Wie KI-Prognosen Kondensstreifen reduzieren könnten

SAN FRANCISCO - Google Research, Breakthrough Energy und American Airlines haben untersucht, inwieweit sich Kondensstreifen durch Vorhersagen, die mithilfe künstlicher Intelligenz erstellt werden, verringern lassen. Die Ergebnisse von 70 Testflügen sind vielversprechend.

Kondensstreifen sind noch schlimmer für unser Klima als das Treibhausgas CO2. Nach Angaben des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) sind Nicht-CO2-Effekte für etwa zwei Drittel der Klimawirkung des Luftverkehrs verantwortlich. Kondensstreifen und daraus entstehende Kondensstreifen-Zirren sind dabei die bedeutendsten Faktoren.

Es stellt sich daher immer wieder die Frage, ob und wie sich Kondensstreifen verhindern lassen.

Kondensstreifen entstehen aus Wasserdampf und Rußpartikeln, die von Flugzeugtriebwerken ausgestoßenen werden. Bei kalten und feuchten Bedingungen in großen Flughöhen kommt es zur Bildung von Eiskristallen, aus denen wiederum Zirruswolken entstehen können, die viele Stunden lang am Himmel bleiben und die Wärmeabstrahlung der Erde verhindern.

Eine Möglichkeit, die Kondensstreifenbildung zu reduzieren, ist eine Verringerung der Rußemissionen durch verbesserte Triebwerke und die Verwendung nachhaltiger Flugkraftstoffe (sustainable aviation fuels, SAF). Eine weitere Idee ist, Flüge durch Gebiete zu vermeiden, in denen sich Kondensstreifen bilden können.

Doch wo ist die Bildung von Kondensstreifen wahrscheinlich? Und wie kommen Piloten an solche Informationen?

Google Research, das Unternehmen Breakthrough Energy von Bill Gates und American Airlines haben am Dienstag die Ergebnisse einer Untersuchung vorgestellt, die sich mit diesem Thema beschäftigt. Auf der Basis großer Datenmengen, darunter Satellitenbilder, Wetter- und Flugbahninformationen, haben Google Research und Breaktrough Energy mithilfe von künstlicher Intelligenz Kondensstreifen-Vorhersagekarten entwickelt.

Tests auf 70 Flügen

Eine kleine Gruppe von American-Airlines-Piloten führte innerhalb von sechs Monaten 70 Flüge durch und nutzte diese Vorhersagen, um die Gebiete mit hohem Risiko für die Bildung von Contrails zu umfliegen.

Nach den Flugtests analysierte Google Research Satellitenaufnahmen und stellte dabei fest, dass durch die Nutzung der KI-Vorhersagen die Kondensstreifenbildung um 54 Prozent im Vergleich zu "normalen" Flügen geringer war.

"Wir haben jetzt den ersten Beweis dafür, dass kommerzielle Flüge diese Vorhersagen nutzen können, um Kondensstreifen zu vermeiden, wie in Satellitenbildern bestätigt", so Juliet Rothenberg, Produktleiterin für Klima-KA bei Google Research. Es sei aber noch weitere Forschung nötig, um sicherzustellen, dass dieser Erfolg reproduzierbar und skalierbar sei.

Eine weitere wichtige Erkenntnis der Studie ist nach Angaben von Google Research, dass jene Flüge, die potenzielle Kondensstreifen-Gebiete vermieden, zwei Prozent mehr Treibstoff verbrauchten. Aktuelle Untersuchungen gingen jedoch davon aus, dass nur wenige Flüge geänderte Flugbahnen in Kauf nehmen müssten, um einen Großteil der Kondensstreifen zu verringern.

Daher könnte das Plus beim Treibstoff über alle Flüge einer Fluggesellschaft hinweg nur 0,3 Prozent betragen, so Google Research. "Dies deutet darauf hin, dass Kondensstreifen mit unseren bestehenden Prognosen für etwa fünf bis 25 US-Dollar pro Tonne CO2e (Kohlendioxidäquivalent) vermieden werden könnten, was es zu einer kostengünstigen Maßnahme zur Reduzierung der Erwärmung macht und weitere Verbesserungen werden erwartet", so Google Research.