Es gibt heute nur einen Weg, alte Satelliten und Raketenteile sicher zu entsorgen: Man lässt sie in der Erdatmosphäre verglühen. Wegen der enormen Reibungshitze lösen sie sich irgendwo zwischen 50 und 90 Kilometern Höhe buchstäblich in Luft auf. Jedes Mal ein Stück Weltraumschrott weniger – er hinterlässt aber Gase und Partikel in der Luft.
Wenn man eine Tonne Material in 75 Kilometer Höhe freisetzt, ist das gleich viel Luftverschmutzung, wie wenn man 100’000 Tonnen am Boden freisetzt.
Lange galten diese Emissionen als vernachlässigbar. Und tatsächlich machen sie etwa im Vergleich zur Luftfahrt erst einen kleinen Bruchteil der Emissionen aus. Allerdings steigern seit ein paar Jahren vor allem private Raumfahrtunternehmen wie SpaceX die Anzahl der Satelliten rasant. Heute sind rund 14’500 Satelliten im Erdorbit aktiv, zehnmal mehr als vor zehn Jahren. Mit weiteren Vervielfachungen ist zu rechnen. Auch beim entstehenden Weltraumschrott.
Das besorgt den deutschen Physiker Gerd Baumgarten. Die Raumfahrtrückstände können in den hohen Luftschichten relativ stark wirken, sagt er, da sie dort nur durch wenige Luftteilchen verdünnt werden. «Wenn man eine Tonne Material in 75 Kilometer Höhe freisetzt, ist das gleich viel Luftverschmutzung, wie wenn man 100’000 Tonnen am Boden freisetzt.»
Droht erneut ein Ozonloch?
Da müsse man genau hinschauen, sagt auch Atmosphärenchemikerin Claudia Mohr von der ETH Zürich und dem Paul Scherrer Institut: «Da werden neue chemische Komponenten in die Atmosphäre eingeführt. Und das kann direkt Auswirkungen haben auf die Ozonschicht, auf die Temperatur und die Bewegung der grossräumigen Luftschichten». Vor allem die Ozonschicht, die uns vor UV-Strahlung schützt, sei in der Forschung heute ein grosses Thema.
Wenn Satelliten verglühen, entsteht nämlich vergleichsweise viel Aluminiumoxid, ein weisses Pulver, das bekannt ist für seine ozonschädigende Wirkung. Auch Raketenruss etwa gilt als ozonschädigend und könnte zudem das Klima beeinflussen, da die Russpartikel zur Erwärmung der Luft beitragen.
Rund 20 Stoffe sind heute bekannt, die verglühende Satelliten in die Atmosphäre einbringen, nebst Aluminium auch Lithium, Kupfer oder Blei. Während sie langsam absinken in der Atmosphäre, können sie mit den Gasen der Luft reagieren und Umweltprobleme verursachen.
Doch was dabei genau passiert oder ab welchen Mengen die Raumfahrtrückstände fürs Leben am Boden kritisch sind, wissen die Forschenden heute noch nicht. Ein Grund dafür: Die «Verglühzone» liegt zu hoch für direkte Messungen. Es gibt daher nur wenige präzise Messdaten – oft aufwändig in der Luft erhoben.
Doch vielleicht ändert sich dies bald. Forschende des Leibniz-Instituts für Atmosphärenphysik konnten kürzlich über Europa eine fast 100 km entfernte Lithium-Schadstoffwolke nachweisen, die von einer abgestürzten Raketenhülle stammen musste. Dies gelang mit Windmodellierungen und einem hochpräzisen Lasergerät.
Das Gerät könne Lithium atomgenau vom Boden aus messen – und viel günstiger als bisher, sagt Gerd Baumgarten. Er und seine Kollegen wollen ihr Messsystem künftig ausweiten auf einige andere Metalle. Es brauche zudem bessere Wettermodelle, um abstürzende Raumflugkörper und ihre Rückstände genau zu orten. So könnte erstmals ein weltweites Monitoring von Raumfahrtemissionen entstehen.
Es wäre ein weiterer, grosser Schritt, die unsichtbaren Emissionen fassbarer zu machen.
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