Studie zu Windparks Woher kommt das Metall in der Nordsee wirklich?
Forschern zufolge geben Offshore-Parks Metalle ans Meer ab – doch viele Anlage haben Systeme, die das nicht tun. Wohin also führt die Spur?
Ostfriesland - Das Helmholtz-Zentrum Hereon und das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) haben vergangene Woche eine Studie präsentiert: In der Nähe von Offshore-Windparks in der Nordsee seien Metalle aus dem Korrosionsschutz der Anlagen gefunden worden – in zum Teil erhöhter Menge. Es habe sich etwa um Aluminium, Zink, Indium, Gallium, Blei und Cadmium gehandelt, von denen pro Anlage jährlich 150 bis 750 Kilogramm das Nordseewasser und den Meeresboden belasteten. Zudem hieß es: „Derartige stoffliche Emissionen aus dem Korrosionsschutz von Offshore-Windparks können durch den weiteren Ausbau der Offshore-Windenergie weiter zunehmen.“ Aber stimmt das tatsächlich?
Tjado de Groot ist Techniker und Teamleiter beim Unternehmen Northland Power, das unter anderem den Windpark „Nordsee One“ nördlich von Juist betreibt. Er widerspricht dieser Prognose, denn: Die Metall-Emissionen stammen von sogenannten Opferanoden, die sich mit der Zeit auflösen, um die eigentliche Windenergieanlage vor der Korrosion zu schützen. Wie der Name schon sagt, opfern sie sich. „Diese Art von Korrosionsschutz ist aber nicht mehr state of the art, also Stand der Technik“, so der Experte. Stattdessen würden heutzutage vor allem aktive Systeme eingesetzt, die mithilfe von Strom gegen die drohende Korrosion vorgingen. Sie werden Fremdstromanoden genannt.
Die Spur führt nach Helgoland
„Bei ‚Nordsee One‘ setzen wir auch längst auf diese umweltfreundlichere Methode – und andere Parks in der Nordsee tun das auch“, sagt de Groot. Selbst bei „Alpha Ventus“, der 2010 als erster Offshore-Windpark in der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone offiziell in Betrieb genommen wurde, seien schon Fremdstromanoden verbaut worden. Moderne Fremdstrom-Systeme berechneten immer ganz genau, wie viel Strom anliegen müsse, um in diesem Moment am effektivsten zu sein. Das wirkt laut de Groot auch dem größten Nachteil der aktiven Systeme entgegen: Der Stromverbrauch werde so niedrig wie möglich gehalten.
Wenn die meisten Windparks auf aktive Systeme setzen – wie gelangen dann die Metalle von passiven Systemen ins Wasser? Schaut man sich die Daten der Hereon-Zusammenfassung genauer an, sieht man, dass sich nördlich der Ostfriesischen Inseln tatsächlich nur eine geringe Konzentration findet. Eine größere Menge an Indium, das als Tracer, also verlässliche Spur, dient, findet sich hingegen nordwestlich der Insel Helgoland. Dort befindet sich unter anderem der Windpark „Nordsee Ost“, der in RWE-Eigentum ist. Der Park setzt bei den Fundamenten auf sogenannte Jackets. Das sind Stahlkonstruktionen, die an Fachwerkhäuser erinnern – und bei denen, anders als bei anderen Typen, vorrangig noch Opferanoden benutzt werden.
RWE sieht keinen Handlungsbedarf
„Der Unterschied zwischen Jacket- und Monopile-Gründungen ist aus Korrosionsschutzsicht vor allem die zu schützende Oberfläche, die bei Jacket-Gründungen größer ist“, schreibt auf Nachfrage Anna Ebeling von Hereon. Zwar seien auch bei Monopiles, die aus einem einzigen runden Stahlpfahl bestehen, noch Opferanoden im Einsatz, doch schreibt auch sie, de Groot bestätigend: „Nach Informationen der Kolleg*Innen vom BSH ist der Anteil der Fremdstromanoden bei Monopiles in den letzten Jahren gestiegen.“ Und wie sieht es bei „Nordsee Ost“ nördlich von Helgoland aus? „In unserem Offshore-Windpark ‚Nordsee Ost‘ kommen passive Anodensysteme zum Einsatz“, bestätigt RWE-Sprecher Olaf Winter.
