Kondensstreifen oder Homomutatus ^[1] sind lange und dunne kunstliche Wolken , die insbesondere im Gefolge von Luftfahrzeugen aus von den Antrieben ausgestoßenem Wasserdampf und sonstigen kondensierbaren Abgasbestandteilen durch Kondensation , Resublimation infolge Abkuhlung oder Unterdruck entstehen konnen. ^[2] Diese Eiswolken sind insbesondere typisch und dauerhaft fur Flughohen oberhalb von etwa acht Kilometern, wenn dampf- und rußhaltige Flugzeug - Triebwerksabgase auf relativ kalte Luft treffen.

Kondensstreifen konnen in ansonsten wolkenfreien Gebieten entstehen und auch langer fortbestehen, wenn fur eine naturliche Wolkenbildung Kondensationskeime fehlen. Sie zahlen zur Gruppe der Cirren und stellen auch eine wichtige Klasse anthropogener Wolken dar. In feuchter Luft konnen sie auch in niedrigeren Hohen auftreten. Dort konnen sie statt aus Eiskristallen auch aus Tropfchen der Kondensate bestehen.

Entstehung und Zusammensetzung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

In der Reiseflughohe von Langstreckenjets ist es unter ?40 °C kalt, sodass auch in relativ trockener Luft Kondensstreifen entstehen. Im Prinzip kondensieren oder resublimieren (ausfuhrlicher erklart bei Sublimation ) gasformige oder gefrieren flussige Bestandteile der Luft und der Abgase, gefordert durch gleichzeitiges Auftreten von Rußteilchen aus dem Abgas, die dabei als Kondensationskeim oder Kristallisationskeime dienen.

Eine Keimbildung und somit Kondensation/Frieren kann bei diesen Umgebungsbedingungen aber auch spontan ^[3] aus lokalen Dichte fluktuationen , d. h. ohne Kern oder Keim entstehen. Bei der Verwirbelung mit kalter Umgebungsluft nimmt der Sattigungsdampfdruck viel starker ab als der Partialdruck des Wassers, mit der Folge einer Ubersattigung . Die Rußteilchen im Abgas erlauben die rasche Keimbildung, indem sich Wassermolekule daran anlagern. Bei tiefen Temperaturen entstehen direkt Eiskristalle .

Die hauptsachlichen Verbrennungsprodukte von Kerosin sind Kohlendioxid und Wasserdampf , sowie in geringeren Anteilen Rußpartikel, Schwefelsaure ^[4] , Salpetersaure ^[5] und die Verbrennungs- und Rekombinations ­produkte der Treibstoffadditive . Kerosin ist kein Reinstoff mit einheitlicher Zusammensetzung, sondern ein Gemisch diverser Stoffe, die im Zusammenspiel erst die Verwendung als Brennstoff bei diesen extremen Anforderungen ermoglichen (siehe dazu auch beispielsweise JP-8 oder die zahlreichen Treibstoffspezifikationen fur die Militarluftfahrt ).

Auch bereits in der Luft flussig oder gasformig vorhandene Luftverschmutzungen, wie beispielsweise Freone oder sonstige Losungsmittel oder naturliche Terpene konnen unter diesen Bedingungen zur Verbrennung angesaugt werden oder im Abgasstrom aus der Umgebungsluft kondensieren oder resublimieren.

Form [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Bis zu einer Große von etwa 100 Nanometern streuen die Kristalle kaum Licht, dann zunachst vorwiegend blaues Licht. Erst durch Anlagerung weiterer Wasserteilchen erreichen sie eine Große, in der sie Licht unabhangig von dessen Wellenlange streuen und hell weiß werden. Das und die restliche Abhitze erklaren die charakteristische Lucke zwischen Triebwerken und Kondensstreifen. Die Streifen nehmen an Breite zu und beruhren sich bei vierstrahligen Jets zunachst paarweise.

Durch das Auseinanderweichen der Luft im unteren Teil der Wirbelschleppe wird aber die Lucke in der Mitte zunachst breiter und die Streifen von den innen liegenden Triebwerken tauchen unter den außeren Strahlen weg. Weitere Turbulenz erzeugt einen einzigen breiten Streifen, der insgesamt absinkt.

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Die Kondensstreifen einer vierstrahligen Maschine von ihrer Entstehung bis zu ihrem Verblassen.

