ETH-Klimablog - Mobilität - Beeinflussen Schiffsabgasfahnen das Klima?

ETH life zum Thema

Welternährung: «Ein nahrhafter Denkanstoss» (17.10.13)
Klimaforschung: «Klimaforschung im Dialog» (4.10.13)
Klimaforschung: «Emissionen verpflichten uns langfristig» (27.9.13)
Energieforschung: «Der Asket unter den Motoren» (12.9.13 )

Blog-Schwerpunkte

Die Beiträge geordnet nach Wissensgebieten rund um den Klimawandel:
>Klimaforschung
>Umweltfolgen
>Energie
>Mobilität
>Wirtschaft
>Politik
>Stadtentwicklung
>Welternährung
>Nord-Süd

Archive

Beeinflussen Schiffsabgasfahnen das Klima?

26.01.2012 von

Nicht nur Flugzeuge hinterlassen sichtbare Spuren am Himmel, sondern auch Schiffe. Auch ihre Abgasfahnen sind unter bestimmten Bedingungen am Himmel sichtbar, unterscheiden sich jedoch von den Kondensstreifen der Flugzeuge. Beeinflussen Schiffsabgasfahnen das Klima?

Paradebeispiele von Schiffsabgasfahnen sehen Sie im Satellitenbild. Hier treten die Schiffsabgasfahnen deutlich hervor als weisse Streifen sowohl gegenüber der dunkleren Hintergrundsbewölkung wie auch gegenüber der dunklen Ozeanoberfläche.

Wie entstehen Schiffsabgasfahnen?

Bei Kondensstreifen ist der Eintrag von Wasserdampf durch die Flugzeuge massgeblich (s. Klimablog April 2011 >hier). Bei Schiffsabgasfahnen kann Wasserdampf als Ursache ausgeschlossen werden, da über dem Ozean genügend Wasserdampf vorhanden ist. Hingegen haben Messungen in Schiffsabgasfahnen gezeigt, dass hier die Feinstaubkonzentrationen (Aerosole) bis zu zehnmal höher sind als in den umliegenden Wolken.

Da jedes Wolkentröpfchen für seine Bildung ein Feinstaubpartikel braucht, führt ein Mehr an Feinstaubpartikeln dazu, dass mehr Wolkentröpfchen entstehen. Bei unverändertem Wasserdampf-Angebot führt das dazu, dass sie Wolkentröpfchen kleiner sind als diejenigen in den umliegenden Wolken. Eine aus Schiffsabgasen entstandene Wolke hat also mehr und kleinere Wolkentröpfchen und deshalb eine grössere Oberfläche bei gleichem Volumen. Das ist ähnlich, wie wenn man einen Apfel schneidet: Man bekommt dabei mehrere Apfelstücke, die gemeinsam eine grösserer Oberfläche aufweisen, ohne dass sich das Volumen verändert hat. Bei den Wolken aus Schiffsabgasen bedeutet die grössere Oberfläche, dass mehr Sonnenlicht zurück ins Weltall reflektiert wird und die Schiffsabgasfahnen auf dem Satellitenbild sichtbar werden.

Die Klimawirkung von Schiffsabgasfahnen

Schiffsabgasfahnen sind die einfachste Möglichkeit, um den Einfluss von Feinstaubpartikeln auf die Wolkenbildung zu veranschaulichen. Sind Schiffsabgasfahnen aber auch für das Klima relevant? Hierüber gibt es divergierende Aussagen. Frühere Studien, die den Klimaeffekt von Schiffsabgasfahnen in Klimamodellen simulierten, fanden einen globalen Strahlungseffekt bis zu -0.6 W m-2 seit der vorindustriellen Zeit. Dies entspricht zirka einem Drittel der Erderwärmung durch CO₂ seit dieser Zeit (+1.66 W m-2). Schiffsabgasfahnen würden laut dieser Studie dem Treibhauseffekt recht massiv entgegenwirken, weil sie eben mehr Sonnenlicht ins Weltall reflektieren.

