Arrow
Arrow
Sig nej til mikroplast
Slider

Luftfartens klimapåvirkninger

Af Peter Skjoldan

Flyvningens omfang og forventede vækst

Transporten med fly er i de seneste år vokset voldsomt på grund af faldende priser og generelt større efterspørgsel. Flybilletter er reelt blevet 2 % billigere pr. år. [1]

Siden 1960 er flytrafikken udtrykt som passagerkilometer steget 9 % pr. år på verdensplan.[2] Det vil sige, at trafikmængden med fly er blevet ca. 25 gange så stor på de sidste 40 år. I Danmark er flytrafikken målt på antallet af passagerer steget med 50 % fra 1990 til 2005,[3] en gennemsnitlig årlig stigning på 3 %.

Den kraftige vækst i mængden af flyvninger imødekommes af støt teknologisk udvikling, som gør flyenes brændstofforbrug lavere. Siden jetflyenes introduktion for omkring 50 år siden er brændstofforbruget nedsat med 70 %,[4] men motorerne er efterhånden ret optimerede, så der nu kan effektiviseres med omkring 1-2 % pr. år.

Denne ubalance mellem vækst i passagerantallet og teknologisk udvikling gør, at brændstof­forbruget og udslip fra luftfarten stiger. CO2-udledningen, som er givet direkte fra brændstof­forbruget, er steget med 38 % fra 1990 til 2002 på verdensplan, [5] en årlig stigning på 3 %. De største udledere er USA og EU-25 med hhv. 37 % og 20 % af hele verdens udledning. Langt den største udledning kommer fra civil luftfart, mens militæret bidrog med 11 % af det samlede globale CO2-udslip fra luftfart på 553 mio. tons i 2002.[6] I 2025 forventes udslippet fra civil luftfart at være steget til 1029 mio. tons, altså mere end en fordobling. [7]

Flytransport udleder sammenlignet med andre transportformer en stor mængde drivhusgasser[8]. Det gør sig specielt gældende for korte flyvninger, hvor en forholdsmæssig stor mængde brændstof bliver brugt på start og landing. Brændstofforbruget kan for de mest effektive flyvninger komme ned på 3,5 liter pr. 100 passagerkilometer, [9] hvilket nærmer sig biltransport, men på grund af, at udledningerne sker i stor højde, er klimaeffekten fra flyvning flere gange højere.

Alt i alt var luftfarten ansvarlig for omkring 3,5 % af den totale globale klimaændring i 1992, [10] et tal der nu er vokset til 4–9 %. I EU er udbredelsen af luftfarten større, og tallet udgør 5–12 %.[11]

 

Klimapåvirkninger

I udstødningen fra en jetmotor udledes ikke alene CO2 men også store mængder vand samt mindre mængder NOx, CO, svovlforbindelser og sod. Disse udledninger har en særlig virkning, fordi de sker i 9–13 km højde, i overgangen mellem troposfæren og stratosfæren.

Den øgede koncentration af NOx forskubber ligevægten i de kemiske processer i den øvre troposfære og nedre stratosfære, således at der dannes ozon og nedbrydes metan. Vanddampen i udstødningen kan danne kondens­striber (contrails) bestående af iskrystaller, som kan ses efter flyet. I tør luft forsvinder kondensstriberne hurtigt ved fordampning, men i om­råder, der er overmættede af is, kan striberne forblive længe. Dannelsen af dem skyldes ikke så meget vandindholdet i udstødningen, men at vanddampen, der allerede er i luften, kan fortættes på partikler i udstødningen. Kondensstriberne overgår efter et stykke tid til at blive cirrus-skyer, som ikke kan kendes fra de naturligt opståede.

Klimapåvirkningen fra CO2 er velkendt, mens virkningen af de andre udslip er mindre veldoku­menteret. For cirrus-skyer er forståelsen så begrænset, at ingen har givet et estimat af klima­påvirk­ningen fra dem men kun en øvre grænse. Luftfartens indvirkning på klimaet fra de enkelte udslip måles med strålings­påvirk­ningen (W/m2), som er et nogenlunde direkte udtryk for stigningen i overfladetemperaturen. Strålingspåvirkningen er et globalt, årligt gennemsnit, der afhænger af klimaets tilstand, og kan således ikke ses direkte som et udtryk for det enkelte flys virkning.

