Lentoliikenne ja ilmasto

Mitä lentokoneiden päästöt ovat?

Lentokoneiden moottoreiden pakokaasut sisältävät samoja aineita kuin muidenkin moottoreiden päästöt. Näitä ovat mm. hiilidioksidi (CO2), typen oksidit (NOx), palamattomat hiilivedyt (HC), hiilimonoksidi eli häkä (CO), vesihöyry, rikin oksidit (SOx) sekä hiukkaset.

Suihku- ja potkuriturbiinimoottoreissa polttoaineena käytetään lentopetrolia eli kerosiinia, joka ominaisuuksiltaan on lähellä dieseliä. Yhdestä kilosta kerosiinia syntyy palamisprosessissa 3,16 kg hiilidioksidia ja 1,3 kg vesihöyryä. Muiden päästöjen määrä vaihtelee lennon eri vaiheissa, ja niihin vaikuttavat muun muassa lentokoneen koko ja moottorin tyyppi.

Lentokoneiden energiatehokkuus

Lentokoneiden polttoaineen kulutus istuinta kohti on pienentynyt noin 70 prosenttia viimeisten 40 vuoden kuluessa.

Nyrkkisääntönä voidaan nykyisin pitää, että pitkällä matkalla lento kuluttaa polttoainetta noin 3 litraa/matkustaja/100km, kun kone on täynnä. Lyhemmällä matkalla suihkumatkustajakone kuluttaa polttoainetta noin 3 - 5 litraa/matkustaja/100 km, kun kone on täynnä. Kun polttoaineen kulutuksesta osa lasketaan johtuvan myös rahdin kuljettamisesta, kulutukset matkustajakilometriä kohden ovat pienemmät.

Lentoliikenteen päästöjen määrä

Vuonna 2016 Suomen talouden CO2-päästöt fossiilisista polttoaineista olivat 40 miljoonaa tonnia.(kasvihuonekaasujen kokonaispäästöt olivat 59 miljoonaa hiilidioksidiekvivalenttitonnia,CO2e) Kotimaan liikenteen CO2-päästöt olivat 12 miljoonaa tonnia, josta kotimaan lentoliikenteen CO2-päästöt ovat 0,2 miljoonaa tonnia.

Suomessa myytiin vuonna 2017 kerosiinia ulkomaan liikenteeseen kaikille lentoyhtiöille yhteensä 0,66 miljoonaa tonnia, jonka käytön CO2-päästö on 2,1 miljoonaa tonnia.

Globaalisti lentoliikenteen CO2-päästöt olivat vuonna 2017 859 miljoonaa tonnia. Tämä on noin 2 % ihmistoiminnan kaikista päästöistä. Laivaliikenteen päästöt ovat saman suuruiset. Vertailun vuoksi Saksan kansalliset päästöt olivat 760 miljoonaa tonnia (2014).

Yksittäisten lentomatkojen päästöt

Eri kohteiden välisten lentojen hiilidioksidipäästöjä voidaan arvioida esimerkiksi kansainvälisen siviili-ilmailujärjestö ICAO:n kehittämällä päästölaskurilla. Myös eräillä lentoyhtiöillä on nettisivuillaan päästölaskureita. Linkit laskureihin löytyvät alla olevasta taulukosta. Eri laskureiden antamat tulokset eroavat jonkin verran toisistaan. Tämä johtuu lähtötietojen eroista ja mm. siitä, miten rahdin kuljetus otetaan huomioon. Laskurit perustuvat yleensä julkisiin tietokantoihin, mutta lentoyhtiöt hyödyntävät myös omia polttoainetietojaan. Lisäksi eräissä laskureissa pyritään vaihtelevalla tavalla huomioimaan muiden pakokaasujen kuin CO2-päästöjen välillisiä ilmastovaikutuksia ja laskemaan se jollakin kertoimella mukaan päästömäärään. Tämä vaikeuttaa tulosten ymmärtämistä.

Seuraavassa taulukossa on esitetty tuloksia eräistä päästölaskureista edestakaiselta matkalta.

Suomalaisen kulutuksesta aiheutuvaa CO2-päästöä on arvioitu mm. Suomen ympäristökeskuksen julkaisemassa selvityksessä.

Keskimääräisen päästön arvioidaan olevan 11500 kg CO2e (hiilidioksidiekvivalentti) vuodessa. Esimerkiksi yhden Brysselin edestakaisen lennon CO2-päästömäärä on tästä 3 %.

