Klimaateffecten van vliegen
Vliegtuigen stoten CO2 uit. Dat weten we. Maar de luchtvaart veroorzaakt ook andere emissies, die bijdragen aan klimaatverandering. En dat is een stuk minder bekend. We hebben het over de zogenaamde non-CO2-effecten, oftewel de andere klimaateffecten die veroorzaakt worden door vliegen. Dat zijn effecten van andere emissies dan CO2, die het klimaat op verschillende manieren beïnvloeden. In dit blog lees je welke andere klimaateffecten de luchtvaart veroorzaakt en waarom we die niet mogen negeren.
Het broeikasgas CO2 blijft decennia lang in de atmosfeer en heeft daardoor een langdurig effect op de opwarming van de aarde. Andere klimaateffecten die veroorzaakt worden door contrails en stikstof, hebben juist een kortdurend, maar sterk effect. Contrails vormen vooral 's nachts als het ware een deken om de aarde die warmte vasthoudt, maar verdwijnen binnen enkele uren of dagen. Stikstof (NOX) heeft binnen enkele jaren een sterk effect, wat daarna afneemt. Om de opwarming van de aarde op korte termijn te vertragen moeten we deze en andere klimaateffecten ook aanpakken.
De belangrijkste klimaateffecten van vliegen
Er komt heel wat kijken bij het laten vliegen van een machine die gevuld is met duizenden kilo’s aan mensen en spullen. Zo gaat er voor een vlucht van Amsterdam naar New York per persoon een volle badkuip aan kerosine doorheen. Dat is nogal wat. Bij de verbranding van die kerosine komen er CO2, andere gassen en deeltjes vrij. Die uitstoot draagt bij aan het opwarmen van de aarde.
Ongeveer tweederde van de klimaatimpact van vliegen wordt veroorzaakt door andere klimaateffecten. Wij zetten de belangrijkste effecten op een rij:
- Contrails: vliegtuigstrepen, oftewel contrails, zijn witte strepen die je soms achter een vliegtuig ziet. Contrails ontstaan wanneer vliegtuigen door koude, vochtige lucht vliegen. De waterdeeltjes die uit de motor komen bevriezen en vormen ijskristallen die bij elkaar de bekende strepen maken. Deze contrails kunnen zich ontwikkelen tot onnatuurlijke sluierbewolking, die warmte vasthoudt en daardoor bijdraagt aan de opwarming van de aarde. Vooral ’s avonds en ’s nachts zorgen ze voor extra opwarming. Wetenschappers schatten dat de klimaatimpact van contrails groter is dan die van de CO2-uitstoot. Niet elke vlucht veroorzaakt contrails: wereldwijd is slechts 3% van de vluchten verantwoordelijk voor 80% van de impact van contrails.
- Stikstof (NOX): Stikstof ontstaat door de hoge temperaturen in de straalmotor van een vliegtuig. Op grote hoogte, rond de 10 km, waar vliegtuigen meestal vliegen, reageert stikstof met andere stoffen die in de lucht aanwezig zijn. Dat vormt ozon en breekt methaan af. Op korte termijn zorgt het vormen van ozon voor opwarming. Op de lange termijn zorgt het afbreken van methaan voor afkoeling. Het opwarmende effect is groter dan het koelende effect.
- Waterdamp (H2O): bij het verbranden van kerosine ontstaat waterdamp. Naast dat waterdamp onder bepaalde omstandigheden contrails veroorzaakt is het ook een broeikasgas. Als broeikasgas heeft het een klein, direct effect op de opwarming doordat het de warmtestraling van de aarde vasthoudt. Wanneer waterdamp op zeer grote hoogte wordt uitgestoten (vanaf 15 km), kan dit effect groter zijn, doordat het daar langer in de atmosfeer blijft hangen
We hebben het vooral over de effecten van vliegen op het klimaat. Maar er zijn ook effecten die schadelijk zijn voor onze gezondheid. Vliegtuigmotoren stoten ultrafijnstof uit. Deze minuscule roetdeeltjes dwarrelen neer en vervuilen de lucht die we inademen. Als fijnstof in je longen terechtkomt, kan het gezondheidsproblemen veroorzaken, zoals ademhalingsproblemen, hart- en vaatziekten en zelfs kanker.
Waarom we non-CO2 niet mogen negeren
Van de totale klimaatimpact van de wereldwijde luchtvaart komt ongeveer de helft door vliegtuigstrepen. Ongeveer een derde komt door CO2-uitstoot, en het laatste deel, een zesde, komt door stikstof en andere effecten. Hoewel de bijdrage van deze effecten kan verschillen per vlucht, is het aandeel van de andere klimaateffecten in de totale klimaatimpact van de luchtvaart dus groot. Als we de andere klimaateffecten in kaart brengen en beter begrijpen, dan kunnen we goed geïnformeerde keuzes maken voor toekomstig vakantievervoer
Andere klimaateffecten meten is ingewikkeld
In de meeste berekeningen van de uitstoot van een vliegreis wordt alleen gekeken naar CO2. Dat is niet zo gek: er is veel bekend over CO2-uitstoot en er zijn talloze tools die de som in een paar seconden voor je maken. Bovendien is de klimaatimpact van CO2-uitstoot altijd hetzelfde, ongeacht het tijdstip of de plek waar je vliegt. Wel zo makkelijk. Hoe groot of klein de bijdrage van andere emissies zijn is afhankelijk van allerlei verschillende factoren, zoals de tijd, de plek en de hoogte waarop de vlucht plaatsvindt. Dat maakt de berekening ingewikkeld.