I figuren ses, at drivhusgasserne CO2 og ozon har en varmende effekt, mens nedsættelsen af metan-koncentrationen virker kølende. Nettoeffekten af NOx-udslippet er således varmende. Vanddamp, som også er en drivhusgas, har en lille varmende effekt. Svovlpartikler reflekterer sollyset og har derfor en kølende effekt, mens sodpartikler har en varmende effekt, om end disse har meget mindre størrelse end de andre virkninger. Kondensstriber og cirrus-skyer reflekterer sollyset, hvilket har en kølende virkning, men reflekterer samtidig den infrarøde stråling fra jorden, hvilket har en varmende og større effekt. Kondensstriber blev af FN’s klimapanel i 1999 bestemt til at have en virkning på størrelse med den fra CO2, men den er sat noget lavere af et EU-forskningsprojekt i 2003.[12] Effekten af cirrus-skyer, som skal lægges til den fra kondensstriber og vand på gasform, menes at være mindst lige så stor som den fra CO2.

Klimapåvirkningen fra luftfart sættes i perspektiv ved at sammenligne den totale med den fra CO2 alene. FN satte dette forhold til 2,7 og EU til 1,9, hvor ingen af tallene tager hensyn til den store effekt fra cirrus-skyer. Samlet set estimeres flyvning at have en klimapåvirkning 2–5 gange højere end den, der kun skyldes CO2.

 

Teknologisk udvikling

Fly- og motorproducenterne udvikler konstant teknologien for at gøre passagerfly mere miljøvenlige. Den moderne jetmotor er dog nu så optimeret, at det er nødvendigt med radikale ændringer i designet for at opnå fortsatte besparelser. Nedsættelse af henholdsvis brændstof­forbruget og NOx-udslippet er i modstrid med hinanden, så der må indgås et kompromis.

Flyet kan gøres lettere ved erstatning af traditionelle materialer med nye kompositmaterialer, og luftmodstanden kan nedsættes ved at forbedre strømningen over vingerne. Førstnævnte besparelse indføres gradvis, mens sidstnævnte stadig er på forsøgsstadiet. Der er også planer om at gøre op med den traditionelle udformning af flyet med en lang tynd krop og smalle vinger. Forslaget går ud på at bygge et “forenet vinge-krop”-fly, hvor passagererne placeres i et bredt område, der går et stykke ud i vingen. Med en sådan opbygning vil der kunne opnås en nedsat luftmodstand på omkring 15 %.[13] Der er dog stadig uafklarede spørgsmål omkring funktions­dygtigheden og sikkerheden ved dette koncept, og det vil tage mange år at nå frem til et funktions­klart fly.

Disse nye tiltag støttes af EU og USA gennem forskningsprogrammer, da der er meget prestige i at lede udviklingen af fly. Målet i EU’s Vision 2020 er at nedsætte brændstofforbruget til det halve og NOx-udslippet med 80 % i år 2020. Det vurderes dog, at bevillingerne skal øges 65 % over hele perioden for at have mulighed for at nå målene.[14]

En effektiv måde at mindske flyvningens miljøpåvirkning er at anvende alternative brændstoffer. Op til 10 % biodiesel kan blandes i det traditionelle brændstof i de eksisterende motorer, men ved højere blandingsforhold opstår der problemer ved lave temperaturer.[15] En større fordel vil kunne opnås ved at bruge jetbrændstof udvundet af biomasse. Dette kan også anvendes i eksisterende motorer, og det fremstilles og bruges allerede i Sydafrika, dog fra kul i stedet for biomasse. Der er etiske og miljømæssige problemer med produktionen af biobrændsler, og det vil sandsynligvis være en fordel at benytte brændstofferne på landjorden i første omgang, hvis de vinder indpas.

På længere sigt er der planer om at indføre fly, der drives af brint, således at udledning af CO2 helt undgås. Flydende brint har i forhold til jetbrændstof tre gange så stort energiindhold pr. masse, men til gengæld er energien pr. volumen fire gange så lille. Det øgede brændstofvolumen til en given flyvning gør det nødvendigt at udforme brændstoftankene på en fuldstændig ny måde, idet de også er under tryk. En så gennemgribende ændring af designet på et fly vil tage mange år at udvikle. De større tanke vil give større luftmodstand, og vægtforøgelsen vil muligvis udligne vægtbesparelsen på brændstoffet, hvilket samlet set giver et større energiforbrug.[16] Derudover er spørgsmålet, om den øgede udledning af vanddamp vil have en større negativ klimapåvirkning. Desuden er det nødvendigt med vedvarende energikilder til produktion af brinten for at opnå en miljøfordel.