Eine kürzlich erschienene Arbeit von Peters et al. (2011) hat versucht, den Klimaeffekt von Schiffsabgasfahnen aus Satellitendaten zu bestimmen, statt ihn in Klimamodellen zu simulieren. Die Autoren mussten feststellen, dass die Schiffsabgasfahnen keinen statistisch signifikanten Einfluss auf die Wolken in der Umgebung der Hauptschifffahrtsrouten haben und somit nur ein sehr kleinräumiges Phänomen sind.

Mit dem Mechanismus von Schiffsabgasfahnen der Erwärmung entgegen wirken?

Der Mechanismus von Schiffsabgasfahnen liefert die Idee für Geoengineering- Massnahmen von tiefliegenden Wolken über den Ozeanen. Doch die hier erwähnten, sich widersprechenden Studien zeigen einmal mehr, dass wir das Klimasystem noch nicht gut genug verstehen, um noch massiver ins Klimageschehen eingreifen zu wollen. Wenn zudem Schiffsabgasfahnen dem Treibhauseffekt weniger entgegenwirken als gedacht, kann das Ziel nur sein, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, um die globale Klimaerwärmung nicht aus dem Ruder laufen zu lassen.

.

Satellitenbild von Schiffabgasfahnen vor der europäischen Atlantikküste. Quelle: NASA
Literaturhinweis

Peters, K., J. Quaas, and H. Graßl (2011), A search for large-scale effects of ship emissions on clouds and radiation in satellite data, J. Geophys. Res., 116, D24205, doi:10.1029/2011JD016531

Zur Autorin

Ulrike Lohmann ist Professorin für Atmosphärenphysik an der ETH Zürich. Persönliches Zitat und Biografie

.

.





Kommentare (12) >Alle Kommentare aufklappen>Alle Kommentare zuklappen

@Michael Dittmar, Peter Bühler, Prof. Ulrike Lohmann
Der Hinweis auf verstärkten Vulkanismus als Grund für die kleine Eiszeit findet sich bereits in der Wikipedia (dieses Online-Lexikon kann halt schnell angepasst werden), nämlich im Artikel Little Ice Age:

The most recent study found that a series of four eruptions of unidentified tropical volcanoes in ca. 1250–1300 caused the initial cooling, and that the 1452–53 eruption of Kuwae in Vanuatu triggered a second pulse of cooling. The effects of the volcanoes and consequent growth of the Arctic ice sheets and reduction of the Atlantic Conveyor may have been exacerbated by a drop in Solar activity

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

einige neue Highlight paper zum studieren:
(fuer pro und con Menschen gemachte Erwaermung)

http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-16797075
Volcanic origin for Little Ice Age

auf dem Geophysical Research letters gibt es auch noch einiges
anderes:

was zu den Wolken und Klima:

September 6, 2011
Geosciences Prof Says Study Shows That Clouds Don’t Cause Climate Change
Clouds only amplify climate change, says a Texas A&M University professor in a study that rebuts recent claims that clouds are actually the root cause of climate change.

http://tamutimes.tamu.edu/2011/09/06/geosciences-prof-says-study-shows-that-clouds-don’t-cause-climate-change/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+tamuNewsFull+%28TAMU+News+Articles%29

sowie:

http://www.agu.org/pubs/crossref/2011/2011GL048794.shtml
Revisiting the Earth’s sea-level and energy budgets from 1961 to 2008

A new, lower value of total solar irradiance: Evidence and climate significance
http://www.agu.org/pubs/crossref/2011/2010GL045777.shtml

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

Peter,

„Was willst du eigentlich: hemmungslose Energieverschwendung und Umweltverschmutzung, damit deine düsteren Prognosen sich endlich erfüllen?“

was ich will:
a) ein breites Verstaendnis zum Energie und Umweltproblem,
inklusive und hauptsaechlich bezueglich des endlichen
Ressourcen und Natur Kapitals.

