Leben am Windrad

wind Aktuell
Leben am Windrad
Trotz hoher behördlicher Auflagen beeinflussen Offshore-Anlagen
sämtliche Lebensformen auf hoher See. Forscher versuchen
herauszufinden, ob dieser Einfluss eher gut oder schlecht ist
Am Horizont drehen sich die Wind- siedlung der Fundamente der Windräder
räder von Alpha Ventus, dem ersten deut- und ihrer Umgebung anzuschauen und
schen Offshore-Windpark in der Nordsee Proben zu nehmen“, sagt Schröder.
nordwestlich von Borkum in der DeutDas 50 Meter lange Forschungsschiff
schen Bucht. Alexander Schröder und sei- hält einen Sicherheitsabstand zu den
ne Kollegen vom Alfred-Wegener-Institut Windrädern. In etwa 300 bis 400 Metern
für Polarforschung (AWI) steuern mit dem Entfernung zum ersten Windrad steigen
Forschungsschiff Heincke das erste der Alexander Schröder und vier weitere
bis jetzt zwölf Windräder an. Der Wind Wissenschaftler in ein Schlauchboot um,
pfeift ihnen um die Ohren. Der Wellen- mit dem sie bis an die 90 Meter hohe
gang nimmt zu. Schon während der Bau- Turbine mit einem Rotordurchmesser von
und Testphase untersuchten Schröder 120 Metern heranfahren. „Die Windräund seine Kollegen die Auswirkungen von der sind wirklich riesig im Vergleich zu
Windkraftanlagen auf die Lebensgemein- denen an Land“, sagt Schröder. „Man
schaften unter Wasser. Heute steht wieder denkt, man könnte sie schon fast anfassen,
ein Tauchgang an, direkt an der Unterwas- muss dann aber doch noch zehn Minuten
serkonstruktion der Windkraftanlage in fahren. Im Schlauchboot kommt man sich
30 Meter Tiefe. „Wir kommen zwei- bis neben diesen Riesen wie ein Zwerg vor.
dreimal im Jahr hierher, um uns die Be- Das ist schon beeindruckend.“ Er hat sei-
Das Team des AWI beim
Erforschen von Lebensformen an Unterwasserstrukturen.
Foto: AWI/Ivonne Silber
16
erneuerbare energien | April 2010
nen Trockentauchanzug angezogen und
darunter wärmende Sportunterwäsche.
Das Wasser hat hier nur wenig Grade
über null.
Eingriff in die Meeresumwelt
Der Bau und Betrieb von Offshore-Windenergieanlagen stellt immer einen Eingriff in die Meeresumwelt dar. Für Vögel,
Fische, marine Säugetiere, sowie die Lebensgemeinschaften des Meeresbodens,
wie beispielsweise Muscheln und Krebse,
verändern Offshore-Anlagen den natürlich Lebensraum. Um zu gewährleisten,
dass die Lebensgemeinschaften nur einer
möglichst geringen Störung ausgesetzt
sind und keine erheblichen Eingriffe in
die Meeresumwelt eintreten, gibt es in
Blick zur Oberfläche durch den Unterbau einer Offshore-Anlage mit Seeanemonen, Miesmuscheln und Krebsen.
Seite 16 oben: Verschiedene Seeanemonen-Arten strecken ihre nesselnden Tentakel aus, um kleine Krebse zu fangen.
Foto: AWI/Roland Krone
Foto: AWI/Alexander Schröder
Deutschland ein strenges Genehmigungs- ser fallen. Über das Tauchertelefon ist er „Die Unterwasserstruktur von FINO 1 ist
verfahren für Offshore-WEA.
in Sprechkontakt mit seinen Kollegen im flächendeckend bewachsen“, hat Schröder
Die zuständige Behörde ist das Bun- Schlauchboot. Schröder beschreibt den beobachtet. „Am Boden gibt es Taschendesamt für Seeschifffahrt und Hydro- Bewuchs der Windradfundamente Meter krebse, Schwimmkrebse und für Hartsubgraphie (BSH) in Hamburg. Hier werden für Meter und die Kollegen schreiben mit. strate typische Fische schwimmen umher.
die Anträge für Offshore-WindenergieanVor dem Bau von Alpha Ventus ha- Die Fundamente von Offshore-Windenerlagen eingereicht und unterliegen unter- ben Schröder und seine Kollegen schon gieanlagen bilden künstliche Riffe, die aber
schiedlichen Prüfungen, unter anderem Proben bei der 400 Meter entfernten deutlich artenärmer als natürliche Hartsubauch einer ausführlichen Umweltverträg- Forschungsplattform FINO 1 genommen. strate sind, da sie auf dem sandigen Boden
lichkeitsprüfung. „Die Antragsteller müs- Sie ist die erste von drei Forschungsplatt- der Nordsee nur kleine Inseln darstellen.“
sen vor Baubeginn ein zweijähriges Unter- formen, die zwischen 2003 und 2006 in Die Forscher gehen davon aus, dass die
suchungsprogramm nach unserem Stan- der Nord- und Ostsee gebaut wurden. Die Fundamente von Alpha Ventus in Zukunft
darduntersuchungskonzept durchführen“, Plattformen werden vom Bundesumwelt- ähnlich bewachsen und belebt sein werden
sagt Axel Binder vom BSH. „Hier gibt es ministerium (BMU) gefördert und dienen wie die Streben der Forschungsplattform.
klare Richtlinien, welche Umweltuntersu- Forschungsprojekten rund um das Thema
Offshore-Windenergieanlagen werden
chungen in welcher Weise durchgeführt Offshore-Windkraft. Dabei geht es unter nach Angaben des BSH nicht in sensiblen
werden müssen. Wir prüfen dann die ein- anderem um die wissenschaftliche Unter- Bereichen der Nordsee aufgestellt. Seltegereichten Unterlagen und Daten, verglei- suchung möglicher Auswirkungen von Off- nere Bereiche mit Riffen und Sandbänken
chen sie mit aktuellen wissenschaftlichen shore-Windenergieanlagen auf Meeres- sollen möglichst von einer Bebauung mit
Studien und prüfen sie auf Plausibilität. säuger, Seevögel, den Vogelzug, Fische so- Windenergieanlagen freigehalten werden.