Da den økonomisk rentable levetid for passagerfly er 25–30 år, vil der gå lang tid før eventuelle nye flytyper bliver dominerende. Det står klart, at den teknologiske forbedring på kort og mellemlangt sigt ikke kan følge med den stigende efterspørgsel på flytransport.

 

Operationelle virkemidler

Halvdelen af CO2 udledes fra flyvninger under 2200 km.[17] Her bruges af økonomiske og praktiske grunde de mest brændstofuøkonomiske fly, mens det på lange distancer er nødvendigt med brændstoføkonomiske fly.

En anden grund er, at der forbruges meget brændstof ved operationerne under start og landing på grund af ventetider før start med motoren tændt, omveje på ruterne, ineffektive nedstigninger og ventetid i luften før landing. På denne måde bruges omkring 15 % ekstra brændstof, hvor 5–10 % vil kunne spares ved en effektivisering af luftkontrollen.[18] Her vil det være en stor fordel at sammenlægge de europæiske luftrum under fælles kontrol, hvilket der er banet vej for med EU’s “Single European Sky” og er undervejs med NUAC-samarbejdet mellem Danmark og Sverige. For nylig har Virgin Atlantic fremsat forslag om at trække fly ud til startbanerne, i stedet for at de bruger egen motorkraft. Dette er et eksempel på en simpel procedureændring til at opnå brændstofbesparelser.

Korte flyvninger er ineffektive, men det er meget lange flyvninger ligeledes, fordi vægten af flyet på grund af den store mængde brændstof er stor på den første del af ruten. Det er desuden et spørgsmål om flyets projekterede rækkevidde, idet større brændstoftanke vejer mere og giver mere luftmodstand. Den mest effektive rutelængde er på 4000-5000 km.[19] Det vil altså være en fordel at afskaffe de korteste og de ekstremt lange ruter.

Kondensstriber dannes ved flyvning i zoner med overmætning af is med en gennemsnitlig udstrækning i højden på 500 m.[20] Det foreslås derfor, at man ændrer flyve­højden for at undgå disse zoner. En simulering har vist, at en generel nedsættelse af flyvehøjden med 1800 m nedsætter mængden af kondensstriber med 50 %.[21] Hvis man derimod kan detektere, når man er i en zone med overmætning og om den korteste vej ud er op eller ned, er det kun nødvendigt med en højdeændring på 300 m. Det er dog fortsat uklart om en ændring af flyvehøjden vil kunne betale sig i praksis, da den vil medføre et lille ekstra brændstofforbrug, og metoder til at detektere zonerne ligger et stykke ud i fremtiden.

Der er stor indflydelse på klimapåvirkningen fra kondensstriber alt efter hvilket tidspunkt på døgnet, de bliver skabt. Om natten er der ikke noget negativt bidrag til strålingspåvirkningen fra sollysets refleksion, og det samlede bidrag bliver da større. På et skyfrit døgn betyder det, at 82 % af strålingspåvirkningen kommer fra flyvninger kl. 18–6, selvom de kun udgør 25 % af døgnets flyvninger. På en overskyet dag er det dog kun 59 %. På grund af den højere relative luftfugtighed om vinteren dannes der lettere kondensstriber, og vinterens (december, januar og februar) flyvninger, som udgør 22 % af det samlede antal, skaber 50 % af den årlige strålingspåvirkning.[22] Der er således et potentiale i at ændre tidspunkterne, hvor flyvningerne foretages.

Regulering

Flymotorer skal overholde specifikationer med hensyn til NOx-udledning fastsat af ICAO, den internationale luftfartsorganisation. Disse er minimumskrav ved start og landing indtil en højde på 900 m og blev oprindeligt indført for at beskytte miljøet omkring lufthavne. Udledningerne nedsættes på denne måde også i marchhøjde.

Luftfarten har fra starten haft særligt fordelagtige vilkår i forhold til andre sektorer. En del af disse er fastsat af Chicago-konventionen for international flyvning udstedt af ICAO under FN i 1944. Der er ingen skat på brændstoffet, og der betales ikke moms af billetterne på internationale flyvninger. Det kan til dels modvirkes af en passagerafgift, som visse lande har indført. På indenlandsflyvninger er udbredelsen af brændstofafgifter ikke stor: det er kun Holland, USA, Japan og Indien, der har indført det. EU er positivt indstillet, mens ICAO sammen med de fleste flyselskaber er stærkt imod dette.

