Offshore-Windparks: Bestandteile von Korrosionsschutz in der Nordsee nachgewiesen

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

Eine Opferanode (galvanische Anode) ist ein Stück Metall, das die hochwertigeren Bauteile unter Wasser vor Korrision schützt, indem es sich selbst auflöst ("opfert"). Dies führt allerdings dazu, dass Bestandteile der Opferanode in die Meeresumwelt gelangen. Je nach Gründungsstruktur und deren Beschichtung sowie den Umweltbedingungen werden unterschiedliche Mengen freigesetzt. Quelle: Nicole Howe, BSH

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.

Eine Opferanode (galvanische Anode) ist ein Stück Metall, das die hochwertigeren Bauteile unter Wasser vor Korrision schützt, indem es sich selbst auflöst ("opfert"). Dies führt allerdings dazu, dass Bestandteile der Opferanode in die Meeresumwelt gelangen. Je nach Gründungsstruktur und deren Beschichtung sowie den Umweltbedingungen werden unterschiedliche Mengen freigesetzt (Quelle: Nicole Howe, BSH)

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.