Heroimage Institut Fuer Umweltchemie Des Kuestenraumes

OffChEm & OffChEm II (2017 – 2023)

Stoffliche Emissionen aus Offshore-Windanlagen - Mögliche Einflüsse auf die marine Umwelt und deren Bewertung

Luftbild Offshore Windpark

(Foto: Sabine Billerbeck/Hereon)

Der fortschreitende Ausbau der Offshore-Windenergie in der Nord- und Ostsee ist gleichbedeutend mit einem stärker werdenden Eingriff in die Meeresumwelt. So sind derzeit bereits mehr als 1.500 Offshore-Windkraftanlagen und mindestens 20 Konverter- und Umspannplattformen errichtet (Stand Dezember 2021). Jede Offshore-Installation stellt einen Eingriff in die Meeresumwelt dar. Kaum untersucht sind bisher stoffliche Freisetzungen dieser Anlagen. Hier sind vor allem die notwendigen Maßnahmen zum Korrosionsschutz und der Einsatz von Betriebsstoffen zu nennen. Wissenschaftliche Erkenntnisse über die freigesetzten Mengen und deren Verteilung in den jeweiligen Umweltkompartimenten (Wasser, Sediment, Biota) sind derzeit nur wenig vorhanden. Eine umfassende Bewertung der Auswirkungen auf die marine Umwelt ist nach aktuellem Kenntnisstand daher nur eingeschränkt möglich.

Korrosionsschutz im Fokus

Zum Schutz der Offshore-Anlagen vor Korrosion werden galvanische Anoden (sog. „Opferanoden“) eingesetzt, wodurch große Mengen an Metallverbindungen (insbesondere Verbindungen von Aluminium und Zink) im Laufe des Anlagenbetriebs kontinuierlich in die Meeresumwelt eingetragen werden. Neben den Hauptbestandteilen enthalten galvanische Anoden auch weitere metallische Nebenbestandteile (z.B. Indium, Blei, Cadmium sowie andere Schwermetalle), die beim Abschmelzen der Anoden ebenfalls in die Meeresumwelt eingetragen werden.

Ziele des Projekts

Im Auftrag des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) untersuchte und untersucht das Hereon im Rahmen des Projektes OffChEm und des Nachfolgeprojektes OffChEm II folgende Aspekte:

  • Identifikation von potentiellen anorganischen (Schad-)Stoffen, die durch den Korrosionsschutz von Offshore-Anlagen einen relevanten Eintrag in die Meeresumwelt haben könnten.
  • Entwicklung von analytischen Methoden und geeigneten Probenahmestrategien zur Bestimmung des Eintrages der potentiellen Stoffe in den verschiedenen Kompartimenten im Nahbereich von Offshore-Anlagen.
  • Aus- und Bewertung der Relevanz der ermittelten potentiellen Schadstoffe auf Grundlage ihrer stofflichen Emissionen aus Offshore-Anlagen und ihres Einflusses auf die lokale und regionale Meeresumwelt.

Im Rahmen von OffChEm und OffChEm II wurden und werden Offshore Windparks in der Nord- und Ostsee beprobt. Seit 2016 werden dazu mindestens einmal pro Jahr Probenahmekampagnen auf Forschungsschiffen vom BSH und Hereon durchgeführt um Wasser- und Sedimentproben zu nehmen.
Berichte zu ausgewählten Kampagnen sind unter folgenden Links zu finden:

Kampagne 2019 in der Nordsee: Messkampagne auf der "Atair" und Messkampagne auf der "Atair" - Zweiter Anlauf

Kampagne 2020 in der Nordsee auf der Ludwig Prandtl: Instagram-Highlight „Takeover“

Kampagne 2021 in der Ostsee auf der Ludwig Prandtl: „Ostseekampagne erfolgreich beendet“

Impressionen der Probennahmen


Publikationen


Abschlussarbeiten


Jonas Ludwig 2021
Bestimmung von Element- und Isotopenmustern in Sedimentproben aus verschiedenen Offshore Windparks der deutschen Nordsee zur Untersuchung möglicher stofflicher Freisetzung aus Korrosionsschutzsystemen, Bachelorarbeit, Hochschule Mannheim

Madita Kruse 2020
Zeitliche Entwicklung technologie-kritischer Elemente in Nordseesediment in Hinblick auf potenzielle Emissionen aus Offshore-Windparks“, Bachelorarbeit, TH Lübeck

Carlotta Pehlke 2020
Untersuchung von Isotopensignaturen in Oberflächensedimenten aus Nordsee- Offshore-Windparks sowie deren Umfeld.
Bachelorarbeit, Leuphana Universität Lüneburg

Svenja Meers 2018
Untersuchung der Elementverteilung in Oberflächensedimenten aus dem Umfeld ausgewählter Offshore Windparks im küstennahen Bereich der Nordsee.
Bachelorarbeit, FH Lübeck

Nathalie Voigt 2017
Multielementcharakterisierung von Anodenmaterial für den kathodischen Korrosionsschutz an Offshore-Strukturen mittels ICP-MS/MS.
Bachelorarbeit, FH Lübeck