Verbrennungsgase im Luftverkehr

Viele wundern sich, woher denn die tonnenschweren Luftverkehrsemissionen pro Fluggast kommen, zumal diese das Gewicht des verbrannten Kerosins um ein Vielfaches übersteigen. Ganz einfach ist die Erklärung: 

Zu dem aus Kohlenstoff und Wasserstoff etwa im Verhältnis 1:2 zusammengesetzten Mischdestillat Kerosin (Decan C10H22
, Undecan C11H24, Dodecan C12H26, Tridecan C13H28)  kommt noch der relativ schwere Sauerstoff hinzu. Als Verbrennungsprodukte entstehen Kohlendioxid und Wasser(dampf).

Bei der Oxidation (Verbrennung) eines Kohlenstoffatoms werden jeweils zwei Sauerstoffatome gebunden (deshalb Kohlen
dioxid). Das Atomgewicht von Kohlenstoff liegt bei 12, das von Sauerstoff bei 16.  Damit ergibt sich bei der Verbrennung ein Gewichtserhöhung von von 12 auf 44 (12+16+16).  Ähnliches geschieht mit dem leichtgewichtigen Wasserstoffanteil im Kerosin. Das Atomgewicht von Wasserstoff liegt bei 1. Das Verbrennungsprodukt Wasser (H2O) wiegt also das Achtfache (1+1+16) des verbrannten Wasserstoffanteils.

Insgesamt wiegen die Verbrennungsprodukte in Abhängigkeit vom Rohöldestillat etwa das 4,5-fache des Treibstoffgewichts, bei dem niedrigen Luftdruck in 10.000 m Flughöhe ein riesiges Gasvolumen.

Dazu kommen noch Stickoxide in Massen:

Mit der Bildung von thermischem NOx ist bei Verbrennungstemperaturen ab ca. 1250°C zu rechnen, wobei die Bildungsrate mit der Temperatur exponentiell zunimmt. Ebenso haben der angebotene Sauerstoff  (Luftüberschuss) und die Verweilzeit der Reaktionspartner in der Verbrennungszone einen Einfluss auf die NOx-Entstehungsrate.

Der angebotene Sauerstoff, also der systemrelevante Luftüberschuss liegt beim Dieselmotor bei Faktor 1,3 (Saugdiesel) bis 6 (aufgeladen), beim Kerosin-Triebwerk je nach Außentemperatur bis Faktor 20.

Da nicht das gesamte Überangebot von Sauerstoff für die Stickstoffoxidation verbraucht wird, liegt nach meinem neuesten Informationsstand die NOx-Emission bei Flugzeugtriebwerken im Bereich von "nur" 10 kg pro Tonne Kerosin . Beim aufgeladenen Diesel Euro 6 liegen die Grenzwerte auf dem Prüfstand bei lediglich ca. 500 g pro Tonne Treibstoff, die Realwerte vielleicht bei 2 kg pro Tonne. Ganz alte Saugdiesel produzieren sogar weniger NOx, weil dort Druck und Temperatur deutlich niedriger sind, allerdings ohne Nachbehandlung.

Fazit: Ein Triebwerk für Verkehrsflugzeuge emittiert weitaus mehr Stickoxide pro Tonne Treibstoff als ein Dieselmotor. Und bei einem Verbrauch von täglich über 1 Million Liter Kerosin nur im Nahbereich von Fraport also ca. 15.000 - 20.000 kg Stickoxide, ein gigantisches Volumen. Eine Nachbehandlung ist undenkbar, weil der Abgasstrahl elementar für den Vortrieb ist. Flugzeuge sind also mit Abstand die größten Dreckschleudern.

Dies ist auch die Erkenntnis des Bundesumweltamtes, dessen Auswertung der LTO-Belastung (Nahbereich) meine Überlegungen voll bestätigt.