Prof. Dr. Axel Schulz - Grundlagen Luftverkehr Öko

Die Gesamtheit aller Vorgänge, die der Ortsveränderung von Personen, Fracht oder Post auf dem Luftweg dienen, wird als Luftverkehr bezeichnet. Dienstleistungen, die direkt mit der Ortsveränderung verbunden sind, also Flughäfen und Lieferfirmen für die Flugzeuggastronomie (Caterer), werden ebenso unter der Bezeichnung zusammengefasst. Der Begriff Luftfahrt beinhaltet zusätzlich die Flugzeughersteller und Flugsicherungsanlagen, also Komponenten, die für die Erstellung der Luftverkehrsleistung benötigt werden.

Luftfahrtindustrie dagegen definiert die Gesamtheit aller Einrichtungen, die für die Produktion und Bereitstellung von Flugzeugen, dem Betrieb der Infrastruktur, der Produktion der Transportleistung und den zugehörigen Dienstleistungen benötigt werden. Im folgenden Abschnitt werden zuerst aktuelle Zahlen aus der Luftverkehrsbranche aufgezeigt. Anschließend werden die zwei bisher wichtigsten politischen Klimaschutzvereinbarungen, das Kyoto Protokoll und das Abkommen von Paris, erläutert. Zuletzt werden ökologische Begriffe definiert, um eine Grundlage für die vorliegende Thematik zu schaffen.

Aktuelle Zahlen der Luftfahrtindustrie

Im Jahr 2018 gibt es so viele Flugbewegung wie noch nie über Deutschland. Der deutsche Luftraum umfasst eine Größe von 390.000 Quadratkilometern. Dabei durchqueren 3,346 Millionen Flugzeuge den deutschen Luftraum, alleine in Deutschland gibt es 2,297 Millionen Starts und Landungen. Der 07. September 2018 ist bisher der verkehrsreichste Tag mit 11.024 Flügen. Den IATA-Daten (International Air Transport Association) aus dem sogenannten SRS Analyzer 2018 (Schedule Reference Service: Online-Abfrageplattform für Flugdaten) nach zu urteilen, gehen die innerdeutschen Verbindungen dagegen zwischen den Jahren 2004 und 2018 um 22% zurück. Bei einer Strecke von mehr als 600 km gibt es einen Rückgang von 25%, zwischen 400 km und 600 km einen Rückgang von 16% und unter 400 km einen Rückgang von 31%. Die Gründe für die Entwicklung werden im Gliederungspunkt "Verkehrsverlagerung der Kurzstrecken auf die Schiene" erläutert. Trotzdem existiert seit 2018 ein Passagierrekord von 223 Millionen Reisenden an deutschen Flughäfen. Das sind 4,7% mehr Passagiere als im Jahr 2017. Laut Angaben der Welttourismusorganisation (UNWTO) reisen 2018 weltweit 1,4 Milliarden Menschen. Im Jahr 2017 sind es dagegen 1,3 Milliarden Menschen. In der Abbildung sind die verschiedenen Zahlen im Vergleich dargestellt. Im Jahr 2018 beträgt die Weltbevölkerung 7,63 Milliarden Menschen. Im gleichen Jahr werden weltweit 4,3 Milliarden Passagiere gezählt, die Zahl der reisenden Menschen weltweit ist aber auf 1,4 Milliarden begrenzt. Werden die 4,3 Milliarden Passagiere mit den 7,63 Milliarden Menschen verglichen wird ersichtlich, dass statistisch gesehen mehr als 50% der gesamten Bevölkerung im Jahr 2018 geflogen ist. Mithilfe der Abbildung wird erkennbar, dass weltumspannend gesehen nur ein sehr kleiner Teil reist. Die Mehrheit der Menschheit hat noch nie ein Flugzeug betreten, da sie zu arm ist und sich weder ein Flugticket noch einen Reisepass leisten kann. Die flugbedingten CO2-Emissionen werden überwiegend von einem kleinen Teil der Menschheit verursacht. Zum einen von der Mittel- und Oberschicht der entwickelten Länder, der Oberschicht der ärmeren Länder und zunehmend der Mittelschicht der Schwellenländer. Die Bewohner der ärmeren Länder erzeugen meist weniger CO2 als die der reicheren Länder. Jedoch sind die ärmeren Länder als erstes von den klimatischen Veränderungen betroffen, da beispielsweise die Ernte vertrocknet, es zu stark regnet oder ungeteerte Straßen durch Erdrutsche zerstört werden. In Zukunft sind, unter anderem durch die schnell wachsende Mittelschicht in den Schwellenländern, immer mehr Passagiere aus China, Russland und Indien zu erwarten.

