Eine neue internationale Studie unter der Leitung des Bundesamts für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH), des französischen Forschungsinstituts für die Nutzung der Meere (IFREMER) und des belgischen Forschungsinstituts für Agrar-, Fischerei- und Lebensmittelforschung (ILVO) hat alarmierende Erkenntnisse zu potenziellen Umweltauswirkungen von Offshore-Windparks geliefert. Die Forscher identifizierten 228 chemische Substanzen, die aus diesen Anlagen in die Meeresumwelt freigesetzt werden könnten, darunter 62 Stoffe mit hoher Umweltrelevanz. Während Deutschland bei der Regulierung führend ist, fordern die Wissenschaftler eine grenzüberschreitende europäische Harmonisierung, um den Ausbau der erneuerbaren Energien nachhaltig zu gestalten. Die Studie, die im Rahmen des EU-finanzierten Interreg-Projekts Anemoi entstanden ist, unterstreicht die Notwendigkeit weiterer Forschung und technischer Maßnahmen zur Minimierung von Emissionen.
Offshore-Windparks gelten als Eckpfeiler der Energiewende, mit Plänen für einen massiven Ausbau in der Nordsee bis 2030. Sie versorgen Millionen Haushalte mit sauberer Energie und bieten Potenziale für Multi-Use-Konzepte wie Naturschutz und Aquakultur. Doch neben positiven Effekten wie der Schaffung neuer Habitate für Meeresorganismen bergen sie Risiken durch chemische Emissionen. Die Studie „Chemical emissions from offshore wind farms: From identification to challenges in impact assessment and regulation“ von Elena Hengstmann, Pablo Zapata Corella und Kollegen, die kürzlich in der Fachzeitschrift Marine Pollution Bulletin veröffentlicht wurde, beleuchtet diese bislang unterschätzte Problematik detailliert. 10
Umfassende Literaturanalyse: 228 Substanzen identifiziert
Das Forschungsteam durchsuchte systematisch wissenschaftliche Artikel, Berichte und Sicherheitsdatenblätter aus der Offshore-Branche. Dabei stießen die Experten auf 228 chemische Verbindungen, die potenziell aus Windparks austreten könnten. Der Großteil – rund 70 Prozent – stammt aus Korrosionsschutzsystemen wie Beschichtungen und Anoden, die die Anlagen vor dem salzhaltigen Meerwasser schützen. Weitere 10 Prozent entfallen auf Öle und Schmierstoffe, die für den Betrieb der Turbinen essenziell sind. Ergänzt werden diese durch Emissionen aus Kühlmitteln, Feuerlöschsystemen oder Wartungsarbeiten.
Nach chemischer Zusammensetzung dominieren organische Stoffe mit 64 Prozent, gefolgt von anorganischen Verbindungen (19 Prozent). Besonders besorgniserregend sind die 62 umweltrelevanten Substanzen, die auf Prioritätslisten der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) oder der EU-Wasserrahmenrichtlinie figurieren. Diese können toxisch wirken, persistent in der Umwelt verbleiben, hormonelle Störungen verursachen, krebserregend sein oder sich in der Nahrungskette bioakkumulieren. Beispiele umfassen Schwermetalle wie Zink oder Kupfer aus Anoden sowie organische Schadstoffe aus Farben und Lacken.
Die Emissionen können kontinuierlich (z. B. durch langsame Auslaugung von Beschichtungen), zeitweilig (z. B. bei Wartungen) oder unfallbedingt (z. B. Lecks) auftreten. Dennoch bleibt unklar, in welchen Mengen diese Stoffe tatsächlich freigesetzt werden und welche Konzentrationen in der Praxis erreicht werden. „Die tatsächlichen Auswirkungen auf die Meeresökosysteme müssen besser erforscht werden, um fundierte Schutzmaßnahmen zu ergreifen“, betont Dr. Elena Hengstmann vom BSH.
Analytische Herausforderungen: Emissionen zurückverfolgen
Die Überwachung solcher Emissionen stellt eine erhebliche Herausforderung dar. Die Nordsee ist ein viel genutztes Gebiet mit Emissionen aus Schifffahrt, Industrie und Landwirtschaft, was eine klare Zuordnung zu Offshore-Windparks erschwert. „Um zuverlässige Daten zu erhalten, brauchen wir hochpräzise Analysemethoden mit niedrigen Nachweisgrenzen. Die Rückverfolgung in multi-quellenbelasteten Umgebungen ist komplex und erfordert interdisziplinäre Ansätze“, erklärt Dr. Pablo Zapata Corella vom IFREMER.
