Deutsches Treibhausgasinventar 1990 - 2002 - Umweltbundesamt

Nationaler Inventarbericht Deutschland – 2004
Umweltbundesamt
und ANCAT-Szenarien dürfte deswegen für den ermittelten Werte eine Rolle spielen, dass
für 2015 bereits ein größerer Anteil an Triebwerken mit geringerem spezifischen
Stickoxidausstoß angenommen wurde, der Zenit beim EI (NO X ) (Emissionsindex =
Emissionsfaktor) somit überschritten ist.
Auf der Basis des Jahres 1995 kann ein weltweit durchschnittlicher EI (NO X ) von 13,0 g/kg
angegeben werden (UBA, 2001a). Dieser Wert beruht auf Berechnungen, die von der DLR
explizit für diese Studie für bestimmte Streckenprofile berechnet worden sind.
Folgende Faktoren sollten insgesamt für die Festlegung des EI (NO X ) berücksichtigt werden:
Die mittlere Schätzung für 1992 liegt bei 13,6, die für 1995 bei 13,0.
Aufgrund der gestiegenen Drücke und Temperaturen in der Brennkammer der
„Durchschnittsflotte“ ist der EI(NO X ) gegenüber 1992 angestiegen. Der „LTO-
Durchschnitt“ des Großteils der gegenwärtigen Weltluftfahrtflotte entsprechend liegt
bei etwa 14,5 (RAND, 2003). Der Anteil von Triebwerken mit sehr niedrigen
spezifischen Stickoxidemissionen ist derzeit noch klein.
Demnach kann derzeit von einem mittleren EI (NO X ) von etwa 14,0 g/kg ausgegangen
werden. Die Werte des IPCC Reference Manual (IPCC, 1996b) werden für Deutschland als
zu hoch angesehen. Dies ist vor allem damit zu begründen, dass der Durchschnittswert mit
Flugzeugmustern (und damit Triebwerksmustern) ermittelt wurde, die der heutigen Flotte, die
den innerdeutschen Flugverkehr bedient, nicht entspricht. Zudem ist das von IPCC zugrunde
gelegte Datenmaterial vergleichsweise alt.
Unverbrannte Kohlenwasserstoffe gehören neben Kohlenmonoxid zu den wesentlichen
Produkten aus der unvollständigen Verbrennung des Kerosins. Kohlenwasserstoffe werden
vor allem bei niedrigen Laststufen emittiert. Mit der Verbesserung der Treibstoffeffizienz der
Triebwerke und dem damit einhergehenden Anstieg der Temperaturen und Drücke in der
Brennkammer ist auch ein Rückgang des spezifischen Emissionsfaktors für unverbrannte
Kohlenwasserstoffe zu beobachten. So wird der EI (HC) für den weltweiten Linienflugverkehr
für 1986 für alle Flugphasen mit 1,34 g/kg, für 1989 mit 1,25 g/kg und für 1992 mit 1,12 g/kg
angegeben (DLR, 1999). Untersuchungen der emittierten Kohlenwasserstoffe haben gezeigt,
dass mit steigender Last des Triebwerks, die Größe der bei der Verbrennung des Kerosins
entstehenden Kohlenwasserstofffraktionen abnimmt. Während bei 80 % Last überwiegend
C1-C2-Bruchstücke entstehen, liegt bei 7 % und 30 % Schub das Maximum beim Ausstoß
von Molekülen mit C2- und C3-Körpern. Allerdings ist bei niedrigen Laststufen eine größere
Anzahl deutlich längerer Kohlenwasserstoff-Bruchstücke vorhanden. Der Emissionsfaktor bei
unterschiedlichen Laststufen variiert erheblich. So lag er bei einem Testlauf mit dem
Triebwerk TF-39-1C bei 7 % Schub bei 18,9 g/kg, bei 80 % Schub hingegen nur noch bei
0,04 g/kg. Je höher die Laststufe, desto höher ist auch der Anteil der Alkane gegenüber den
Alkenen, die Aromaten liegen zwischen 3 und 9 %, sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe
machen etwa 25 % aus (DÖPELHEUER, 2002).
Von IPCC werden in Aviation and the Global Atmosphere, Kap. 9, Aircraft Emissions Werte
der NASA für verschiedene Jahre für Emissionsfaktoren (alle Flugphasen)angegeben
(IPCC, 1999). Die Werte beziehen sich auf den gesamten weltweiten Flugverkehr exklusive
militärischem Flugverkehr. Demnach lag der EI (HC) 1976 bei 5,1 g/kg, 1984 bei 3,3 g/kg
und 1992 bei 2,3 g/kg. Für 2015 wird ein Durchschnittswert von 1,0 g/kg prognostiziert. Da
die Erhöhung der Treibstoffeffizienz kontinuierlich ohne sprunghafte Entwicklungen erfolgt
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