Abbildung: Anteil der reisenden Menschen im Vergleich zur Weltbevölkerung

Pro Jahr stößt ein Mensch in Deutschland ohne Flugreise etwa 11,6 Tonnen CO2 aus. Wenn mit dem Auto jeden Tag 15 km gefahren werden, erzeugt das alleine einen zusätzlichen CO2-Ausstoß von 1,2 Tonnen im Jahr. Ein Kühlschrank, der ein ganzes Jahr genutzt wird, hat einen Ausstoß von 100 kg CO2. Bei einer einzigen Flugreise von Berlin in die Karibik werden 4,8 Tonnen CO2 pro Passagier ausgestoßen. Bei der Zahl muss beachtet werden, dass der Radiative Forcing Index (Erklärung zu finden bei "Klimaschädliche Schadstoffemissionen durch Kerosin") nicht berücksichtig ist. Um einen Überblick über die derzeitige Größenordnung des Luftverkehrs zu geben, wird in der gezeigt, wie viele Flugzeuge die beiden weltweit größten Flugzeughersteller Airbus und Boeing seit dem Jahr 2003 bis ins Jahr 2019 ausliefern. Bei Boeing sind es 8.843 Flugzeuge, bei Airbus sind es 327 Maschinen mehr, also 9.170 Stück. Zusammen ergibt das eine Zahl von 18.013 Maschinen. Im Jahr 2019 sind die Auslieferungen bei Boeing im Vergleich zum Vorjahr zurückgegangen. Grund hierfür ist, dass zweimal eine Maschine des Typs Boeing B737 Max 8 abgestürzt ist und vorerst nicht mehr fliegen darf. Die folgenden Zahlen zur Luftfahrt berufen sich auf die neueste Version des Klimaschutzreports des Bundesverbands der Deutschen Luftverkehrswirtschaft e.V. (BDL) aus dem Jahr 2018. Demnach liegt der durchschnittliche Kerosinverbrauch pro Passagier auf 100 km bei 3,58 Litern. Der innerdeutsche Luftverkehr verursacht 0,3% der deutschen CO2-Emissionen, der globale Luftverkehr 2,7% der weltweiten CO2-Emissionen. Die durchschnittliche Flugzeugauslastung im deutschen Luftverkehr liegt bei 82,1%. Die hier aufgeführten Werte stehen in der Kritik, da hier der Radiative Forcing Index (RFI) nicht berücksichtigt wird. Weiterhin berichtet der BDL, dass der Luftverkehr ab deutschen Flughäfen seit 1990 um 240% angestiegen ist. Der Kerosinbedarf ist ab diesem Zeitpunkt ebenfalls gestiegen, aber nur um 98%. Die Werte zeigen, dass sich der Kerosinverbrauch vom Verkehrswachstum entkoppelt, was auf Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz zurückzuführen ist. Wie bereits oben erwähnt, liegt der durchschnittliche Verbrauch der in Deutschland registrierten Flugzeuge bei 3,58 Litern je 100 km. Im Jahr 1990 liegt der Wert noch bei 6,30 Litern, das zeigt, dass der Verbrauch auf 100 km um 43% zurückgeht. Dieser Wert ist neuer Effizienzrekord.

