DLR review of an EASA report requested by the European Commission : "Updated analysis of the non-CO 2 climate impacts of aviation and potential policy measures pursuant to EU Emissions Trading System Directive Article 30(4)" : final report / by Volker Grewe, Katrin Dahlmann, Sigrun Matthes (DLR Institute of Atmospheric Physics, Oberpfaffenhofen), Janina Scheelhaase (DLR Institute of Air Transport and Airport Research, Cologne), Martin Plohr (Institute of Propulsion Technology, Cologne), Malte Niklaß (DLR Air Transportation Systems, Hamburg) ; on behalf of the German Environment Agency ; report performed by: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt ; edited by: V 3.6 Aviation - Kay Köhler

Abstract

Aircraft operations contribute to climate change by emissions of carbon dioxide (CO 2), nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), water vapor (H 2O), aerosols, and the formation of contrails and contrail cirrus. Since 2012, aviation’s CO 2 emissions have been regulated by the European Emission Trading System (EU ETS). All flights within the European Economic Area (EEA) are subject to this scheme. According to Article 30(4) of the revised EU ETS Directive 2018/410, ‘the Commission shall present an updated analysis of the non-CO2 effects of aviation, accompanied, where appropriate, by a proposal on how best to address those effects (before January 2020).’ Against this background, the EU Commission commissioned a study to EASA in 2019. Three main questions had to be investigated: Question 1: What is the most recent knowledge on the climate change effects of non-CO2 emissions from aviation activities? Question 2: What factors/variables have had an impact on those effects? What is the level of that impact? Do these factors/variables exhibit trade-offs or interdependencies between different emissions? Question 3: What research has been undertaken on potential policy action to reduce non-CO2 climate impacts? What are the pros and cons of these options in terms of implementation? What knowledge gaps exist?’ As of November 2020, the full report investigating these tasks has been published (European Commission, 2020). In December 2020, the German Environmental Agency (UBA), mandated the German Aerospace Center (DLR) with a study on proving/testing monitor ing and reporting methods for non-CO2 climate impacts of aviation in the EU ETS. One important work package within this DLR-study was the review of the EASA study by the European Commission (2020). This review has been conducted with the emphasis on currently remaining research questions, on a risk management analysis and on measures implementable as pilot project(s). The main results of this review are presented in this report.

Der Luftverkehr trägt durch den Ausstoß von Kohlendioxid (CO 2), Stickoxiden (NOx), Schwefeloxiden (SOx), Wasserdampf (H 2O), Aerosolen und die Bildung von Kondensstreifen und Zirrusfahnen zum Klimawandel bei. Seit 2012 werden die CO 2-Emissionen des Luftverkehrs durch das Europäische Emissionshandelssystem (EU-ETS) reguliert. Alle Flüge innerhalb des Europäischen Wirtschaftsraums (EWR) fallen unter dieses System. Gemäß Artikel 30 Absatz 4 der überarbeiteten EU-EHS-Richtlinie 2018/410 "legt die Kommission eine aktualisierte Analyse der Nicht-CO 2-Effekte des Luftverkehrs vor, gegebenenfalls zusammen mit einem Vorschlag, wie diese Effekte am besten reduziert werden können (vor Januar 2020).“ Vor diesem Hintergrund hat die EASA im Auftrag der EU-Kommission eine Studie erarbeitet. Es wurden drei wesentliche Fragen untersucht: Frage 1: Was sind die neuesten Erkenntnisse über die Effekte der Nicht-CO 2-Emissionen des Luftverkehrs auf den Klimawandel? Frage 2: Welche Maßnahmen/Technologien haben sich auf diese Nicht-CO2-Emissionen ausgewirkt? Wie groß ist deren Einfluss? Gibt es gegenseitige Abhängigkeiten zwischen den verschiedenen Emissionen? Frage 3: Welche Forschungsarbeiten wurden zu möglichen politischen Maßnahmen zur Verringerung der Nicht-CO2-Emissionen durchgeführt? Was sind die Vor- und Nachteile dieser möglichen Maßnahmen im Hinblick auf ihre Umsetzung? Welche Wissenslücken bestehen? Im November 2020 wurde der vollständige Bericht der EASA veröffentlicht (Europäische Kommission, 2020). Im Dezember 2020 beauftragte das Umweltbundesamt (UBA) das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit einer Studie zur Erprobung von Monitoring- und Reportingmethoden für Nicht-CO 2-Emissionen des Luftverkehrs im EU-ETS. Ein wichtiges Arbeitspaket innerhalb dieser DLR-Studie war der Review der EASA-Studie (2020). Dieser Review wurde mit dem Schwerpunkt auf derzeit noch offenen Forschungsfragen, auf einer Risikomanagementanalyse und auf als Pilotprojekt(e) umsetzbaren Maßnahmen durchgeführt. Die wichtigsten Ergebnisse dieser Überprüfung werden in diesem Bericht vorgestellt.