Persistenz und Wandel [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Der weitere Verlauf hangt stark von der Situation ab, insbesondere der relativen Feuchte . In zirka 70 Prozent der Falle ist die Luft untersattigt, die relative Feuchte liegt also unter 100 Prozent, und die Kondensstreifen losen sich innerhalb weniger Minuten auf. Die vertikale Erstreckung betragt dann je nach Flugzeugtyp 300 bis 500 Meter.

Bei einer Feuchte um 100 Prozent lost sich der Kondensstreifen dadurch auf, dass die relative Feuchte durch sein Absinken abnimmt. Wie schnell einzelne Volumenelemente unsichtbar werden, hangt uber die Partikelgroße von der ursprunglichen Lage im Strahl ab. Es konnen sich mammatusahnliche Ausstulpungen bilden.

Bei großerer Ubersattigung der Umgebungsluft bleiben die Kondensstreifen langere Zeit bestehen. In großer Hohe sind Feuchten bis uber 200 % moglich. Die Menge des aus der Atmosphare aufgenommenen Wasserdampfs kann dann den Triebwerksausstoß um einige Großenordnungen ubersteigen. Die Lebensdauer kann mehrere Stunden betragen, in einem Fall war ein einzelner Kondensstreifen uber 17 Stunden auf einem Satellitenbild zu erkennen. ^[6]

Je nach anliegender Windscherung kann die Breite der Kondensstreifen auf uber 20 km anwachsen; sie sind dann nur noch schwer von naturlich gebildeten Cirren zu unterscheiden. In der Fachwelt wird dann von Kondensstreifen-Cirren gesprochen. Diese konnen uber mehrere Tage am Himmel verbleiben. ^{[7] [8] [9]} Meist jedoch losen sie sich durch großraumiges Absinken der Luft bald auf oder gehen durch großraumige Hebung in eine geschlossene Wolkendecke uber.

Negative Streifen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Fliegt ein Flugzeug dicht uber oder unter einer dunnen Wolkendecke, so kann der von ihm bewirkte Abwind die Wolke auflosen. Der Kondensstreifen kann auch einen Schatten auf eine darunter liegende dunne Wolkenschicht werfen, was ebenfalls zu einem dunklen Streifen fuhrt. ^[10]

Ferner konnen Kondensstreifen auch bei Nacht sichtbar werden, wenn sie das Mondlicht absorbieren oder streuen und den Mond dadurch teilweise verdecken.

Auswirkungen auf das Klima [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Der Luftverkehr beeinflusst das Klima durch die Emission von Kohlendioxid und Stickoxiden, die Verbringung von Wasser(dampf) in sonst deutlich trockenere Luftschichten, sowie durch die Bildung von Kondensstreifen. Die anthropogenen Kondensstreifen bedecken einen kleinen Teil des Himmels und reduzieren damit durch Reflexion an ihrer Oberseite tagsuber die Sonneneinstrahlung (kuhlender Effekt) und erhohen so die planetare Albedo (vgl. Wolke ).

Andererseits absorbieren Eiskristalle die vom Erdboden kommende Strahlung und re-emittieren weniger energiereiche Strahlung ( Treibhauseffekt ), was eine Erwarmung nach sich zieht. Es wird daher vermutet, dass das Klima durch die Kondensstreifen des Flugverkehrs beeinflusst wird. Die Starke dieses Effekts und seine Rolle in Bezug auf die globale Verdunkelung bzw. auch globale Erwarmung sind bisher nur mit großen Unsicherheiten bekannt, es wird jedoch lokal ein Einfluss auf die Globalstrahlung von bis zu 2  W / m ² geschatzt.

Linienformige Kondensstreifen bedecken dabei im Mittel etwa 0,5 % des Himmels uber Zentraleuropa, am Tag 0,7 %, knapp 0,3 % nachts. ^[11] Dabei sind die schwer messbaren Kondensstreifen-Zirren nicht berucksichtigt und es gibt Anzeichen, dass der Bedeckungsgrad aller Kondensstreifen weitaus hoher liegt. Eine DLR -Studie fand heraus, dass die Kondensstreifen-Zirren uber Zentraleuropa zeitweilig bis zu zehn Prozent des Himmels bedecken konnen.