Politische Vereinbarungen zum Klimaschutz und Definition ökologischer Begriffe

Im Dezember 1997 wird der erste internationale Vertrag, der die Emissionen von Treibhausgasen begrenzen soll, verhandelt. Treibhausgase sind CO2 und weitere Klimagase, die sich in der unteren Atmosphäre ansiedeln. Das Problem liegt darin, dass auf der Erde ankommende Sonnenstrahlung hierdurch Schwierigkeiten hat, durch die entstehende Treibhausgasschicht, ins Weltall zurück zu gelangen. Ähnlich einem Glas-Treibhaus bleibt die Wärme gefangen. Bei oben genanntem Vertrag handelt es sich um das Kyoto-Protokoll, welches 1997 in Kyoto, Japan, verabschiedet wird und am 16. Februar 2005 in Kraft tritt. Es ist der erste Vertrag mit einer Verteilung von verbindlichen Minderungszielen für bedeutende Industriestaaten. Dort wird festgelegt, dass die Europäische Union ihre Emissionen im Jahr 2012 um acht Prozent im Vergleich zum Jahr 1990 reduzieren soll. Das Abkommen läuft 2012 aus, Europa hat seine Ziele erreicht. Eine weitere Verpflichtungsperiode für alle Staaten kann jedoch nicht beschlossen werden. Lediglich die Europäische Union und wenige weitere Länder verlängern die zweite Verpflichtungsperiode des Protokolls bis 2020. Demzufolge wird nur ein kleiner Teil der weltweiten Emissionen berücksichtigt, China und die USA sind nicht zur Emissionsbegrenzung verpflichtet. Im Dezember 2015, 18 Jahre später, unterzeichnen die Delegierten der Klimakonferenz von Paris ein Nachfolgeabkommen, das sogenannte Übereinkommen von Paris. Hier wird vereinbart, dass die globale Erderwärmung auf deutlich unter zwei Grad Celsius begrenzt werden soll. Die Zwei-Grad-Marke bezieht sich auf Werte aus der vorindustriellen Zeit. Es gibt sogar Bestrebungen, den Anstieg der Temperatur nicht auf zwei Grad, sondern nur auf 1,5°C (Grad Celsius) zu beschränken. Damit der Anstieg bei 1,5°C stagniert, müssen die menschengemachten Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2050 auf Netto-Null sinken. Wenn das 2°C-Ziel eingehalten werden soll, wird die Stagnierung erst bis 2075 benötigt. Der Zeitraum der vorindustriellen Werte basiert auf dem Bezugszeitraum zwischen den Jahren 1850 und 1900. Die mittlere globale Oberflächentemperatur aus dem Zeitraum wird hierbei als Annäherung für den vorindustriellen Wert genutzt. Laut dem IPCC Bericht (Intergovernmental Panel on Climate Change: Weltklimarat) aus dem Jahr 2018 ist die Oberflächentemperatur zwischen den Jahren 2006 und 2015 um 0,87°C höher als zwischen den Jahren 1850 und 1900. Zum jetzigen Zeitpunkt liegt der vermutete Temperaturanstieg pro Jahrzehnt bei 0,2°C. Die Werte beruhen auf den vergangenen und zukünftigen Emissionen. Hierzu gibt es seit dem 26.11.2019 allerdings neue Zahlen aus einem neuen Report. Der UN Environment Programme’s Emissions Gap Report ist vor kurzem erschienen und besagt, dass die Erde sich, wenn alle Bestrebungen des Pariser Abkommens eingehalten werden, trotzdem um 3,2 °C erwärmen wird. Aufzuhalten sei das nur, wenn zwischen 2020 und 2030 die Emissionen jedes Jahr um 7,6% zurückgehen. Damit könne das 1,5°C-Ziel verwirklicht werden. Für das Zwei-Grad-Ziel wären es 2,7% Emissionsrückgang pro Jahr. Wenn dies nicht zeitnah passiert, ist das 1,5°C-Ziel nicht zu erreichen. Im Folgenden werden nun ökologische Begriffe definiert. Die erste existierende Definition von Ökologie stammt von Ernst Haeckel aus dem Jahre 1866, der ein Anhänger von Charles Darwin war. Haeckel definiert die Ökologie „als das Studium der Beziehung von Organismen, oder Gruppen von Organismen, zu ihrer Umwelt, oder die Wissenschaft der Wechselbeziehungen zwischen lebenden Organismen und ihrer Umwelt.“ Weiter definiert Eugene P. Odum im Jahre 1953: Ökologie ist „die Erforschung von Struktur und Funktion der Natur, welche auch die Lebewesen umfasst“ . Ein Begriff, der häufig mit der Ökologie in Zusammenhang gebracht wird, ist die Nachhaltigkeit. Nachhaltigkeit bedeutet, dass gegenwärtiges Denken und Handeln unter dem Gesichtspunkt geschehen, dass die Lebenssituation der heutigen Generation verbessert wird, ohne die Zukunftsperspektive der zukünftigen Generation zu verschlechtern. Der Deutsche Bundestag richtet im Jahr 1995 eine Enquete-Kommission (Arbeitsgruppe) mit dem Titel Schutz des Menschen und der Umwelt ein. Hier entsteht das Drei-Säulen-Modell einer nachhaltigen Entwicklung, in dem ökologische, ökonomische und soziale Ziele miteinander verknüpft werden. Dadurch wird der interdisziplinäre Charakter der Nachhaltigkeit deutlich. Es wird gezeigt, dass die verschiedenen Ziele gleichwertig und gleichberechtigt nebeneinander