Wie auch bei der Finanzkrise leben wir (bzw einige wenige 1/6? oder 1/10) auf Kosten zukuenftiger Generationen.

b) danach eine demokratische Entscheidung
ob wir bereitwillig den letzten Baum faellen wollen oder nicht!

solange a) nicht passiert braucht man nur zu warten bis die
Natur entscheidet und kann nur Daten beobachten.
So als ob man vom Mars aus mit dem Teleskop auf die Erde schaut.

Dein Problem mit dem Schweroel in aller Ehren
aber wenn du die Wahl hast zwischen Globalisierung
mit Schweroel oder keine Globalisierung was waehlst du dann?

ansonsten gibt es viele Variationen von Technofixern
du bist einer davon!

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

@ Dittmar

Der Begriff „Technofixer“ trifft gut auf all jene, die an eine menschliche Steuerung des Weltklimas glauben (Dekarbonisierung, 2°-Ziel).

Es hapert zwar längst an den Grundlagen (s. Nachbarblog „Schicksalsjahre“), aber man will von den offensichtlichen Irrtümern nicht lassen, wie ein schwerfälliger Ozeanriese (dein Bild) der – unfähig zur Kurskorrektur – auf die unvermeidliche Kollision mit dem Eisberg, sprich die Temperatur- oder Klimafakten zusteuert.

Wenigstens haben ein paar besonnene Köpfe des WWF und von Greenpeace inzwischen erkannt, dass die Teilhabe an einer allmächtigen „Klima-Weltregierung“ zwar verführerisch sein mag, dass aber bei den mühseligen und ergebnislosen Verhandlungen Probleme auf der langen Bank liegen bleiben, die sich auf der Ebene der längst bestehenden Gremien (hier das MARPOL) besser und rascher angehen und lösen liessen.

Unter diesen Problemen ist die Schwerölverbrennung nur eines von vielen, dessen Lösung durch die UN-„Globalverhandlungen“ blockiert wird, weil es die hauptsächlich betroffenen Länder wie ein Pfand behandeln.

Darin besteht der politische Hintergrund der hier von Frau Lohmann vorgestellten Arbeit von Peters et al., fehlt doch gerade noch, dass sich die übelsten Verschmutzer unter Anrechnung einer Art Negativbilanz als „Klimaretter“ aufspielen.

Jene mit „Technofixer“ abzuqualifizieren, die ein durchaus lösbares Problem beseitigen möchten, kann nur dir einfallen, ähnlich wie bei deinen Kommentaren zu den technischen Möglichkeiten, den Appetit der zahlreichen kleinen „Energiefresser“ wirksam zu zügeln (Nachbarblog von Frau Drösch).

Was willst du eigentlich: hemmungslose Energieverschwendung und Umweltverschmutzung, damit deine düsteren Prognosen sich endlich erfüllen?

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

Peter:

„Das geht vom Verfeuern von Schweröl bis hin zum Verklappen von Abfällen etc.
Eine durch nichts zu rechtfertigende, jeder Zivilisation unwürdige Schande, immerhin decken wir einen guten Teil des Nahrungsbedarfs aus den Meeren.“

http://wwf.ixtract.de/

Ist es nicht toll wie unsere Technik es geschafft praktisch
die gesamten Weltmeere zu beherrschen.

Wenn interessiert schon die Nachhaltigkeit wenn man damit Geld
machen kann.

Aber du und andere Technofixer:

Wie lange kann das so weiter gehen?
Wie du schreibst:

„Eine durch nichts zu rechtfertigende, jeder Zivilisation unwürdige Schande, immerhin decken wir einen guten Teil des Nahrungsbedarfs aus den Meeren.“

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

Sehr geehrte Frau Prof. Lohmann, kommen Rußpartikel in die hohen Breiten und lagern sich dort auf dem Eis ab, mit entsprechender Verminderung der Albedo? Gibt es Arbeiten, die die beiden gegensätzlichen Einflüsse verlässlich quantitativ bewerten? Ist es nicht sehr verwegen aus dem möglichen Effekt einer Kühlung gleich die Frage nach diesbezüglichem Geoengineering nach zu schieben?
Mit freundlichem Gruss
Manfred Peters