EU har i december 2006 vedtaget planer for at inddrage luftfarten i CO2-kvotehandelssystemet til opfyldelse af Kyoto-aftalen. Flyvninger indenfor EU inddrages i 2011, og alle flyvninger til og fra EU-lande inkluderes fra 2012. Kvoterne tildeles på baggrund af udslippet i 2004–2006 ved brug af et benchmark. Benchmarket beregnes som det gennemsnitlige samlede udslip i 2004–2006 (fratrukket en lille mængde kvoter til auktionering) divideret med branchens samlede forbrug af ton-km 3 år før det pågældende år. Selskaberne skal købe kvoter, hvis deres udslip overstiger de tildelte kvoter. Kun en mindre del af kvoterne skal tildeles ved auktionering, mens resten tildeles frit. Forslaget er det første skridt mod en egentlig regulering af klimapåvirkningen fra luftfart. Men som det foreligger nu, er det et meget forsigtigt indgreb, som må forventes at få en minimal effekt. Den danske regering har således beregnet, at den begrænsende effekt på flyvningen kun vil være halv så stor som den forøgende effekt, da man afskaffede passagerafgiften på 75 kr. i 2005. Ordningen ventes at give store profitter til flyselskaberne, idet de kan overvælte merudgiften til forbrugerne, som om alle kvoter blev auktioneret, selv om det kun gælder en lille del af kvoterne. Dette kaldes windfall-profitter.

 


[1] Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Aviation and the Global Atmosphere, 1999, afsnit 9.2.1.

[2] IPCC, afsnit 9.2.1; Tyndall Centre, Growth Scenarios for EU & UK Aviation, 2006, s. 13

[3] Statistikbanken FLYV32; Noah, For højt, hurtigt og hyppigt, 2006, s. 10

[4] IPCC, afsnit 9.2.2

[5] World Resources Insitute, Navigating the Numbers, 2005, s. 67

[6] Eyers et al., Aero2k Global Aviation Emissions Inventories for 2002 and 2025, 2004, s. 90

[7] Eyers et al., s. 108

[8] CE, “To shift or not to shift, that’s  the question”, 2003

[9] International Air Transport Association, Environmental Review 2004, s. 4

[10] IPCC, afsnit 4.8

[11] Transport & Environment, Clearing the Air, 2006, s. 6

[12] Sausen et al., Aviation radiative forcing in 2000: An update on IPCC (1999), 2005

[13] Greener by Design, Mitigating the Environmental Impact of Aviation: Opportunities and Priorities, 2005, s. 19

[14] Advisory Council on Aeronautics Research in Europe (ACARE), Strategic Research Agenda 2, 2004, s. 9

[15] Tyndall, s. 20

[16] Airbus Deutschland, Cryoplane, Final Techincal Report, 2003, s.3

[17] ACARE, Strategic Research Agenda Vol. 2, 2002, s. 64

[18] ACARE, 2002, s. 64

[19] Royal Commission on Environmental Pollution, The Environmental Effects of Civil Aircraft in Flight, 2002, s. 24; Nielsen, Air travel, life-style, energy use and environmental impacts, 2001, s. 100

[20] Mannstein et al., A note on how to avoid contrail cirrus, 2005, s. 2

[21] Mannstein et al., s. 4

[22] Stuber et al., The importance of the diurnal and annual cycle ofair traffic for contrail radiative forcing, 2006, s. 2


     

Støt vores arbejde

Bliv medlem

eller støt os med fx 50 kr via:

Nyhedsbrev ikon gns

Modtag nyhedsbrev

Udkommer månedligt 

 
 

 

Arrangementer

Demonstration: Stop CETA
Torsdag d. 23. marts 2017 kl. 16.00
Mødested: Foran Udenrigsministeriet
Information >>

"Skibet er ladet med" - åbent møde om det kommende energiforlig
Ons d. 26. april 2017 kl. 14.30 - 17.30
Store Kannikestræde 19, 1. sal 1169
Program >>
Tilmelding >>

Generalforsamling, Det Økologiske Råd
Arrangementet er for foreningens medlemmer
Ons d. 26. april 2017 kl. 18.00
Store Kannikestræde 19, 1. sal 1169

 

Din guide til grønt el-valg

 

 el klasser gruppeNY  

Tænk på klimaet, når du vælger el-produkter! 

 

Se vores guide på
www.grøntelvalg.dk

 

Nyeste udgivelser

På vores webshop kan du downloade vores publikationer gratis