Deutsches Treibhausgasinventar 1990 - 2002 - Umweltbundesamt

Nationaler Inventarbericht Deutschland – 2004
Umweltbundesamt
Quelle des Stickstoffs ist überwiegend der Luftstickstoff, aber auch Stickstoff, der organisch
im Treibstoff gebunden ist. Die Bildung der Stickoxide hängt von der
Brennkammereintrittstemperatur, dem Brennkammeintrittsdruck, der Verweilzeit der heißen
Gase in der Brennkammer und dem lokalen Äquivalenzniveau des Kraftstoff/Luftgemisches
ab. Aufgrund der unterschiedlichen derzeit in Betrieb befindlichen Technologien können die
Triebwerksmuster in unterschiedliche Gruppen eingeteilt werden. So werden drei Gruppen
von Triebwerken unterschieden: hohes/ mittleres/ niedriges Emissionsniveau (RAND, 2003).
Verlässliche Werte sind derzeit nur über die ICAO-Datenbank verfügbar (ICAO, 2002). Diese
beziehen sich allerdings lediglich auf den LTO-Zyklus. Mit dem Zyklus wird überprüft, ob die
international völkerrechtlich verbindlichen Grenzwerte (bislang für Stickoxide, CO,
Kohlenwasserstoffe und Ruß festgelegt) eingehalten werden. Es handelt sich um einen
Zertifizierungsgrenzwert, in dem die unten dargestellten Flugphasen mit einer bestimmten
Zeitdauer und einem bestimmten Schub eingehen (siehe Tabelle 22).
Tabelle 22: Referenzphasendauer für Triebwerke nach ICAO
Rollen am Boden Startlauf Steigflug Anflug und Landung Summe
Schub 7 % 100 % 85 % 30 % -
Dauer 26:00 0:42 2:12 4:00 32:54
Um vom Emissionsfaktor des LTO-Zyklus auf jenen des Reisefluges zu schließen bedarf es
Korrelationsmethoden, wie die beispielsweise von der DLR (Deutsche Luft und Raumfahrt
Gesellschaft) verwendete p 3 -T 3 -Methode, die sich auf die Temperaturen und Drücke am
Brennkammereintritt bezieht. Bei Triebwerken mit einem höheren Bypassverhältnis nimmt
der spezifische Ausstoß von Stickoxidemissionen geringfügig ab (DLR, 1999).
Für Flugzeuge mit „hohem NO X -Ausstoß“ wurde ein Durchschnitt der NO X -Emissionen von
etwa 14,5 g/kg, für solche mit „mittlerem“ Ausstoß an NO X von etwa 13,5 g/kg und bei
Triebwerken mit Technologien, die derzeit einem „niedrigem“ spezifischen Ausstoß an
Stickoxiden von etwa 11 g/kg entsprechen, ermittelt (bezogen auf Werte der ICAO-
Datenbank, d.h. nur für den LTO-Zyklus) (RAND, 2003). Von hoher Relevanz sind in diesem
Zusammenhang die Angaben von Emissionsfaktoren zu NO X , HC und CO auf der Basis
unterschiedlicher Quellen (IPCC, 1999). Allerdings beziehen sich diese auf das Basisjahr
1992 sowie auf Vorhersagen für 2015.
Folgende Werte werden dabei von 3 Forschungseinrichtungen für 1992 und 2015
angegeben. Sämtliche in der Folge von der DLR, der NASA (National Aeronautics and
Space Administration) und von ANCAT (Abatement of Nuisances from Civil Air Transport)
wiedergegebenen Werte beziehen sich auf den gesamten durchschnittlichen Flug, d.h. den
LTO-Bereich und den Reiseflug (siehe Tabelle 23).
Tabelle 23: NO X -Emissionsfaktoren für 1992 und 2015 von NASA, ANCAT und DLR[6], ohne
militärischer Flugverkehr
1992 2015
NASA 12,6 13,7
ANCAT 14,0 12,4
DLR 14,2 12,6
Berücksichtigt werden muss in diesem Zusammenhang allerdings, dass aufgrund der im
Laufe des letzten Jahrzehnte gestiegenen Druck- und Temperaturverhältnisses in der
Brennkammer der durchschnittliche Emissionsfaktor von NO X angestiegen ist. Bei den DLR-
Seite 3-44 von 406 18/10/04