Im letzten Teil unserer Themen des Tages zum Thema Wechselwirkungen des Flugverkehrs mit seiner Umgebung betrachten wir heute die im Vergleich zu klimatischen Änderungen eher direkten und meist kurzzeitigen
Auswirkungen des Flugverkehrs auf die Atmosphäre.
Über die Problematik des Flugverkehrs im Rahmen der Klimatologie/Klimaänderung haben wir Bereits am 18.02.2018 berichtet. Die heute besprochenen eher kurzfristigen Auswirkungen sind im Wesentlichen Ausscheidungen der Flugzeuge und der von Ihnen verursachte Schalldruck, der allgemein als Fluggeräusch bzw. Fluglärm bezeichnet wird. (Wenn wir etwas hören, dann geschieht das durch Änderung des Luftdrucks, der vom Ohr und Gehirn in das zugehörige Geräusch "übersetzt" wird. Dabei ist folgendes zu beachten: Das Gehör ist kein Schalldruckmessgerät, mit dem normalerweise der Schalldruck bzw. die Lautstärke gemessen wird. Interessierte Kreise versuchen uns nämlich immer wieder weiß zu machen, dass halber Schalldruck (-3 dB (Dezibel) den Höreindruck des Lärms halbiert. Tatsächlich brauchen wir eine Reduzierung des Schalldruckes um etwa 90% (ca. 10 dB), um ein Geräusch halb so laut wahrzunehmen.)
Wovon hängt der örtlich gemessene Schalldruck ab? Drastisch geräuschreduzierend wirken logischerweise Starkschneefall und Eisregen, bei denen der Flugverkehr weitgehend eingestellt wird.
Atmosphärischer Zustand: Die Atmosphäre selbst verringert auch den den Boden erreichenden Schalldruck. Die Dämpfung durch die Atmosphäre ist in einer "fürchterlich" komplexen Gemengelage abhängig von Temperatur, relativer Feuchte und der Frequenz (Schwingungshäufigkeit) der Schallemissionen. Dieser Dämpfungsfaktor kann sich bei 500Hz je nach Temperatur und Feuchte um den Faktor 3 ändern. Empirisch wird oft die Luftmasse nach Kaltfronten als lärmfreundlich empfunden.
Windrichtung: Wenn der Wind von der Schallquelle auf uns zu weht, ist es allgemein deutlich lauter als wenn er von uns zur Schallquelle weht. Das scheint trivial, aber der größte Effekt kommt nicht durch die Windrichtung selbst, sondern durch den mit der Höhe zunehmenden Wind, der einen Effekt ähnlich eines Echos hat. Die An- und Abflugrouten ändern sich in Abhängigkeit von der Windrichtung und damit auch die Schalldruckverteilung in der Flughafenumgebung, denn Flugzeuge starten und landen überwiegend gegen den Wind.
Turbulenz: Starke Turbulenz in Flugplatznähe, also im Regelfall Gewitterwolken, führen bei deren Umfliegung zur örtlichen Verlagerung des Geräuschpegels. Kann das Gewitter nicht umflogen werden, weil es genau über Start und/oder Landebahn steht, gibt es bei den dann zwingenden Umleitungen im Anflug örtliche, sonst im Allgemeinen zeitliche Verlagerungen des Geräuschpegels. Inversionen: Bei einer Inversion nimmt die Temperatur mit der Höhe höher zu und nicht wie üblich ab. Dann bildet sich an deren Obergrenze ein "Geräuschspiegel" aus, der die Schallwellen Richtung Erdboden zurückwirft. Da es bei Inversionen meist windstill ist, gibt es eine Kreisscheibe um den Flugplatz, in der Bodenlärm nur bei diesen Inversionen wahrgenommen wird. Das ändert sich zumindest im Sommerhalbjahr im Laufe des Tages, wenn die Inversion durch Sonneneinstrahlung wieder aufgelöst wird.
Druckschwankungen spielen auch bei Wirbelschleppen eine Rolle. Sie werden durch das Zusammenlaufen des Unterdruckes und Überdruckes an den Flügelspitzen verursacht und deren Intensität steigt folglich mit der Größe des Flugzeuges. Sie führen zum einem zu einem Mindestabstand nachfolgender Flugzeuge, insbesondere, wenn sie relativ klein sind. Zum anderen können die Wirbel, da sie durch die Gravitation nach unten sinken, statt Kleinflugzeugen auch Dachziegel verwirbeln. Das soll allerdings nach Gutachten nur einmal in Zehnmillionen Jahren passieren, also ein sehr seltenes Ereignis sein. Die Problematik von bodennahen Auswirkungen der Abgase und sonstiger flugbedingter Ausscheidungen ist noch wenig erforscht, zudem werden die Ergebnisse je nach Interessenlage anders interpretiert. Ob zum Beispiel der für Menschen giftige Flugtreibstoff Kerosin, der von Flugzeugen in Problemsituationen gezielt in die Atmosphäre eingebracht (abgelassen) wird, klimarelevant ist, ist noch nicht geklärt. Bis heute gibt es noch keine gesicherten Erkenntnisse, ob das Kerosin eher vollständig und klimawirksam verdunstet oder eher bis zur Erdoberfläche gelangt. Im Jahr 2017 waren das allein über Deutschland 580 Tonnen.
Dipl.-Met. Christoph Hartmann
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 30.03.2018
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