Aluminium im OrbitBedrohen verglühende Satelliten die Ozonschicht?

Im Erdorbit wird es voll. Allein in den letzten zwei Jahren hat sich die Zahl der aktiven Satelliten fast verdoppelt. Das könnte zu mehr Zusammenstößen und Weltraumschrott führen - und noch weitere Folgen haben. Denn verglühen die vielen Satelliten, könnten sie die Atmosphäre beeinflussen.

Von Karl Urban | 13.07.2021

Es werden immer mehr: Die Starlink-Satelliten in der Erdumlaufbahn (Stand Mitte Januar 2021)
Durch Megakonstellationen wie Starlink ist die Zahl der Satelliten sprunghaft angestiegen. (Stellarium)
"Bei Megakonstellationen geht es nicht nur darum, dass so viele Satelliten in den Orbit gebracht werden, sondern dass dies nach dem Vorbild der Unterhaltungselektronik passiert. Die Satelliten durchlaufen eine schnelle Entwicklung und werden dann, sagen wir, alle fünf Jahre ersetzt."
Das sagt Aaron Boley von der University of British Columbia in Kanada. Der Astronom sorgt sich, dass Satellitenformationen wie Starlink oder OneWeb nicht nur den Sternenhimmel verändern, sondern dass das Projekt nicht zu Ende gedacht ist.
"Ungefähr alle fünf Jahre muss jeder dieser Satelliten entsorgt werden. Wenn man die hunderttausend Satelliten von all den verschiedenen geplanten Megakonstellationen betrachtet, ist das eine beträchtliche Masse. Und es ist hauptsächlich Aluminium."

Immer mehr Satelliten im niedrigen Erdorbit

Im Formationsflug kreisen immer mehr Satelliten im niedrigen Erdorbit. Wenn hier ein Satellit ausgemustert wird, wird er bewusst abgesenkt, um das Risiko für Zusammenstöße zu verringern. Er wird in der oberen Atmosphäre abgebremst und dabei immer heißer, bis er schließlich verglüht. Und das nun gasförmige Metall setzt hier seine Verwandlung fort.
"Wenn das Aluminium in die Atmosphäre gelangt, reagiert es mit Sauerstoff und bildet Aluminiumoxid. Diese Aluminiumpartikel haben dann ein paar Konsequenzen. Zunächst befinden sie sich in der Mesosphäre. Das ist die Schicht direkt oberhalb der Stratosphäre. Und die Stratosphäre ist die Region, in der sich die Ozonschicht befindet, die uns vor der UV-Strahlung schützt."

Zwei Tonnen Aluminium pro Tag

Zwar verglühen in der Atmosphäre auch viele Meteoriten, und zwar jeden Tag deutlich mehr als die zukünftig verglühenden Satelliten auf die Waage bringen. Aber Meteoriten enthalten kaum Aluminium. Aaron Boley hat berechnet, dass durch Megakonstellationen schon in wenigen Jahren zwei Tonnen Aluminium pro Tag in der oberen Atmosphäre deponiert werden dürften. Und das ist neu.
"Eine ganze Menge davon wird sich nach unten ausbreiten und in die Stratosphäre gelangen, wo es mit Ozon in Kontakt kommt. Und diese Aluminiumpartikel bieten eine Oberfläche für ozonabbauende Reaktionen."

Fehlende wissenschaftliche Informationen

Gerhard Drolshagen von der Universität Oldenburg bestätigt, dass die Menge neuen Aluminiums, die durch Meteoriten eingebrachte Masse weit übersteigen dürfte. Ob verglühende Satelliten aber wirklich die Ozonschicht als Ganze gefährden, lässt sich für ihn momentan nur schwer sagen.
"Was kann in der Ozonschicht passieren? Erst einmal liegt die viel tiefer. Diese Teilchen werden in einer Höhe von 90 bis vielleicht 50 Kilometern freigesetzt. Die Ozonschicht liegt zwischen 20 und 30 Kilometern Höhe. Irgendwann kommen die Teilchen da schon mal herunter und fliegen da durch. Auf jeden Fall sollte man das mal weiter untersuchen, denn ich hab auch keine wirklichen wissenschaftlichen Informationen darüber gefunden."
Und es gibt eine weitere mögliche Konsequenz verglühender Satellitenmassen: Das Versprühen von Aluminium in der oberen Atmosphäre gilt seit Jahrzehnten als Option für Geoengineering, um die Erde vor allzu viel Sonnenstrahlung abzuschirmen und damit den Klimawandel aufzuhalten. Ob diese Idee aber überhaupt funktioniert – oder ob das Aluminium vielleicht genau das Gegenteil bewirkt und die Erde noch wärmer macht -, ist nie ausreichend untersucht worden.

"Ein völlig unkontrolliertes Experiment"

"Bevor wir jetzt allzu aufgeregt werden, weil das vielleicht eine Antwort auf die globale Erwärmung ist, sollten wir im Auge behalten, dass es momentan ein völlig unkontrolliertes Experiment ist. Es könnte genausogut negative Folgen haben."
Tausende Satelliten wie vorgesehen in unserer Atmosphäre verglühen zu lassen, ist damit gleich mehrfach ein gewagtes Experiment.