Miten lentokoneiden päästöt vaikuttavat?

Lentoliikenteen päästöistä valtaosa tapahtuu matkalentokorkeudessa (10-12 km). Hiilidioksidilla on sama ilmakehää lämmittävä vaikutus päästökorkeudesta riippumatta. Moottoreiden muut päästökaasut ja -hiukkaset reagoivat ilmakehässä monimutkaisella tavalla osin lisäten ja osin vähentäen lämmittävää vaikutusta. Kaikkia reaktio- ja vaikutustapoja ei tunneta tarkasti.

Eri päästökomponenttien vaikutukset

Lentoliikenteen hiilidioksidipäästöt (CO2) ovat noin 2 prosenttia ja typenoksidipäästöt (NOx) noin 3 prosenttia ihmisen tuottamista kokonaispäästöistä. Typenoksidipäästöillä on lämmitysvaikutukseen sekä voimistava että heikentävä vaikutus. Matkalentokorkeudessa NOx-päästöt tuottavat otsonia, joka lämmittää ilmakehää. Samalla NOx-päästöt kuitenkin vähentävät ilmakehän metaania, joka on voimakas kasvihuonekaasu.

Lentoliikenteessä rikinoksidien (SOx) päästöjä ja hiukkasia (PM) muodostuu vähän suhteessa muihin päästölähteisiin, koska polttoaineen rikkisisältö on pieni ja palaminen on puhdasta. Hiukkaset lisäävät matkalentokorkeudessa pilvien muodostumista, mutta samalla rikkidioksidin muodostamat sulfaattihiukkaset vaikuttavat ilmakehään viilentävästi. Polttoaineen palamisreaktiossa syntynyt vesihöyry (H2O) poistuu ilmakehästä 1-2 viikossa.

Sopivissa olosuhteissa muodostuu matkalentokorkeudessa lentävien koneiden perään näkyviä vesihöyryn tiivistymisvanoja. Niiden vaikutus cirrus-pilvien kehittymiseen on osa päästöjen vaikutuksia. Tämä vaikutus on erilainen päivällä ja yöllä ja se tunnetaan toistaiseksi huonosti.

Ihmisen kaikesta toiminnasta lentoliikenteen päästöjen osuus ilmakehän lämmittämisestä on arvioiden mukaan noin 3,5-4 prosenttia. Vaikutus on noin kaksinkertainen lentoliikenteen hiilidioksidipäästöosuuteen nähden. Arvio ei sisällä cirrus-pilvien muodostumisen vaikutusta, jota ei vielä tunneta kunnolla.

Päästöillä ei vaikutusta otsonikerrokseen

Yläilmakehän eli stratosfäärin otsonikerros suojaa maapalloa ultraviolettisäteilyltä. Lentoliikenteen typenoksidien päästöt vapautuvat troposfääriin ja stratosfäärin alempiin kerroksiin, missä ne ilmakemiallisten reaktioiden kautta tuottavat otsonia. Siviililentoliikenne ei siten vähennä maapalloa suojaavaa otsonikerrosta.

Vaikka matkustaja lentää nykyään perille yhä pienemmällä energialla, ilman toimenpiteitä lentoliikenteen kasvu lisää energiankulutusta ja päästöjä. Moottoritekniikan kehittyminen, ilmatilan tehostaminen, vähäpäästöiset lentomenetelmä sekä taloudelliset ohjauskeinot ovat toimia päästötehokkuuden parantamisessa. Uusiutuvilla polttoaineilla ja sähköllä käyttövoimana voi tulevaisuudessa olla myös merkittävä rooli.

Päästöjen kehittymistä ohjataan myös taloudellisin keinoin, joista tärkein on globaalisti 1.1.2019 2020 voimaan tuleva CORSIA-järjestelmä.

Lentokonetekniikan kehitys

Kansainvälinen siviili-ilmailujärjestö ICAO määrittää raja-arvot lentokoneiden päästöille. Tämä yhdessä kohoavien polttoainekustannusten kanssa ohjaa lentokoneteollisuutta rakentamaan energiatehokkaampia ja vähäpäästöisempiä lentokoneita.

Polttoaineen käyttö on matkustajaa ja matkakilometriä kohden noin 70 prosenttia tehokkaampaa kuin 40 vuotta sitten. Jatkossa energiatehokkuuden paraneminen on hitaampaa, mutta käynnissä on useita teknologian kehittämisohjelmia, kuten eurooppalainen ACARE.
Lentoliikenteen energiatehokkuus on viime vuosikymmenen parantunut yli prosentin vuodessa.