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 1

man Peter,

das

„Ne, aber ich finde es in der Tat befremdlich, dass man sich auf dem Meer wie ein Schwein benehmen kann, bloss weil es gross und tief ist und weil meist keiner hinguckt. Das geht vom Verfeuern von Schweröl bis hin zum Verklappen von Abfällen etc.
Eine durch nichts zu rechtfertigende, jeder Zivilisation unwürdige Schande, immerhin decken wir einen guten Teil des Nahrungsbedarfs aus den Meeren.“

koennte ja fast von mir geschrieben sein!

Uebrigens, wenn das gute billige Oel zur Neige geht
was werden „wir“ in unserer Wachstumsideologie wohl nehmen
Schweroel..

„bis der letzte Baum gerodet, der letzte Fluss vergiftet etc..

Aber, jetzt mal ehrlich eine Zivilisation die so was macht..
da braucht man ueber deren Ende gar nicht so zu jammern.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

@ Dittmar

Ne, aber ich finde es in der Tat befremdlich, dass man sich auf dem Meer wie ein Schwein benehmen kann, bloss weil es gross und tief ist und weil meist keiner hinguckt. Das geht vom Verfeuern von Schweröl bis hin zum Verklappen von Abfällen etc.
Eine durch nichts zu rechtfertigende, jeder Zivilisation unwürdige Schande, immerhin decken wir einen guten Teil des Nahrungsbedarfs aus den Meeren.

Ob ein Umsteigen auf (sauberere) Dieselöle gleich den Welthandel zum Erliegen bringen würde, dazu mögen sich Ökonomen äussern. Ich bezweifle es. Wenn man betrachtet, wie wenig die interkontinentale Verfrachtung einer Containerladung kostet, sollten zusätzliche Belastungen drin liegen, von moderat höheren Preisen für Kreuzfahrten ganz zu schweigen.

Wie und ob verbindliche Vereinbarungen international durchzusetzen sind, ist eine andere Frage. Die MARPOL-Konvention bräuchte eine entsprechende Ergänzung.

Weitere Frage ist, was mit dem Schweröl geschehen soll. Moderne Verfahren ermöglichen eine schadstoffarme Verbrennung in Rauchgas-gefilterten Anlagen, eher allerdings in der grossindustriellen Energieproduktion und nicht beim Betrieb von Motoren.

Fehlt am Ende bloss der Einwand von Geoingenieuren, ein saubererer Schifffahrtsbetrieb sei deshalb zu vermeiden, weil die Schwerölverbrennung sich günstig auf die Klimaentwicklung auswirke.
Kann sein, dass dieses offensichtliche Dilemma zwischen zwei sich widersprechenden Anliegen die Arbeit von Peters et al. beflügelt hat …

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

Peter,
du entwickelst dich ja wirklich von Saulus zum Paulus!

„Schiffabgase bilden dabei durchaus ein Thema: sie sind nichts anderes als eine RIESIGE SAUEREI.“

sag mal.. wie viel kommt aus den „Titanic’s“ und wie viel
davon aus Handelsschiffen?

Willst du etwa den Welthandel reduzieren, nur um
die Verschmutzung der Ozean zu reduzieren?

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 1

„dass wir das Klimasystem noch nicht gut genug verstehen, um noch massiver ins Klimageschehen eingreifen zu wollen“

? Was ? Als hier verstehen wir das KLima-System nicht gut, aber den Einfluss von CO2 kennt man so gut, dass man ihn auf 0.1 K genau angeben kann? Und jeder, der was anderes sagt, wird verspottet, beileidigt und diffamiert?

Verstehe ich nicht. Genau so wie der Bericht im Blick heute: „Klimaerwärmung bringt kalte Winter in Europa“
Und vor ein paar Jahren hiess es noch, mit Skifahren sei es vorbei in der Schweiz wegen dem AGW? Und jeder, der was anderes sagte, wurde angefeindet und beleidigt?

