Lufthansa Klimaforschung auf Linienflügen

Die Lufthansa Group hat in den letzten 30 Jahren auf mehr als 35.000 regulären Passagierflügen wichtige klimarelevante Daten für die Forschung gesammelt.

Aktuell starten täglich bis zu drei Flugzeuge im Dienst der Atmosphären- und Klimaforschung. Nächster Messflug: Discover Airlines Flug 4Y56 von Frankfurt nach Orlando. Der Airbus A330-300 mit der Kennung D-AIKE startet heute planmäßig um 16:45 Uhr (LT) und wird in rund 10 Stunden und 45 Minuten auf den rund 7.600 km Flugstrecke in einer Höhe von mehr als 10.000 Metern kontinuierlich Klimadaten sammeln. Die Lufthansa Group ist bereits seit 1994 verlässliche Partnerin der Klimaforschung. Sein Engagement für die Klima- und Wetterforschung hat das Unternehmen über die lange Laufzeit kontinuierlich ausgebaut. Die Lufthansa Group wird auch in Zukunft dazu beitragen, das Klima noch besser zu verstehen.

Im Laufe der letzten drei Jahrzehnte hat die Lufthansa Group in Zusammenarbeit mit ihren Forschungspartnern vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und dem Forschungszentrum Jülich (FZJ) Passagierflugzeuge ihrer Flotte mit wissenschaftlichen Messinstrumenten ausgestattet, die auf regulären Linienflügen Informationen über den Zustand der Atmosphäre sammeln. Mit diesen einzigartigen Messdaten können Wissenschaftler bestehende Klimamodelle präzisieren und Modelle zur Wettervorhersage verbessern.

Grazia Vittadini, Chief Technology Officer Lufthansa Group, sagt:

Wir sind stolz darauf, seit 30 Jahren einen wesentlichen Beitrag zur Klimaforschung leisten zu können. Die Weiterentwicklung der Luftfahrt ist tief in der DNA der Lufthansa Group verankert, und es ist unser Anspruch, eine führende Rolle bei der Entwicklung neuer Technologien einzunehmen. Es begeistert mich zu sehen, mit welcher Leidenschaft und Erfahrung die Kolleginnen und Kollegen der Lufthansa Group kontinuierlich neue Möglichkeiten entdecken, um die Forschung voranzutreiben. Durch unser Engagement tragen wir dazu bei, Klimamodelle und Wettervorhersagen nachhaltig zu verbessern. Wissenschaftlich fundierte Erkenntnisse sind die Grundlage für gezielte Maßnahmen auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Luftfahrt.

Startschuss vor 30 Jahren: Lufthansa Engagement für Klimaforschung

Den Startschuss für das Klimaforschungsengagement legte im Jahr 1994 die Indienststellung des 100. Airbus bei Lufthansa. Das Jubiläumsflugzeug, ein Airbus A340-300, wurde damals mit einem kompakten Messsystem für das Forschungsprojekt MOZAIC (Measurement of Ozone, Water Vapour, Carbon Monoxide and Nitrogen Oxides by Airbus In-Service Aircraft) ausgestattet. Zusammen mit einem weiteren umgerüsteten Airbus A340-300 sammelte Lufthansa bis 2014 täglich Messdaten für MOZAIC. Den Messflügen ging eine rund einjährige Vorbereitungsphase voraus, während der die Forschungspartner zusammen mit Airbus und Lufthansa die Messinstrumente auf den Flugzeugen installierten.

Rund 300 Organisationen nutzen die von der Lufthansa Group erfassten Daten

Auch am MOZAIC-Nachfolgeprojekt IAGOS (In-service Aircraft for a Global Observing System) ist die Lufthansa Group von Anfang an beteiligt. Das weltweit erste IAGOS-System ist seit 2011 im Lufthansa Airbus A340-300 „Viersen“ (D-AIGT) im Einsatz. 2015 erfolgte die Installation des zweiten IAGOS-Systems bei Lufthansa auf einem weiteren Airbus A330-300 (D-AIKO). Das dritte IAGOS-Flugzeug der Lufthansa Group, ebenfalls ein Airbus A330-300 (D-AIKE), fliegt seit 2022 bei Discover Airlines.

Als einzigartige europäische Forschungsinfrastruktur bündelt IAGOS unter Federführung des Forschungszentrums Jülich die Expertise von Partnern aus Forschung, Wetterdiensten, Luftfahrtindustrie und Fluggesellschaften.

Die täglich erfassten Daten werden nach jedem Flug automatisch zur zentralen Datenbank des Forschungszentrums CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) in Toulouse übermittelt. Sie sind für die globale Forschung frei und offen zugänglich und werden derzeit von rund 300 Organisationen weltweit genutzt. Sie helfen Forschenden, neue Erkenntnisse über die Entwicklung des Klimas und die Zusammensetzung der Atmosphäre zu gewinnen und langfristige Veränderungen festzustellen, Klimamodelle zu präzisieren und die Wettervorhersagen zu verbessern.