Uusiutuvat polttoaineet tulevat jatkossa olemaan osa lentokoneiden päästöjen vähentämiskeinoja. Tuotteet ovat jo teknisesti olemassa ja testattuja, mutta niiden käytön laajentuminen edellyttää tuotannon jatkuvuutta ja kustannusten hallintaa.

Sähkövoiman käyttöä kaupallisen liikenteen lentokoneissa kehitetään useilla eri tahoilla. Sähkömoottoriset pienkoneet ovat jo tuotannossa, ja ensimmäinen on hankittu myös Suomeen. Esimerkiksi suuri lentokonevalmistaja Airbus on aktiivinen hybridilentokoneen kehitystyössä. Sähkölentokoneiden on arvioitu soveltuvan parhaiten tyypilliseen kotimaan liikenteeseen, jossa lentomatkat ovat muutamia satoja kilometrejä.

Ilmatilan käytön tehostaminen

Lentoliikenteen energiankulutusta ja päästöjä voidaan vähentää myös muilla keinoin, muun muassa kehittämällä lennonjohtomenetelmiä ja lentoreittejä siten, että lentoliikenne sujuu mahdollisimman joustavasti ja viiveettömästi. Ilmatilan ja kenttäalueen tehokas käyttö vähentää turhia rullauksia, odotuksia ja moottoreiden tyhjäkäyntiä sekä lento- että maaliikenteessä.

Ilmatilan käyttöä tehostamalla on mahdollista vähentää päästöjä kertaluonteisesti muutamia prosentteja. Euroopan lennonvarmistusorganisaatio Eurocontrol on kehittänyt menetelmiä arvioida lentoliikenteen päästöjä eri ilmatilaratkaisuissa.

Suomessa ilmaliikenteen hallinta on tehokkaampaa kuin Keski-Euroopassa, sillä ilmatila ei ole ruuhkautunut ja sitä käytetään joustavasti sekä siviili- että sotilasilmailun tarpeisiin.

Vähäpäästöiset lentomenetelmät

Energiatehokkuutta voidaan parantaa optimoimalla koneen nopeutta ja matkalentokorkeutta. Jatkuvan liu´un menetelmässä (Continuous descent operations = CDO) lentokone laskeutuu matkalentokorkeudesta ilman vaakalentovaihetta, mikä vähentää polttoaineen kulutusta ja päästöjä sekä pienentää melua Kapearunkoinen lentokone säästää menetelmän avulla jopa 100 kg polttoainetta mikä tarkoittaa 320 kg CO2 päästövähennystä.

Sopiva lentokalusto eri pituisille reiteille

Suomessa käytetään kotimaan lennoilla paljon potkuriturbiinikoneita, jotka kuluttavat polttoainetta selvästi vähemmän kuin suihkukoneet. Esimerkiksi Helsingistä Joensuuhun lentävä täysi ATR-75-potkuriturbiinikone käyttää kahdesta kolmeen litraa polttoainetta sadalle matkustajakilometrille. Helsinki-Vantaalla lennoista neljäsosa on potkuriturbiinikoneita.

Taloudelliset ohjauskeinot

Päästöjen vähentämiseksi on esitetty erilaisia taloudellisia keinoja, joko poliittisin päätöksin tai markkinamekanismien mukaan määräytyen. Poliittisia ratkaisuja olisivat verot ja maksut, jotka pyrittäisiin vaikuttamaan pääasiassa kysynnän vähenemisen kautta. Markkinamekanismeja ovat esimerkiksi lentoliikenteen päästökauppa, joka on ollut EU:ssa voimassa vuodesta 2012 saakka, sekä päästöjen globaali kompensointijärjestelmä, CORSIA, joka tulee voimaan vuonna 1.1.2019.

Kansainvälisen ilmailujärjestön CORSIA-järjestelmä

Kyoton sopimuksessa (1997) valtiot sopivat vähentävänsä kansainvälisen lentoliikenteen sekä laivaliikenteen päästöjä työskentelemällä alan maailmanlaajuisten YK-kattojärjestöjen kautta (ICAO ja IMO).

Kansainvälinen siviili-ilmailujärjestö ICAO on YK:n alainen järjestö, johon kuuluu 192 jäsenmaata. Siviili-ilmailun tekniset ja lentoturvallisuutta koskevat säännöstöt pohjautuvat ICAO:n standardeihin ja suosituksiin, samoin alan kaupalliset pelisäännöt.

