Tag: contrails

Wat contrails zijn en waarom ze belangrijk zijn
Vliegtuigen vliegen meestal op ca 10 a 11km hoogte. Daar is het heel koud en het door de verbranding gevormde water condenseert tot waterdruppels en ijskristallen, waarbij het tevens gevormde roet vaak als kristallisatiekern dient. Vanaf de grond zie je dat als strepen in de lucht, en die heten contrails.

Die contrails hebben een sterk klimaateffect. Zeer kort door de bocht: overdag kaatsen ze straling van boven terug omhoog en straling van onder terug omlaag (klein netto effect) en ’s nachts kaatsen ze alleen maar terug omlaag (groot netto effect).
Daarnaast zijn er andere klimaateffecten van vliegen op grote hoogte die niet van de contrails komen, en is er het gebruikelijke effect van de CO₂ .
Een eenvoudige vuistregel (van de EU) zegt dat de grote hoogte-klimaateffecten ongeveer het dubbele zijn van de CO₂ -effecten (een ton CO₂ uit een vliegtuigstraalmotor telt voor drie). Er vindt nog steeds onderzoek aan het fenomeen plaats en dat heeft de factor drie-kreet genuanceerd: de factor hangt onder andere van de breedtegraad af en van de vluchtlengte (de factor kan meer of minder dan drie zijn). Voor ‘mijn’ vliegveld Eindhoven Airport is het, over alles en iedereen gemiddeld, ongeveer drie. Zie https://www.bjmgerard.nl/de-niet-co2-effecten-van-het-vliegen-op-grote-hoogte-nader-onderzocht/ en dan eventueel verder terug.

De contrailwetenschap kreeg een grote impuls in WO II

De rol van de atmosferische omstandigheden
De vorming van contrails verloopt grillig. Soms vormen ze zich niet of verdwijnen meteen, soms blijven ze uren hangen en verwaaien dan tot cirruswolken (welk proces hierboven aan de gang is). Dat hangt uiteraard van de atmosferische omstandigheden af.
Niet voor niets staat in het bovenstaande verhaal nadrukkelijk ‘gemiddeld’.

Dat gemiddelde blijkt bij het nog steeds voortgaande onderzoek genomen te zijn over zeer sterk uiteenlopende omstandigheden. Een onevenredig groot deel van de contrailwerking blijkt veroorzaakt te worden door een onevenredig  klein deel van de atmosferische situaties.

( https://www.researchgate.net/publication/244478376 )
De blauwe lijnen betreffen de dampspanningscurves van water (getrokken) en ijs (gestippeld).
De rode lijn wordt door het mengsel van de atmosferische lucht met de uitlaatgassen, naarmate dat verder van de uitlaat afkomt, van rechtsboven naar linksonder afgelegd bij constante druk. Als de waterdampdruk in dit mengsel boven de curves komt, vormen zich contrails.

In de hoge troposfeer en de lage stratosfeer blijken gebieden voor te komen die heel vochtig en koud zijn, in technische termen de Ice-Supersaturated Regions (ISSR’s). Eigenlijk zijn dat dus gebieden die al een beetje op scherp staan, nog voor er een vliegtuig langs komt.
Die ISSR’s kun je zien als een soort onzichtbare platen die horizontaal honderden kilometers lang en breed kunnen zijn, maar vertikaal bijvoorbeeld maar een kilometer dik.

De groene lobby-organisatie Transport & Environment (T&E) in Brussel heeft er in november 2024 een rapport over geschreven waarop de hierna volgende passages gebaseerd zijn (plus op de aangehaalde literatuur).
Zie https://www.transportenvironment.org/articles/contrail-avoidance .

De belangrijkste conclusie is dat het veel scheelt als vliegtuigen over zo’n laag heen, of eronder door, vliegen. Dat kost ze wat extra brandstof (en dus wat nadelige extra CO₂ – emissie), maar het (voordelige) verminderde contraileffect blijkt zeer veel groter.
Dergelijke, vooraf geplande of tijdens de vlucht bedachte, routecorrecties zijn nu al niet ongewoon in de vliegerij. Piloten vliegen nu ook al om turbulentie en onweerswolken heen.

T&E schat mogelijke voordelen, op basis van een modelberekening, in als in onderstaand voorbeeld:

Lees dit als:

Stel, dat op een of ander voorbeeldtraject gemiddeld bij de huidige praktijk  100 ton CO₂ uitgestoten wordt. In de huidige praktijk, die geen rekening houdt met contrailvermijding, zouden bovenop die 100 ton klimaateffecten komen die equivalent zijn aan die van 209 ton CO₂ , omgerekend met de GWP100-methode (maar dat is even technisch en niet van doorslaggevend belang).
In het Mid Point scenario wordt aangenomen dat de helft van de ontwijkingsmanoeuvres succes heeft, en dat dat 2% extra brandstof kost. De CO₂ – term gaat dan van 100 naar 102, en de niet- CO₂ – term van 209 naar 125.
Totaliter gaat het dus van 309 naar 227 ton CO₂ .

Verder becijfert T&E dat deze vorm van klimaatschadebeperking goedkoop is. Als voorbeeld een paar besparingskosten per ton CO₂ (volgens T&E):

• Contrailvermijding kost €20
• Zon- en windenergie kosten €60
• Het Emission Trade System zat over 2024 op ca €60
• Directe afvangst van CO₂ uit de lucht, waarna opslag, kost €360

Toch een winstwaarschuwing
Er zitten een paar mitsen en maren aan het verhaal van T&E, die toch even genoemd moeten worden.

• Om ISSR’s te vermijden, moet je weten waar die liggen, en dat vraagt nog om veel onderzoek. T&E spreekt over ‘the next years’.
  Dat onderzoek vindt overigens wel plaats, door serieuze instellingen  zoals bijvoorbeeld het Duitse DLR ( www.dlr.de//laufende-projekte/d-kult en www.bdls.aero/auf-dem-weg-zum-klimafreundlichen-fliegen-deutsche-airlines-testen-in-einem-100-fluege-programm )

• De meerkosten, in de vorm van extra brandstof, komen in de ticketprijs terecht. Daar zouden verminderde maatschappelijke kosten tegenover staan, maar daar hebben luchtvaartmaatschappijen geen boodschap aan.
  T&E becijfert bijvoorbeeld Berlijjn-Barcelona op (extra) €1,20 en Parijs-New York op (extra) 3,90 . Dat vindt T&E weinig (ik zelf ook), maar daarmee doet T&E, mijns inziens ten onrechte, of daarmee het verhaal af is.
  De luchtvaart is, door de moordende concurrentie, een sector met marginale winstgevendheid. Als alles goed gaat, heeft elke passagier na een vlucht een paar euro winst opgeleverd (kijk voor de grap maar eens op demorgen/luchtvaartmaatschappij-verdient-bijna-niks-aan-passagier) en dat was pre-corona.
  Luchtvaartmaatschappijen schreeuwen al gauw moord en brand bij alles wat op extra taks en belasting lijkt.
  Een en ander kon wel eens te optimistisch gedacht zijn. Gewoon Europees verplicht stellen, dat bedrag.