Voor het berekenen van de uitstoot van een vlucht gebruiken wij het Travel Impact Model (TIM) van Google Flights. Dit model meet de uitstoot van het brandstofverbruik van productie tot verbranding. Andere broeikasgassen, zoals lachgas rekent Google om naar CO2-equivalenten. Met andere woorden: er wordt berekend hoeveel CO2e nodig is om dezelfde opwarming te veroorzaken als andere broeikasgassen en CO2 bij elkaar opgeteld. We spreken dan van CO2e. De effecten door contrails, stikstof en waterdamp tijdens de vlucht zijn niet meegenomen in de berekening van Google Flights.
Zo berekenen wij de andere klimaateffecten
Voor het berekenen van de andere klimaateffecten hebben we de hulp ingeschakeld van het Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR). Zij hebben ons geholpen met de keuze en verfijning van een model, waarmee we de andere klimaateffecten, zoals contrails, kunnen schatten op basis van de afstand die je vliegt en de gemiddelde breedtegraad, oftewel wáár tussen de noord- en zuidpool het toestel vliegt.
In dit voorbeeld vergelijken we drie vluchten met vergelijkbare afstanden (ongeveer 2.000 km): van Amsterdam naar Tromsø (noordwaarts), naar Tanger (zuidwaarts) en naar Zakynthos (zuidoostwaarts).
We berekenen de andere klimaateffecten van deze vluchten door te kijken naar hoe ver en in welke richting een vliegtuig vliegt (de afstand en breedtegraad). Alle bestemmingen in dit voorbeeld liggen op ongeveer dezelfde afstand. De CO2-uitstoot is dan ook nagenoeg hetzelfde. Toch veroorzaakt de vlucht naar Tromsø veel meer andere klimaateffecten, door de vorming van contrails en de emissies van stikstof (NOX) en waterdamp (H2O). Dat komt doordat vliegtuigen op noordelijke breedtes vaker door koude, vochtige lucht vliegen, waar contrails makkelijker vormen en langer blijven hangen. Hoe verder je boven de 44 graden noorderbreedte vliegt, hoe groter dit effect is. Vluchten naar Tanger en Zakynthos hebben dat minder omdat ze dichter bij de evenaar vliegen, waar zulke koude, vochtige lucht op vlieghoogte minder voorkomt.
Retour Amsterdam - San José: uitstoot per persoon per airline (kg CO2e en non-CO2-klimaateffecten)
Dit model geeft een goede inschatting
Deze methode is nauwkeuriger dan werken met een vaste factor. Tegelijkertijd kunnen we geen rekening houden met bijvoorbeeld de exacte tijd en het weer op de dag dat een vlucht werkelijk plaatsvindt. Het is dus niet mogelijk om ver vooruit in de tijd een exacte voorspelling te doen of een contrail vormt of niet. Om toch een inschatting te kunnen doen berekenen we een gemiddelde impact van contrails. Bij vluchten met een turboprop (die vliegen op veel lagere hoogte dan 10 KM) wordt de impact van contrails niet meegenomen in het model. Ondanks deze beperking is deze methode beter dan helemaal geen inschatting maken. Er wordt op dit moment veel onderzoek gedaan naar de effecten van contrails, maar we hoeven niet te wachten op perfectie om actie te ondernemen. De huidige kennis laat duidelijk zien dat de impact groot is, en het is belangrijk om nu stappen te zetten om deze effecten te verminderen.
Voor de uitstoot van CO2 maakt het niet uit wanneer, hoe hoog of waar je vliegt. Daarvoor geldt: hoe verder je vliegt hoe meer CO2-uitstoot je veroorzaakt. En dat is een probleem. Want de klimaatimpact van CO2 is onomkeerbaar; het broeikasgas blijft nog decennia in de lucht en nog langer in de oceaan. Kies daarom voor een vakantie dichterbij huis en reis waar mogelijk met de trein of auto.
Wat doen we met deze kennis?
Met deze berekeningen willen we laten zien dat de klimaatimpact van vluchten sterk verschilt, afhankelijk van factoren zoals de afstand en hoogte waarop wordt gevlogen. Daarnaast willen we ook dat er meer aandacht komt voor de klimaateffecten van contrails. Op dit moment wordt er veel geld en tijd gestoken in het maken van duurzamere brandstoffen (SAF). Het effect daarvan is op dit moment minimaal: in 2023 is minder dan 0,1% van de gebruikte brandstof in de luchtvaart SAF. Het aanpakken van contrails daarentegen kan een stuk makkelijker zijn en heeft een direct effect op de klimaatimpact van vliegen. Vliegtuigen nemen nu al andere routes als er storm of turbulentie wordt voorspeld. Dat kan met contrailgevoelige gebieden ook. Het is in de eerste plaats beter om niet te vliegen. Vlieg je toch? Dan kun je er als reiziger voor kiezen om vaker dichter bij huis te reizen en - waar mogelijk - voor de trein of auto te gaan.