ICAO valmisteli pitkään maailmanlaajuisia toimenpiteitä lentoliikenteen hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi ja lokakuussa 2016 sen yleiskokous päätti periaatteista, joiden mukaan rakennetaan kansainvälisen ilmailun päästöjen hallintajärjestelmä (Carbo Off-setting and Reduction Scheme for International Aviation, CORSIA), joka jäädyttää nettopäästöt vuoden 2020 tasolle kompensaatiomekanismien avulla.

Lentoliikenne kasvaa hiilineutraalisti vuodesta 2020 alkaen

ICAO:n CORSIA-järjestelmän perustana on lentoyhtiöiden tarkka päästöraportointi, jonka perusteella yhtiöt määrätään investoimaan päästöjä vähentäviin hankkeisiin muilla toimialoilla siltä osin, kuin niidenkansainvälisen liikenteen päästöt kasvavat. Ilmailu on ensimmäinen ala, joka ottaa käyttöön maailmanlaajuisen järjestelmän hiilidioksidipäästöjen hallintaan. Järjestelmä kattaa heti alussa 76% maailman kansainvälisistä lennoista(mukana mm. UAE ja USA) ja sen kattavuus nousee asteittain.

Päästöjen kompensointi käynnistyy vuoden 2021 alusta.

CORSIAsta käytetään nimitystä Kansainvälisen lentoliikenteen päästöhyvitysjärjestelmä ja sen toteutumisesta vastaa Liikenteen turvallisuusvirasto Trafi, jonka, sivuilla järjestelmää kuvataan tarkemmin.

EU:n lentoliikenteen päästökauppa

Euroopassa lentoliikenteen päästökauppa alkoi 1.1.2012. Se kattaa kaikki EU-ja ETA-alueen sisäiset lennot. Lentoliikenteen päästöoikeuksista on niukkuus ja tämän vuoksi lentoyhtiöt ovat hankkineet päästöoikeuksia huutokauppamenettelyllä tai muilta toimialoilta. Suomessa lentoliikenteen päästökaupan järjestämisestä vastaa Trafi, jonka sivuilla menettelyä kuvataan tarkemmin.

EU:n lentoliikenteen päästökauppa jää toistaiseksi voimaan, ja EU päättää myöhemmin päästökaupan sen tulevaisuudesta ja yhteensovittamisesta CORSIA:n kanssa.

Kansalliset päästöjen ohjaustoimet

Lentoliikenteessä kansallisten ohjauskeinojen vaikuttavuutta voitaneen pitää vähäisenä, sillä liikenteestä valtaosa on kansainvälistä ja sen säätely perustuu kansainvälisiin sopimuksiin.

Lentopolttoaineen verottomuudesta on sovittu kansainvälisesti ja sen muuttamista pidetään mahdottomana kansainvälisillä lennoilla. Laivaliikenteessä on samanlainen kansainvälinen sopimus, joka Suomessa koskee myös kotimaan laivaliikennettä. Kansallisia lentoliikenteen polttoaineen verotusratkaisuja ei eri maissa juuri ole toteutettu.

Joissakin EU-maissa on käytössä lentomatkoja koskeva vero, joka asettamista useinmiten on perusteltu valtion verotulojen kerryttämisellä. Hollannissa (2008) ja Ruotsissa (2018) lentomatkojen verotusta on perustelu myös päästöjen vähentämisellä, joka saavutetaan kysynnän pienenemisen kautta. Hollannissa vero poistettiin vuonna 2009 sen haitallisten taloudellisten vaikutusten vuoksi. Yleisesti veroja ei voida allokoida päästöjen vähentämistoimiin.

Lentoliikenteen infrastruktuuri (lentoasemat sekä lennonvarmistus ja sen laitteistot) rahoitetaan käyttäjien palvelumaksuilla ja kaupallisilla tuotoilla. Tämä osaltaan nostaa lentoliikenteen kustannuksia ja vaikuttaa palvelujen hintoihin sekä kysyntään.

Päästöt

• ICAO
• ICAOn ympäristöraportti 2016
• Tilastokeskus
• Öljy- ja biopolttoaineala ry (tilastoja)
• Neste (uusiutuvat polttoaineet)

Päästöjen hallinta

Trafi, ilmailu

Sivuston ylläpito

Sivustoa ylläpitää Finavia Oyj. Palautetta tai kysymyksiä sivuista voit toimittaa Finavian ympäristöpalautejärjestelmän kautta.