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 3 Daumen runter 0

Die Arbeit von Peters et al. zeigt, dass eine Beschäftigung mit dem Thema ungefähr so lohnend ist wie die Auseinandersetzung mit den Verschwörungstheorien um die sog. „Chemtrails“.

Im Übrigen mögen uns alle Götter vor den Geoingenieuren bewahren, die sich zu Klimarettern berufen fühlen.

Schiffabgase bilden dabei durchaus ein Thema: sie sind nichts anderes als eine RIESIGE SAUEREI. Die Motoren der makellos weiss gestrichenen Kreuzfahrtschiffe und all der bunten Frachter verbrennen Schweröl, die billigen aber hoch giftigen Rückstände, die bei der Produktion von Diesel und Benzin anfallen. Eigentlichen Sondermüll, gesättigt mit Phenolen, Schwermetallen und Schwefelverbindungen.

Teile dieser teearartigen Pampe sind krebserregend und in anderer, nicht weniger bedrohlicher Weise biologisch wirksam.
Entsprechend kommt dem Auspumpen der Tanks von Schiffwracks wie der „Rena“ oder der „Costa Concordia“ besondere Dringlichkeit zu, ist aber technisch ausserordentlich schwierig, weil das Zeug eine hohe Viskosität aufweist und kaum flüssig ist.

Vielleicht überdenkt der/die eine oder andere die arglose Buchung einer Kreuzschiffahrt nicht allein deshalb, weil die grossen Pötte offenbar kentern können.

Laut Angaben des deutschen Naturschutzbundes emittiert ein Kreuzfahrtschiff eben so viel Schadstoffe wie 5 Mio Autos auf der gleichen Strecke …

http://www.nabu.de/themen/verkehr/schifffahrt/mirstinkts

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 3 Daumen runter 0

Sehr geehrte Frau Lohmann,

sie schreiben:
Wenn zudem Schiffsabgasfahnen dem Treibhauseffekt weniger entgegenwirken als gedacht, kann das Ziel nur sein, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, um die globale Klimaerwärmung nicht aus dem Ruder laufen zu lassen.

Das stimmt natürlich. Doch den zugrundeliegenden Mechanismus, der auch Schiffsabgasfahnen eine kühlende Wirkung verleiht – die Wirkung von Aerosolen auf das Klima – , könnte man schon in irgend einer Form nutzen.
Die Arbeit von Huber&Knutti, die vor kurzem ebenfalls hier vorgestellt wurde, kommt ja zu folgendem Schluss: Weiterhin fanden wir, dass alleine die Treibhausgase zu einer Erwärmung von 0.85°C geführt haben. Ein Teil dieser Erwärmung wurde durch die kühlende Wirkung von Aerosolen «gedämpft», so dass die beobachtete Erwärmung in den letzten 50 Jahren 0.56°C betrug.
Damit hätten Aersoloe gegenwärtig eine stark dämpfende Wirkung auf die Erwärmung.

Das eigentlich Problem mit der Geoengineering-Wirkung von Aerosolen ist wohl die Langzeitwirkung von erhöhten Konzentrationen von CO2. Diese bauen sich erst in vielen Jahrhunderten wieder ab. Wer möchte darauf vertrauen, die Erde ein paar hundert Jahre lang mit Aerosolen zu kühlen??

Geoengineering könnte aber notwendig werden, wenn die erhöhten CO2-Konzentrationen sich katastrophal auswirken. Dass sich die CO2-Konzentrationen noch erhöhen werden, kann als sicher gelten. Daran ändert der gute Wille nichts. Es wären Zwangsmassnahmen nötig und nicht ein paar freiwillige Zusagen um das 2°C-Ziel zu erreichen. Die einzig vertretbare Geoengineering-Massnahme bleibt angesichts des langen Verbleibs von CO2 damit die nachträgliche Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre, eine Technologie, die heute zu teuer und energieaufwendig wäre, die sich aber durchaus noch entwickeln kann.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 1 Daumen runter 0

top
 
FireStats icon Powered by FireStats