stehen. Das Drei-Säulen-Modell wird entwickelt um darzulegen, dass zum Begriff Nachhaltigkeit nicht nur die Ökologie zählt, sondern auch Ökonomie und Soziales. In anderen Quellen wird geschrieben, dass das Drei-Säulen-Modell keinem einzelnen Autor direkt zugeordnet werden kann, da das Modell historisch gewachsen ist und bereits in älteren Schriften nachgewiesen werden kann. Da das Thema der Bachelorarbeit „Luftverkehr in der ökologischen Krise. Kritikpunkte und Lösungsansätze“ lautet, wird auch der Begriff der ökologischen Krise definiert: Eine ökologische Krise ist eine „Situation, in der die Gefahr nachhaltiger und irreversibler Gefährdungen der natürlichen Umwelt besteht“. Unter Emissionen werden Verunreinigungen verstanden, wie z.B. Schadstoffe, Geräusche, Strahlen, Wärme, Licht oder Erschütterungen. Neben den CO2-Emissionen, also den Kohlenstoffdioxidemissionen, entstehen noch weitere Treibhausgasemissionen, die zur Erderwärmung beitragen. In den vergangenen 800.000 Jahren liegt die durchschnittliche CO2-Konzentration zwischen 180 und 280 Parts per Million (ppm), in wenigen Jahrzehnten ist sie auf 400 ppm angestiegen. Der Mensch gilt als Hauptverursacher für den rapiden Anstieg, im Tourismusbereich erzeugen vor allem Flugreisen die klimaschädlichen Emissi-onen. Die Einheit Parts per Million ist im internationalen Gebrauch eine häufig verwendete Einheit für die CO2-Konzentration und bedeutet übersetzt Volumenanteile pro Million Volumenteile. Ein Wert von 280 ppm bedeutet, dass auf eine Million Teile Luft 280 Teile CO2 kommen. Die Anzeichen für die Entwicklung des vom Menschen verursachten Klimawandels werden durch verschiedene Untersuchungsergebnisse bestätigt. Die Erde hat sich seit dem 19. Jahrhundert um 0,76°C erwärmt, die erwartete Erwärmung bis ins Jahr 2100 liegt bei weiteren 1,1°C bis 6,4°C. Dadurch wird der Meeresspiegel um 18 - 59 Zen-timeter ansteigen und Auswirkungen auf Tier- und Pflanzenwelt sowie die Weltbevölkerung haben. Seit 1900 werden Klimaerwärmungseffekte beobachtet, die überwiegend menschengemacht sind und auf die Industrialisierung und der damit zusammenhängenden Verwendung von fossilen Brennstoffen zurückgehen. Die fossile Verbrennung von Gas, Kohle oder Öl setzt große Mengen an CO2 frei. Fossile Brennstoffe sind natürliche, aber auch endliche Ressourcen. Im Gegensatz dazu gibt es beispielsweise die Biomasse, die zu den natürlichen und erneuerbaren Ressourcen zählt. Fossile Energieträger sind Brennstoffe, die in der Vergangenheit der Erdgeschichte gebildet wurden. Dies geschah unter der Eliminierung von Sauerstoff, aber mithilfe von großem Druck. Dadurch entstanden in der Vergangenheit aus toten Tieren und abgestorbenen Pflanzen die heutigen fossilen Brennstoffe. Der Begriff CO2-Neutralität bedeutet, dass die jährlichen CO2-Emissionen weltweit null ergeben. CO2-Neutralität kann als Synonym für den wissenschaftlichen Begriff Netto-Null-Kohlenstoffemission verwendet werden. Für jede Tonne CO2, die durch menschliche Aktivität verursacht wird, wird wiederum eine Tonne CO2 durch eine andere menschliche Aktivität aus der Atmosphäre entfernt. Null-CO2-Emissionen (nicht zu verwechseln mit Netto-Null-CO2-Emissionen) dagegen, sind ein hypothetisches Konzept, da selbst in extremen Minderungsszenarien verbleibende CO2-Emissionen gefunden werden können. Es erscheint unwahrscheinlich, dass menschliche Systeme überall auf null Emissionen reduziert werden können. Die neueste politische Entwicklung ist, dass die deutsche Bundesregierung ein Klimapaket beschlossen hat, mit dem die Klimaschutzziele für 2030 sicher erreicht werden sollen. Dafür hat das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit das Klimaschutzprogramm 2030 der Bundesregierung zur Umsetzung des Klimaschutzplans 2050 veröffentlicht. Bis ins Jahr 2030 soll die Treibhausgasemission gegenüber dem Jahr 1990 um 40 Prozent reduziert werden, bis 2050 soll in Europa Treibhausgasneutralität herrschen. Das Klimaschutzziel 2030 ist ein Zwischenziel zur Treibhausgasneutralität 2050. Das Klimaschutzprogramm besteht aus vier Elementen, die zur CO2-Emissionsminderung beitragen, darunter Förderprogramme und Anreize, um CO2 einzusparen, die Bepreisung von CO2 oder auch regulatorische Maßnahmen. Es wird für die verschiedenen Bereiche, wie Verkehr, Landwirtschaft oder Gebäude, festgelegt, wie viel CO2 sie pro Jahr ausstoßen dürfen. Ein Ergebnis daraus ist, dass die Steuern auf Flugtickets in Deutschland zum ersten April 2020 steigen werden. Ausführliche Informationen dazu unter "Verkehrsverlagerung der Kurzstrecken auf die Schiene.