Veröffentlicht 14. Juli 2023

Cirrus aviaticus

Hätten Sie's gewusst?

… oder wenn Flugzeuge Wolken machen.

roeschti Bild: William Hook auf Unsplash

Als kleine Kinder waren wir der felsenfesten Überzeugung, dass sämtliche Wolken von hochfliegenden Flugzeugen produziert werden – man konnte es ja schliesslich am Himmel live beobachten. Erstes Stirnrunzeln und Zweifel an dieser Theorie kamen wohl spätestens bei der Überlegung auf, wie gross ein Flugzeug sein müsste, das eine stattliche Gewitterwolke aus dem Hut zaubern könnte. Mittlerweile wissen wir es natürlich besser …

Wie Kondensstreifen entstehen
Die durchschnittliche Reiseflughöhe von Langstrecken-Passagierjets liegt etwa bei 10 km. Hier herrschen Temperaturen von –40° C oder weniger, der Luftdruck beträgt noch etwa ein Viertel im Vergleich zur Meereshöhe. Wie aber kommt es zur Wolkenbildung hinter dem Flugzeug? Durch den Ausstoss des Triebwerkes kondensieren gasförmige Teilchen der Luft und des Abgasstrahls zu Wassertropfen bzw. Eiskristallen, zusätzlich begünstigt durch die ausgestossenen Russpartikel, die als Kondensationskeime wirken (daran setzen sich die Wassermoleküle fest). Der gleiche Effekt, wenn wir in kalter Luft ausatmen und sich vor uns ein kleines Wölkchen bildet. Einfach erklärt im Video: Die Sendung mit der Maus ;-)

Warum die Lücke zwischen Triebwerken und Kondensstreifen?
Direkt hinter dem Triebwerk beginnt eigentlich der Prozess der Kondensation. Bis sich aber genügend Wassermoleküle an einem Kondensationskeim festgesetzt haben, dauert es einen Moment. Erst ab einer Grösse von etwa 100 Nanometer (100 Millionstel Millimeter) sind die Tröpfchen oder Eiskristalle in der Lage, das Licht zu streuen und erscheinen dann weiss.

Verschwinden oder bleiben
Kondensstreifen erreichen etwa eine Länge von 300 bis 500 Meter, bei tiefer Luftfeuchtigkeit verschwinden sie jedoch schnell wieder. Ist die Luft mit Feuchtigkeit gesättigt, bleiben sie deutlich länger sichtbar, erreichen durch Verwirbelung und Windströmungen eine Ausdehnung von bis zu 20 km und sind dann von natürlichen Cirrus-Wolken kaum mehr zu unterscheiden. Diese Wolken (Kondensstreifen-Cirren) lösen sich häufig erst nach mehreren Tagen auf.

Kondensstreifen und das Klima
Die linienförmigen Kondensstreifen bedecken in Zentraleuropa durchschnittlich etwa 0,5% des Himmels (0,7% Tag, 0,3% Nacht), die schwer erkennbaren und langlebigen Kondensstreifen-Cirren können jedoch eine Abdeckung von bis zu 10% verursachen. Einerseits reduzieren diese Wolken die Sonneneinstrahlung und bewirken so einen kühlenden Effekt, andererseits reflektieren sie in viel höherem Masse die von der Erde abgestrahlte Wärme und verstärken dadurch den Treibhauseffekt.

Was dabei höchst erstaunlich ist: Die Wärmerückstrahlung der Kondensstreifen-Cirren hat einen grösseren Einfluss auf die Klimaerwärmung als das beim Fliegen ausgestossene CO_2.

Kondensstreifen verhindern?
Grundsätzlich könnten Gebiete mit hoher Luftfeuchtigkeit umflogen oder die Flughöhe reduziert werden, was aber unter Umständen eine längere Route, mehr Luftwiderstand und damit mehr CO₂-Ausstoss nach sich ziehen würde. Ganz zu schweigen von der aufwändigen, kurzfristigen Planung sämtlicher Flugrouten anhand der aktuellen Wetterbedingungen. Weiterentwicklungen beim Triebstoff und bei den Triebwerken könnten den Ausstoss von Wasserdampf und Russpartikeln reduzieren – die positiven Auswirkungen auf die gesamte Umweltbelastung des Fliegens wären jedoch nur gering.

Quellen: