KI-gestützte Ansätze zur Vermeidung von Kondensstreifen in der Luftfahrt

KI im Einsatz gegen Kondensstreifen: Eine neue Ära der klimafreundlichen Luftfahrt?

Die Luftfahrtindustrie steht vor der Herausforderung, ihren Beitrag zum Klimawandel zu reduzieren. Während CO2-Emissionen oft im Fokus stehen, gewinnen auch andere klimarelevante Effekte an Bedeutung. Insbesondere Kondensstreifen, die von Flugzeugen in großer Höhe erzeugt werden, rücken zunehmend in den Mittelpunkt wissenschaftlicher und industrieller Bemühungen. Ein ambitioniertes Pilotprojekt, "Operation Blue Skies", unter der Leitung der britischen Regierung und in Zusammenarbeit mit Google, testet nun den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI), um die Bildung dieser klimaschädlichen Kondensstreifen über dem Nordatlantik zu minimieren.

Die Klimawirkung von Kondensstreifen

Kondensstreifen, auch als "Vapor Trails" bekannt, sind sichtbare Wolken, die entstehen, wenn heiße Abgase von Flugzeugtriebwerken auf kalte Luft in großen Höhen treffen. Dabei kondensiert Wasserdampf um Rußpartikel im Abgas und gefriert zu Eiskristallen. Während viele dieser Streifen schnell wieder verschwinden, können sie unter bestimmten kalten und feuchten atmosphärischen Bedingungen persistieren und sich zu zirrusähnlichen Wolken ausbreiten. Diese langlebigen Kondensstreifen wirken wie eine isolierende Schicht in der Atmosphäre, die Wärme einschließt, die sonst von der Erde entweichen würde. Experten schätzen, dass die Erwärmung durch Kondensstreifen etwa ein Drittel des gesamten Klimaeinflusses der Luftfahrt ausmacht.

Das Shanwick Oceanic Airspace, ein wichtiger Korridor im östlichen Nordatlantik, ist eine Region, in der sich häufig langlebige Kondensstreifen bilden. Es wird angenommen, dass dieser Luftraum etwa 5% der globalen Kondensstreifen-Erwärmung verursacht, wobei ein Großteil dieses Effekts in den Wintermonaten auftritt.

"Operation Blue Skies": Ein KI-gestützter Ansatz

Das auf 30 Monate angelegte Projekt "Operation Blue Skies" ist das weltweit erste staatlich unterstützte Pilotprojekt zur Kondensstreifenvermeidung in einem gesamten ozeanischen Luftraum. Es bringt eine Reihe von Akteuren zusammen, darunter:

• Google
• Die britische Regierung (insbesondere das Department for Transport)
• Das Met Office (britischer Wetterdienst)
• National Air Traffic Services (NATS), der Flugsicherungsdienstleister
• Forscher der University of Cambridge und des Imperial College London

Das Department for Transport steuert 2,65 Millionen Pfund bei, während Google 1,4 Millionen Pfund in Form von KI-Forschung, Engineering und Recheninfrastruktur investiert. Das Gesamtbudget des Projekts beläuft sich auf 5 Millionen Pfund.

Funktionsweise und Ziele der Initiative

Die zentrale Idee hinter "Operation Blue Skies" ist die Nutzung von KI zur Vorhersage von Gebieten, in denen die atmosphärischen Bedingungen die Bildung langlebiger, klimawirksamer Kondensstreifen begünstigen. Google setzt dabei Satellitenbilder und Flugdaten ein, um historische Kondensstreifenmuster zu identifizieren. Diese Daten werden dann mit aktuellen Wettermodellen kombiniert, um präzise Vorhersagen über die Entstehung neuer Kondensstreifen zu treffen. Diese Informationen werden an NATS weitergegeben, wo Fluglotsen Piloten anweisen können, die identifizierten Gebiete zu umfliegen.

Es ist wichtig zu betonen, dass es hierbei nicht um drastische Routenänderungen geht. Vielmehr sollen Anpassungen der Flughöhe, typischerweise um etwa 600 Meter (2.000 Fuß), vorgenommen werden. Solche Höhenanpassungen sind in der Luftfahrt bereits gängige Praxis, etwa zur Vermeidung von Turbulenzen oder schlechtem Wetter. Daher wird erwartet, dass Passagiere diese Änderungen kaum bemerken werden. Ian Jopson, Direktor für Nachhaltigkeit bei NATS, betont, dass dies "im Wesentlichen ein Business as usual" sei, bei dem bestehende Verfahren für die Betreiber im Nordatlantik angewendet werden.

Die Tests werden in den Wintern 2026-27 und 2027-28 an ausgewählten Abenden und Nächten stattfinden, wenn das Verkehrsaufkommen geringer ist. Es wird erwartet, dass etwa 10.000 Flüge während der Testperioden den Luftraum durchqueren, wobei nur ein Bruchteil gezielt die Flughöhe ändern muss, um Kondensstreifen zu vermeiden.

Potenzielle Klimavorteile und Herausforderungen

Eine zentrale Frage bei der Vermeidung von Kondensstreifen ist der potenzielle Mehrverbrauch an Treibstoff durch die Anpassung von Flugrouten oder -höhen. Dr. Paul Hodgson, technischer Leiter von Google für "Operation Blue Skies", weist darauf hin, dass frühere Studien gezeigt haben, dass der zusätzliche Treibstoffverbrauch im Vergleich zum Klimanutzen der Vermeidung von Kondensstreifen deutlich geringer ist. Modellierungen für "Operation Blue Skies" legen nahe, dass eine vollständige Abweichung im Shanwick-Gebiet etwa 100 kg zusätzlichen Treibstoff pro betroffenem Flugzeug bedeuten würde. Im Vergleich dazu könnten frühere Versuche auf Airline-Ebene Reduktionen der Kondensstreifenbildung oder -erwärmung um 60-70% erzielen.

Die Ergebnisse von "Operation Blue Skies" sollen in der akademischen Literatur veröffentlicht und einer breiteren wissenschaftlichen Prüfung zugänglich gemacht werden. Dies ist entscheidend, um die Wirksamkeit des Ansatzes zu bewerten und mögliche unbeabsichtigte Nebeneffekte zu analysieren. Die Forschung wird auch untersuchen, wie sich der Klimawandel selbst auf die Persistenz von Kondensstreifen auswirken könnte, da eine wärmere Atmosphäre mehr Wasserdampf aufnehmen kann.

Die Einführung von KI zur Vermeidung von Kondensstreifen stellt einen wichtigen Schritt dar, die Umweltauswirkungen der Luftfahrt über die reinen CO2-Emissionen hinaus zu adressieren. Sollte sich der Ansatz als erfolgreich erweisen, könnte dies ein Modell für weitere Lufträume weltweit sein und einen signifikanten Beitrag zu den Klimazielen der Luftfahrtindustrie leisten.

Bibliographie

• BBC News (2026). AI to help planes avoid climate-warming contrails above North Atlantic. Verfügbar unter: [https://www.bbc.com/news/articles/c62em5lpvnjo](https://www.bbc.com/news/articles/c62em5lpvnjo)
• Google Blog (2026). Google and UK Government launch AI contrail avoidance trial. Verfügbar unter: [https://blog.google/innovation-and-ai/models-and-research/google-research/blue-skies/](https://blog.google/innovation-and-ai/models-and-research/google-research/blue-skies/)
• New Scientist (2026). Planes flying over the Atlantic will be re-routed to avoid contrails. Verfügbar unter: [https://www.newscientist.com/article/2585091-planes-flying-over-the-atlantic-will-be-re-routed-to-avoid-contrails/](https://www.newscientist.com/article/2585091-planes-flying-over-the-atlantic-will-be-re-routed-to-avoid-contrails/)
• Skift (2026). Can Rerouting Planes Cut Aviation’s Climate Impact? An Airspace-Wide Contrail Trial Will Test It. Verfügbar unter: [https://skift.com/2026/08/18/can-rerouting-planes-cut-aviations-climate-impact-an-airspace-wide-contrail-trial-will-test-it/](https://skift.com/2026/08/18/can-rerouting-planes-cut-aviations-climate-impact-an-airspace-wide-contrail-trial-will-test-it/)