Als der Park 2015 in Betrieb genommen worden sei, sei das für Jacket-Systeme „aktueller Stand der Technik“ gewesen, begründet Winter den Einsatz der Opferanoden. Einen Handlungsbedarf sehe RWE momentan nicht, denn: „Die Werte liegen im Rahmen der typischen Variabilität des Untersuchungsgebiets.“ Beim neuen Windpark „Kaskasi“ setze man allerdings trotzdem auf ein aktives und damit umweltfreundlicheres System, „um den Eintrag von Metallen ins Meer so gering wie möglich zu halten“. Ist also mit „Nordsee Ost“ der Übeltäter gefunden, der für das Metall im Meer verantwortlich ist? Dass der Park auf die betroffenen Anoden setzt und sich Indium an dessen Standort offenbar häuft, legt diese Vermutung schließlich nahe.
Alles nur Zufall?
Hereon-Forscherin Ebeling will das nicht bestätigen. Das Besondere an dem Gebiet, in dem „Nordsee Ost“ liegt, sei, dass die „Restströmung der Nordsee in diesem Bereich von Süden nach Norden fließt“. Sie und ihre Kollegen gingen davon aus, dass „Indium und gegebenenfalls andere Metalle sich dort aus allen Windparks und Plattformen entlang der Strömungsrichtung anreichern“. Demnach sei es also Zufall, dass genau dort, wo „Nordsee Ost“ mit seinen Opferanoden liegt, sich die Metalle von Opferanoden häufen. Aus verschiedenen Gründen ließen sich die verschiedenen Gebiete hinsichtlich der Belastung ohnehin nur schwer miteinander vergleichen, heißt es zudem.
Inwiefern wurde in der Studie überhaupt berücksichtigt, welche Anodensysteme und/oder welche Fundamenttypen in den untersuchten Meeresregionen jeweils zum Einsatz kommen? „Bei der Beprobung haben wir versucht, eine Auswahl an Windparks unterschiedlicher Regionen mit verschiedenen Korrosionsschutzsystemen/Gründungsstrukturen sowie unterschiedlich alte Windparks zu beproben“, schreibt Ebeling. Außerdem sei die gute Erreichbarkeit der zu testenden Windparks mit den Forschungsschiffen der Wissenschaftler wichtig gewesen.
„Rennen bei uns offene Türen ein“
Apropos Schiffe: Nicht nur Windkraftanlagen setzen auf Anoden, um der Korrosion entgegenzuwirken. Auch an Schiffen werden sie angebracht. „Manche sind regelrecht zutapeziert damit“, sagt de Groot. Schaut man sich die Hereon-Daten an, findet man die größten Metall-Belastungen an der Elbmündung – dort, wo üblicherweise Schiffe auf Reede liegen, also auf die Weiterfahrt warten. Und dort, wo sie alle durchmüssen, um die Elbe entlang zu fahren. Hat also die Schifffahrt einen großen Anteil an den Emissionen? „Je näher an der Küste und Flussmündungen, wo es zahlreiche Quellen für Schadstoffe durch Mensch und Industrie gibt, umso höher die Konzentrationen“, schreibt Ebeling dazu.
Die Schifffahrt könne eine Rolle spielen, ebenso könnten die Unterschiede in Salz-, Süß- und Brackwasser Auswirkungen auf den Metallgehalt haben. „Genau zuordnen lassen sich die erhöhten Indium-Konzentrationen im Küstenbereich jedoch noch nicht“, so die Forscherin. Indium sei ein Element, das bisher kaum bis gar nicht untersucht worden sei. „Unsere Werte sind daher die ersten Daten für Indium in der Nordsee, weshalb Vergleichswerte aktuell fehlen“, schreibt Ebeling. Das Vorkommen und die Verteilung solcher Metalle in der Meeresumwelt wolle man in Zukunft weiter erforschen. Das BSH hatte bereits mitgeteilt, dass Park-Betreiber künftig auf aktive Systeme setzen sollten. „Da rennen sie bei uns offene Türen ein“, sagt de Groot.
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