Das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) konnte in Kooperation mit dem Helmholtz-Zentrum Hereon erstmals Bestandteile aus Opferanoden im Wasser und im Sediment um Offshore-Windparks in der Nordsee messen.

(WK-intern) – Auch wenn derzeit keine unmittelbaren Auswirkungen auf die Meeresumwelt zu erkennen sind, sollen künftig vermehrt sogenannte Fremdstromsysteme zum Korrosionsschutz eingesetzt werden.

Der Ausbau der Offshore-Windenergie in Nordsee und Ostsee ist ein wichtiger Bestandteil der Energiewende.

Aktuell sind in deutschen Meeresgewässern bereits mehr als 1500 Windenergieanlagen und 30 Umspann- und Konverterplattformen in Betrieb. Im Rahmen des Forschungsprojekts „Stoffliche Emissionen aus Offshore-Windanlagen“ (OffChEm) haben das BSH und das Hereon untersucht, inwiefern Bestandteile von galvanischen Anoden, sogenannten Opferanoden, in die Meeresumwelt gelangen. Opferanoden schützen Offshore-Windenergieanlagen vor Korrosion, indem sie sich selber auflösen. Zusammen veröffentlichten das BSH und das Hereon kürzlich eine Zusammenfassung der Projektergebnisse.

Tracer für Opferanoden: Indium und Gallium

Im Labor analysierte das Team die Bestandteile von verschiedenen Opferanoden und identifizierte die folgenden Elemente für die weiteren Untersuchungen: Aluminium, Zink, Indium, Gallium, Blei und Cadmium. Indium und Gallium sind dabei Tracer für Opferanoden, da sie natürlicherweise kaum im Meer vorkommen und keine anderen Quellen auf See bekannt sind. Anschließend nahmen die Forscherinnen und Forscher verschiedene Wasser- und Sedimentproben im Umfeld von mehreren Offshore-Windparks in der Nordsee und untersuchten diese mit eigens dafür entwickelten Methoden auf die ausgewählten Bestandteile hin.

Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Konzentrationen der Bestandteile sowohl im Wasser als auch im Sediment größtenteils im Rahmen der bekannten Variabilität für die Nordsee bewegen. Das Team hat vereinzelt erhöhte Konzentrationen von Aluminium, Zink, Indium und Gallium im Wasser beobachtet. Dies kann möglicherweise auf bestimmte Wetterlagen zurückgeführt werden, bei denen das Wasser im Umfeld der Offshore-Windparks nur minimal ausgetauscht und durchmischt wurde. Im Sediment fanden sich vereinzelt auch lokal erhöhte Konzentrationen von Blei, deren Ursachen bislang nicht eindeutig identifizierbar sind.

Bisher keine unmittelbaren Auswirkungen erkennbar

Derartige stoffliche Emissionen aus dem Korrosionsschutz von Offshore-Windparks könnten durch den weiteren Ausbau der Offshore-Windenergie weiter zunehmen. Das BSH ist zuständig für die Genehmigung von Offshore-Vorhaben in den deutschen Meeresgewässern und unterstützt die Entwicklung und Nutzung möglichst umweltverträglicher Verfahren. So ist die Verwendung von reinen Zink-Opferanoden bereits heute nicht zulässig. In künftigen Verfahren sollen die Windparkbetreiber vermehrt sogenannte Fremdstromsysteme einsetzen, da diese nur mit sehr geringen stofflichen Emissionen in die Meeresumwelt verbunden sind.

Die Ergebnisse wurden in mehreren wissenschaftlichen Artikeln veröffentlicht. Zudem werden die Ergebnisse dem BMDV-Expertennetzwerk zur Verfügung gestellt, wo sie zu dem Themenfeld „Umwelt und Verkehr“ und dem Schwerpunktthema „Bau- und bauwerksbedingte Emissionen“ beitragen. Im Rahmen des Folgeprojekts „Stoffliche Emissionen aus Offshore-Windanlagen: mögliche Einflüsse auf die marine Umwelt und deren Bewertung“ (OffChEm II) wird die Forschung aktuell fortgeführt. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der Untersuchung von Offshore-Windparks in der Ostsee.

Weitere Informationen

• BSH & Hereon (2022): Stoffliche Emissionen aus Offshore-Windenergieanlagen – Zusammenfassung des Projekts OffChEm.

• Kirchgeorg, T., Weinberg, I., Hörnig, M., Baier, R., Schmid, M.J., Brockmeyer, B. (2018): Emissions from corrosion protection systems of offshore wind farms: Evaluation of the potential impact on the marine environment. Marine Pollution Bulletin, Volume 136, 257-267. DOI: 10.1016/ j.marpolbul.2018.08.058

• Reese, A., Voigt, N., Zimmermann, T., Irrgeher, J., Pröfrock, D. (2020): Characterization of alloying components in galvanic anodes as potential environmental tracers for heavy metal emissions from offshore wind structures. Chemosphere, Volume 257, 127-182. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.127182

Das BSH ist die zentrale maritime Behörde Deutschlands. An den beiden Dienstsitzen in Hamburg und Rostock sowie auf 5 Schiffen arbeiten rund 1.000 Beschäftigte aus über 100 Berufen. Im Mittelpunkt der Aufgaben stehen u.a. die Förderung, Sicherheit und Überwachung der Seeschifffahrt, Forschung und Erhebung langer Datenreihen im Bereich der Ozeanographie und Meereschemie, der Wasserstandsvorhersagedienst sowie die nautische Hydrographie, im Rahmen derer amtliche Seekarten erstellt werden. Ein in letzter Zeit stetig anwachsender Bereich ist die Zuständigkeit als Genehmigungs- und Überwachungsbehörde für Offshore-Windenergieanlagen. Als deutsche Flaggenstaatsverwaltung und Dienstleister unterstützt das BSH die maritime Wirtschaft mit Genehmigungen, Haftungsbescheinigungen, Produktprüfungen, Zulassungen und Bereitstellung von Daten.

Um die Vereinbarkeit von Schutz und Nutzung der Meere kontinuierlich zu verbessern und das Wissen über die Meere kontinuierlich zu vertiefen, arbeitet das BSH in der maritimen anwendungsorientierten Forschung und an der Entwicklung von Produkten und Dienstleistungen. Untersuchungen und Bereitstellung von Daten zu Seegangsmessungen in Offshore-Windparks und sowie der Aufbau von Schallmessnetzen in Nord- und Ostsee und die Bereitstellung von Daten und technischen Informationen zu Impulsschall im Meer sind Beispiele dafür. Auch die Entwicklung von Technologien zur Messung von Schiffsemissionen in der Luft gehört dazu. Mit dem BSH Systemlabor Navigation und Kommunikation steht eine Testumgebung für komplexe Navigations- und Kommunikationssysteme zur Verfügung.

PM: BSH

PB: Offshore-Windparks: Bestandteile von Korrosionsschutz in der Nordsee nachgewiesen / ©: Nicole Howe, BSH