Mögliche Strategien umfassen Baseline-Messungen vor dem Bau von Windparks und regelmäßige Probenahmen während des Betriebs. Ergänzt durch numerische Modelle könnten diese die Verteilung und Bioverfügbarkeit der Stoffe simulieren. Bisher fehlen jedoch standardisierte Protokolle, wie sie etwa in der Schifffahrtsbranche existieren. Das Anemoi-Projekt, das von 2023 bis 2027 läuft und mit über 3 Millionen Euro aus EU-Mitteln finanziert wird, zielt genau darauf ab: Es kartiert Emissionen, bewertet Auswirkungen auf Ökosysteme und Aquakultur und entwickelt Reduktionsstrategien. 0
Technische Lösungen: Potenzial für umweltfreundlichere Anlagen
Die gute Nachricht: Viele Emissionen sind technisch vermeidbar. Die Studie hebt Alternativen hervor, wie zinkfreie Korrosionsschutzsysteme, geschlossene Kühlsysteme oder biologisch abbaubare Schmierstoffe. „Durch den Einsatz umweltverträglicher Materialien können wir den Eintrag schädlicher Stoffe signifikant senken“, so die Autoren. Dennoch sind solche Maßnahmen derzeit nicht branchenweit verpflichtend. Die Forscher empfehlen verbindliche Standards für Genehmigungen und Betrieb, ähnlich wie in der Offshore-Öl- und Gasindustrie.
In Deutschland sind solche Vorgaben bereits Realität. Projektentwickler müssen beim BSH ein detailliertes Emissionskonzept einreichen, das potenzielle Risiken und Minimierungsmaßnahmen umfasst. Nach der Genehmigung folgen umfassende Studien zu Abfallmanagement, Abwässern und Betriebsstoffen. Verboten sind z. B. zinkbasierte Anoden oder biozidhaltige Antifouling-Beschichtungen in deutschen Gewässern. Im Vergleich zu den USA und Großbritannien, wo Umweltaspekte nur im Genehmigungsverfahren berücksichtigt werden, positioniert sich Deutschland als Vorreiter. „Wir legen hohe Standards, um die Meeresumwelt zu schützen, ohne den Ausbau der Windenergie zu behindern“, unterstreicht das BSH.
Aufruf zu internationaler Kooperation
Da Schadstoffe sich grenzüberschreitend ausbreiten, plädiert die Studie für eine europaweite Abstimmung. Die Nordsee teilen mehrere Länder, und eine harmonisierte Regulierung könnte den Übergang zu nachhaltiger Offshore-Windnutzung erleichtern. Das Projekt Anemoi, an dem elf Institutionen aus sechs Ländern beteiligt sind – darunter die TU Braunschweig und das norwegische NORCE – fördert genau diese Zusammenarbeit. Es integriert Stakeholder aus Industrie, Behörden und Umweltschutz frühzeitig, um praxisnahe Lösungen zu entwickeln.
Dr. Hengstmann fasst zusammen: „Diese Literaturstudie ist ein Meilenstein, um Emissionen früh zu erkennen. Eine europaweite Mindestvorgabe zur Überwachung und Reduzierung macht den Offshore-Ausbau umweltverträglicher – zum Nutzen von Klima und Meeren.“ Ähnlich äußert sich Bavo De Witte vom ILVO: „Wir müssen Forschung und Praxis enger verzahnen, um Chancen für Aquakultur in Windparks zu nutzen, ohne Risiken zu ignorieren.“
Die Studie entstand in Kooperation mit den Arbeitsgruppen „Marine Chemie“ und „Erneuerbare Energien im Offshore-Bereich“ des Internationalen Rates für Meeresforschung (ICES). Sie dient als Grundlage für zukünftige Messkampagnen, wie die erste im Mai 2023 mit dem BSH-Forschungs Schiff ATAIR in der Deutschen Bucht.
Ausblick: Nachhaltiger Ausbau der Windenergie
Mit dem Flächenentwicklungsplan 2025 plant Deutschland weitere Offshore-Arealen in Nord- und Ostsee, unter strengen Umweltschutzauflagen. Projekte wie Anemoi tragen dazu bei, Wissenslücken zu schließen und den Sektor resilienter zu machen. Weitere Forschung zu Langzeitwirkungen und Tracer-Methoden zur Emissionsrückverfolgung ist dringend gefordert. Letztlich könnte dies nicht nur die Meeresumwelt schützen, sondern auch die Akzeptanz für den Windausbau steigern.
Weitere Infos:
- Studie: https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2025.117915
- Anemoi-Projekt: https://www.interregnorthsea.eu/anemoi
- BSH: www.bsh.de