Forschungsflotte der Lufthansa Group wächst

Für das Flaggschiffprojekt IAGOS-CARIBIC (Civil Aircraft for the regular Investigation of the atmosphere Based on an Instrument Container) rüstet die Lufthansa Group zusammen mit dem Karlsruher Institut für Technologie derzeit in einem mehrjährigen und weltweit einmaligen Vorhaben den hochmodernen Lufthansa Langstreckenjet Airbus A350-900 „D-AIXJ“ (Taufname „Erfurt“) zum fliegenden Forschungslabor um. Aktuell wird ein für das Projekt speziell entwickeltes, gut zwei Tonnen schweres Messlabor aufgebaut. Rund 20 Messinstrumente werden in dem Labor installiert, das später auf ausgewählten Flügen im Frachtraum der „Erfurt“ an seinem Stammplatz installiert und dabei über fest verbaute Leitungen mit dem Lufteinlass-System am äußeren Rumpf des Flugzeugs verbunden wird. Ende des Jahres 2025 soll dieses vollautomatisierte High-Tech-Labor dann erstmals abheben und auf ausgewählten Flügen im weltweiten Lufthansa Linienbetrieb zusätzlich zur Passagierbeförderung mehr als 100 verschiedene Spurengase, Aerosol- und Wolkenparameter vom Boden bis in die Tropopausenregion in neun bis dreizehn Kilometern Höhe erfassen. Bereits von 2004 bis März 2020 hatte der Lufthansa Airbus A340-600 „Leverkusen“ (D-AIHE) für IAGOS-CARIBIC rund 500 Messflüge im Dienst der Klima- und Atmosphärenforschung absolviert.

Mit der Kombination aus einem fliegenden Messlabor auf der D-AIXJ und insgesamt zehn Flugzeugen der IAGOS Flotte, davon drei von der Lufthansa Group, erschließt IAGOS einen enorm wertvollen Datenschatz sowohl für die Langzeitbeobachtungen der Atmosphäre als auch für die Aufklärung wichtiger Prozesse in der Atmosphäre. Die Auswertung der umfangreichen Messdaten hat bis heute zu über 480 begutachteten wissenschaftlichen Veröffentlichungen geführt und seit 2015 zu mehreren Artikeln in den hochrangigen Zeitschriften von Nature und PNAS. 2014 konnte das fliegende CARIBIC-Labor einen wichtigen Beitrag zum Nachweis dreier bisher unentdeckter Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs) leisten, den Hauptverursachern des sogenannten Ozonlochs in der Stratosphäre.

Mit den von der Lufthansa Group und weiteren Airlines erfassten Messdaten ist es über alle genannten Projekte hinweg zudem gelungen, eine weltweit einzigartige Datenbank zu den sehr wichtigen Treibhausgasen Wasserdampf und Ozon aufzubauen.

Kontinuierliche Beitrag zur Verbesserung von Wettervorhersagen

Ein großer Teil der Lufthansa Group Flotte ist zudem mit dem AMDAR-System (Aircraft Meteorological Data Relay) ausgestattet. Dieses erfasst wichtige vom Flugzeug gemessene meteorologische Daten wie zum Beispiel Temperatur und Luftdruck. Diese Daten werden beispielsweise beim Deutschen Wetterdienst (DWD) für die tägliche Wettervorhersage genutzt. Seit 2015 hat Lufthansa zudem neun Flugzeuge vom Typ Airbus A321 mit einem WVSS-II Feuchtesensor (Second-Generation Water Vapor Sensing System) ausgestattet und liefert dem DWD zusätzliche, für die Wettermodellierung wichtige Daten über den Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre.

Breites Forschungsengagement zur Vermeidung langlebiger Kondensstreifen

Ein aktueller Forschungsschwerpunkt der Lufthansa Group zusammen mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie ist es, die Auswirkungen von Nicht-CO2-Emissionen der Luftfahrt besser zu verstehen und Gegenmaßnahmen abzuleiten. Die Lufthansa Group ist Partnerin in dem vom Luftfahrtforschungsprogramm der Bundesregierung geförderten und vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) koordinierten Forschungsprojekt D-KULT (Demonstrator Klima und Umweltfreundlicher LuftTransport). Gleichzeitig ist SWISS im europäischen Forschungsprojekt CICONIA (Climate effects reduced by Innovative Concept of Operations – Needs and Impacts Assessment) aktiv. Die beiden aufeinander abgestimmten Projekte erforschen unter anderem die Fragen, wie gut sich Gebiete mit hoher Neigung zur Bildung klimawirksamer Kondensstreifen vorhersagen lassen und wie diese Informationen in der Flugplanung und im Flugverkehrsmanagement einfließen können. So beteiligen sich Lufthansa und Lufthansa Cargo im Rahmen von D-KULT zusammen mit weiteren Akteuren der Branche auch an einem Testflugprogramm. Im Einsatz ist dabei auch ein von Lufthansa Systems entwickelter Prototyp zur klimaoptimierten Flugplanung.

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