, und die
Bewegung «Fridays for Future» hat die Klimadiskussion erneut stark
angeheizt und hatte auf die «grüne Welle» der diesjährigen
Parlamentswahlen einen signifikanten Einfluss.
Dies ist sehr zu begrüssen, denn mit jedem Bericht des IPCCs
verdüstern sich die Zukunftsprognosen der klimatischen Bedingungen
auf unserer Erde.
Weltweit werden über 40% der CO2-Emissionen durch die Strom- und
Wärmeerzeugung ausgestossen. Unmittelbar danach folgt an zweiter
Stelle die Mobilität mit knapp 25% des Ausstosses. Neben den
CO2-Emissionen nimmt aber jährlich auch die Gesamtpartikelanzahl an
non-volatilem Feinstaub (Russ) zu. Unglücklicherweise ist seit
längerem ein starker Trend von Grobstaub (PM10) zu Feinst-Staub
(Nanometerbereich) zu beobachten. So emittiert z.B. ein
Flugzeugtriebwerk, aber auch Dieselmotoren, Partikel in einer
Mediangrösse von ca. 60-110 nm. Diese Nanopartikel gelangen beinahe
ungefiltert in die feinsten Verästelungen der menschlichen Lunge
und von dort über die Blut-Luft-Schranke in unseren Blutkreislauf.
Welche gesundheitliche Effekte Nanopartikel haben, ist im Moment
Gegenstand von vertieften Untersuchungen. Der Verdacht auf eine
kanzerogene Wirkung ist durch zahlreiche Langzeituntersuchungen
aufgekommen. Man ist sich deshalb einig, dass
Nanopartikelemissionen grundsätzlich minimiert werden sollen.
Als Nebenprodukte der Verbrennung von Treibstoff entstehen auch
andere Schadstoffe wie beispielweise Kohlenmonoxid (CO),
unverbrannte Kohlenwasserstoffe (UHC), Stickoxide (NOx) und in der
Schiff- und Luftfahrt zum Teil auch grössere Mengen Schwefeldioxid
(SO2). Dabei ist bekannt, dass unverbrannte Kohlenwasserstoffe in
Verbindung mit Russ-Nanopartikel für Lungengewebe cytotoxisch
wirkt. Ebenso gelten CO, NOx und UHC als Ausgangsstoffe für die
sekundäre Bildung von Treibhausgasen wie Ozon. Doch auch SO2 hat
einen signifikanten Effekt auf die Umwelt, da dieses nach einer
ersten Oxidationsstufe hoch hygroskopisch wirkt und a) somit die
Wolkenbildung beeinflusst und b) die Bildung von Aerosolen stark
unterstützt.
Der Luftverkehr ist heute für ca. 6% des globalen CO2-äquivalenten
Fussabdrucks verantwortlich. Die IATA rechnet allerdings mit einer
Verdoppelung der Passagierzahlen bis zum Jahre 2035. Mit der
gleichzeitigen Elektrifizierung der restlichen Verkehrsbranche wird
dies dazu führen, dass der prozentuale Emissionsanteil der
Luftfahrt stark zunehmen wird. Es ist daher von eminenter
Wichtigkeit, den Effekt der zukünftigen Luftfahrtbranche auf das
Klima und die Umwelt zu untersuchen, um zur Emissionsreduktion
beitragen zu können.
Um den Einfluss des Luftverkehrs zu untersuchen, ist die
Weiterentwicklung eines Frameworks für ein
Atmosphären-Biosphären-Chemie-Modell anzustreben. Dieses würde es
der ZHAW ermöglichen, den Einfluss der Luftfahrt auf
a) die lokale Luftqualität, mit Fokus auf z.B. den lokalen Beitrag
des Luftverkehrs an sekundären, toxischen Reizstoffen (z.B. Ozon,
Peroxyacetylnitrat, etc.) und
b) das Klima, mit Fokus auf die Berechnung der Produktion von
sekundär gebildeten Treibhausgase, Wolken- und Aerosolbildung,
genauer zu untersuchen.
c) Zusätzlich bietet dieses Projekt die Chance auf Kompetenzaufbau,
welche eine Mitarbeit in zukünftiger multinationaler Zusammenarbeit
im Rahmen von EU-Forschungsprojekten ermöglichen wird.