Folgen für die Erdatmosphäre: Wieso Satelliten zum Klimaproblem werden
Langsam wird es eng am Firmament: Nach Elon Musk eignet sich auch Amazon-Boss Jeff Bezos den Orbit an und schickt massenhaft Flugkörper ins All.
Satelliten werden zunehmend zu einem Klimaproblem: Starts, die Emissionen der Antriebe und ausgediente Raketenstufen verschmutzen die Erdatmosphäre stärker als bislang angenommen. Zu diesem Ergebnis kommen Forscher des University College London im Fachmagazin Earth's Future.
Sie werteten Daten zu Raketenstarts der Jahre 2020 bis 2022 aus. Ergebnis: Durch die Verbrennung des Treibstoffs entstehen Rußpartikel und andere Schadstoffe, die deutlich länger in den Schichten der Erdatmosphäre verbleiben als vergleichbare Verbrennungsrückstände in bodennahen Luftschichten. Ihre Wirkung auf die Klimaerhitzung ist deshalb rund 500 Mal stärker.
Das Team beklagt vor allem die explosionsartige Entwicklung am Firmament: Umkreisten Anfang der 1990er Jahre etwa 2.000 Satelliten die Erde, so sind es heute bereits 15.000. Während die Zahl staatlich geförderter Raumkörper – etwa für Forschungszwecke – nur um 50 Prozent zunahm, schoss der private US-Konzern SpaceX von Elon Musk für sein weltraumgestütztes Internetsystem Starlink fast 12.000 Satelliten in eine niedrige Umlaufbahn. Der Studie zufolge war Starlink 2022 allein für 35 Prozent der gesamten Klimawirkungen der Raumfahrt verantwortlich.
Und das ist nur ein Anfang: Um selbst in den entlegensten Winkeln der Erde zuverlässiges Internet anbieten zu können, will SpaceX wenigstens 42.000 Satelliten in die Umlaufbahn bringen. Nach Branchenangaben hat Starlink aktuell mehr als 10 Millionen Kunden, das Satelliteninternet ist mittlerweile auch in Deutschland erhältlich.
10 Exemplare für die Bundeswehr
Musks Firma ist nicht die einzige, die in den Orbit drängt: Jeff Bezos Amazon installiert gerade sein milliardenschweres Projekt „Leo“; nach Einschätzung der Bank of America dürfte Amazon noch im dritten Quartal ein kommerzielles Angebot auf den Markt bringen. Mehr als 300 Satelliten sind dafür bereits unterwegs, Anfang des Jahres erhielt Amazon zusätzlich die Genehmigung für eine Erweiterung auf insgesamt 7.727 Satelliten. Zum Vergleich: Der Bundesrepublik lassen sich 73 Satelliten zuordnen, 10 davon nutzt die Bundeswehr.
Die satellitenbedingten Rußpartikel reflektieren Sonnenlicht in der oberen Atmosphäre, weshalb sie einen leicht kühlenden Effekt auslösen, wie die Forscher erklären. Allerdings berge dieser Effekt viele Gefahren und sei deutlich zu gering, um die Klimaerhitzung abzubremsen: „Die Verschmutzung durch die Raumfahrtindustrie ist wie ein kleines, ungeregeltes Geoengineering-Experiment, das viele unbeabsichtigte und schwerwiegende Umweltfolgen haben könnte“, warnen die Forscher. Derzeit seien die Auswirkungen auf die Atmosphäre noch gering. Es müsse aber gehandelt werden, „bevor daraus ein gravierendes Problem wird, das schwieriger rückgängig zu machen oder zu beheben ist.“ Bislang habe es nur begrenzte Bemühungen zur Regulierung gegeben.
Selbstverstärkender Effekt
Der Klimawandel selbst begrenzt den Platz, in dem Satelliten kreisen können, zeigte eine Studie vor Jahresfrist: Der Low Earth Orbit, in dem Satelliten kreisen, befindet sich in der Thermosphäre. Weil Kohlendioxid die von der Erde abgestrahlte Infrarotstrahlung blockiert, schrumpft diese aber.
Die Atmosphäre der Erde besteht aus einzelnen Schichten. Die erste ist die Troposphäre, sie ist die dünnste, acht Kilometer über dem Äquator hoch. Dann folgt die Stratosphäre, in der sich die Ozonschicht befindet und der Großteil jener menschengemachten Treibhausgase, die unser Klima immer weiter anheizen. Zwischen Höhenkilometer 50 und 80 kommt die Mesosphäre – die kälteste Schicht mit Temperaturen von bis zu minus 100 Grad. Danach beginnt die Thermosphäre mit dem Low Earth Orbit.
Durch die Erderwärmung heizen sich Troposphäre, Stratosphäre und Mesosphäre weiter auf, so das Ergebnis der Arbeit unter Leitung des Massachusetts Institute of Technology. Die Thermosphäre aber kühlt sich ab und schrumpft. Dadurch ändert sich auch die Dichte der unteren Thermosphäre; es gibt weniger Teilchen, die Weltraumschrott abbremsen können und zum Verglühen bringen – ergo mehr Trümmerteile. Ohne Klimaschutz würde sich „die Satelliten-Transportkapazität zwischen 200 und 1.000 Kilometern Höhe um 50 bis 66 Prozent“ verringern, schreiben die Forscher.
Im Herbst hatte die UNO versucht, ein international verbindliches Regelwerk für den Weltraum zu verabschieden. Doch die Outer Space Security Conference ging in Genf ohne Ergebnis zu Ende. „Wir haben wirklich keinen Mangel an Lösungen“, konstatierte die französische Weltraumexpertin Béatrice Hainaut vom Institut für strategische Studien der französischen Streitkräfte: „Wir haben einen Mangel an politischem Willen.“
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