Die Aufwarmung der Erdatmosphare durch Kondensstreifen-Zirren ist mit 31 mW/m ² etwas großer als der Effekt durch das beim Fliegen ausgestoßene CO ₂ . Der Strahlungsantrieb von Kondensstreifen alleine wird durch Kondensstreifen-induzierte Bewolkung sogar um das Neunfache ubertroffen. Durch dieses Wissen konnten durch einfache Maßnahmen der Einfluss auf den Klimawandel verringert werden ? beispielsweise indem besonders feuchte Gebiete umflogen (wobei der dadurch verbundene Mehrausstoß berucksichtigt werden muss) oder Modifikationen an Treibstoff oder Triebwerk vorgenommen werden, damit der Ausstoß von Ruß und Wasserdampf reduziert werden kann. ^{[7] [8] [9] [11] [12]} Im Umkehrschluss bedeutet der Umstand, dass ca. zwei Drittel des Klimaeffektes des Fliegens nicht auf Kohlenstoffdioxid zuruckzufuhren sind, allerdings auch, dass z. B. selbst eine Umstellung von fossilem Kerosin auf E-Fuels , die mit 100 % erneuerbaren Energien produziert werden, den Klimaeffekt des (Langstrecken)-Luftverkehrs nur um etwa ein Drittel senken kann. ^[13]

Auch konnen die sonstigen Aerosolpartikel der Flugzeugabgase noch uber Tage und vergleichsweise großraumig die naturliche Wolkenbildung verandern.

Kondensstreifen von Raketen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Auch bei der Verbrennung von Raketentreibstoffen entstehen im Wesentlichen ? je nach Art des Treibstoffs ? Wasserdampf und gegebenenfalls auch feste Bestandteile wie Ruß. Die Booster von Feststoffraketen beinhalten vorwiegend Ammoniumperchlorat und Aluminium , woraus dann in allen Hohen sehr dichte Aerosolstreifen aus Salzsaure und Aluminiumoxid entstehen. Kondensstreifen von Raketen zeigen wegen des meist senkrechten Flugverlaufs und der Wirkung des Windes eine starke Abhangigkeit von Windrichtung und Windstarke . Daraus resultiert oft ein zickzackformiger Verlauf, der nicht mehr der eigentlichen Flugbahn entspricht.

Kondensstreifen von Schiffen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Auch die Abgase großer Schiffsmotoren konnen lange, bodennahe Kondensfahnen hinterlassen. ^{[14] [15]}

Kondensation durch Unterdruck [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

In feuchter Luft kann ein starker Druckabfall rasch zu sichtbarer Kondensation fuhren. Uber den Tragflachen von Flugzeugen und hinter der Stoßfront, die von Uberschallflugzeugen ausgeht, siehe Wolkenscheibeneffekt , lost sich der Nebel sofort wieder auf. Im Kern von Randwirbeln besteht der Unterdruck jedoch langer, sodass dort langere Kondensstreifen entstehen konnen.

Siehe auch [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

• ? Chemtrails “
• Dampflokomotiven sowie Heiz- und Verbrennungskraftwerke entwickeln leicht aufsteigende Kondensatfahnen
• Hagelflieger : Wetterbeeinflussung durch das Ausbringen bestimmter Stoffe in Wolken
• Ausatemluft und Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren fuhren bei ausreichend kalter Lufttemperatur zu Kondensatwolken, die allerdings wenig Bestand haben
• Umweltauswirkungen des Luftverkehrs

Weblinks [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Wiktionary: Kondensstreifen  ? Bedeutungserklarungen, Wortherkunft, Synonyme, Ubersetzungen

Commons : Kondensstreifen  ? Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

• Deutsches Zentrum fur Luft- und Raumfahrt (DLR) Institut fur Physik der Atmosphare, Erdsystem-Modellierung , dlr.de: Kondensstreifen
• Wissenschaft.de 15. Juni 2006: Warmende Nachtfluge : Bericht uber eine Publikation in Nature , Bd. 441, 2006, S. 864 ( doi:10.1038/nature04877 )
• Dissertation Ludwig-Maximilians-Universitat Munchen Fakultat Physik, 2008, Simon Unterstraßer, edoc.ub.uni-muenchen.de: Numerische Simulationen von Kondensstreifen und deren Ubergang in Zirren (Abstract; PDF, 18 MB, doi:10.5282/edoc.9464 )

Einzelnachweise [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]