Erst wenn wir zur Ansicht gelangen, dass wie auf die Tierwelt des Meeresbodens.
Größtenteils liegen die Planungen von
keine Gefährdung der Meeresumwelt beOffshore-Windenergieparks in sandigen
ziehungsweise des Vogelzuges vorliegt, Unterbau als künstliches Riff
Bereichen der ausschließlichen Wirterteilen wir eine Genehmigung.“
schaftszone, wobei die sandigen Bereiche
Alexander Schröder ist fertig zum Ab- An den unter Wasser liegenden Metallstre- in der Nordsee sehr häufig sind. „Ob
tauchen. Das Equipment ist geprüft, jetzt ben von FINO 1 hat sich über die Jahre ein dieser Eingriff durch die Bestückung mit
kann es runtergehen. Sein Kollege hält künstliches Riff gebildet: Miesmuscheln künstlichen Hartsubstraten in diesen Bioden Versorgungsschlauch an dem Schrö- bis in acht, zehn Metern Tiefe, Seenelken, toptyp positiv oder negativ ist, wird von
der hängt. Dann lässt sich der Forscher Tote Mannshände und Polypen von Hyd- Fachleuten unterschiedlich gesehen“, sagt
rückwärts aus dem Schlauchboot ins Was- rozoen, die zu den Nesseltieren gehören. Axel Binder vom BSH. „Es gibt da keine
erneuerbare energien | April 2010
17
wind Aktuell
einheitliche Sichtweise. Da die Windräder
aber mehrere hundert Meter weit voneinander entfernt sind, sind die Auswirkungen auf die am Meeresboden lebenden Organismen durch diese punktuellen,
kleinräumigen Eingriffe hier nur als gering
bis unerheblich zu bewerten.“
Windparks bieten Refugium
Dass die Schifffahrt durch Offshore-Windparks leicht eingeschränkt wird, hat für die
Tier- und Pflanzenwelt durchaus Vorteile.
Schiffe mit einer Länge von unter 24 Metern müssen einen Mindestabstand von Über den Helm hat der Taucher Sprechkontakt zur
500 Metern zu den Windrädern einhalten. Oberfläche. Fotos: AWI/Sebastian Fuhrmann/Cora Albrecht
Größere Schiffe dürfen erst garnicht in
den Windpark hineinfahren. Auch die Fi- wie beispielsweise bei den küstennahen
scherei ist im Windpark generell verboten. Windparks in Dänemark, sondern gleich
„Diese Beschränkungen können für den bei 25 bis 40 Metern. Für die Betreiber beLebensraum in den Bereichen der Wind- deutet das hohe technische Anforderungen
parks sogar sehr positive Auswirkungen und natürlich höhere Investitionskosten.
haben“, sagt Binder. „So haben langlebige Mittlerweile sind in Deutschland aber nun
Organismen, wie beispielsweise einige doch schon 26 Projekte in Nord- und OstMuschelarten und andere Bodenlebewe- see genehmigt und 68 Projekte beantragt,
sen, hier die Chance sich wieder natur- die zurzeit geprüft werden. In Kürze geht
näher zu entwickeln, da sie nicht mehr der zweite deutsche Windpark „BARD
durch die Fischerei beeinträchtigt oder so- Offshore 1“ in der Nordsee, 90 Kilometer
gar geschädigt werden. Und auch Fische nordwestlich von Borkum, in Bau.
finden hier ein Refugium. Insofern bietet
ein Windpark den Lebensgemeinschaften Lärmschutz für Meeressäuger
auf dem Meeresboden in engen Grenzen
eine naturnähere Entwicklung.“
Nach zwanzig Minuten taucht Alexander
Seit November 2009 ist Alpha Ventus Schröder wieder auf. Der Tauchgang war
als erster deutscher Windpark in Betrieb. erfolgreich. „Wissenschaftlich und persönIm Vergleich zu den europäischen Nachbar- lich ist das Tauchen hier schon ein besonländern ist Deutschland mit dem Bau von deres Erlebnis“, sagt Schröder. „Die groWindparks eher spät dran. Das liegt auch ßen Strukturen sind sehr beeindruckend.
daran, dass an den deutschen Küsten viele Aber es ist nicht einfach hier zu tauchen.
Naturschutzgebiete liegen und nur sehr Die Strömung ist sehr stark und die Sicht
wenige küstennahe Bereiche für Offshore- oft schlecht. In der Nähe der Fundamente
Anlagen zur Verfügung stehen. Die Planer hört und spürt man deutlich das Brummüssen daher auf küstenferne Gebiete aus- men, das von den Rotoren ausgeht. In ein
weichen. Dort liegen die Gründungstiefen paar Metern Entfernung nimmt es aber
dann nicht nur bei acht bis zwölf Metern deutlich ab.“
18
erneuerbare energien | April 2010
Viel lauter als das Brummen während
des Betriebs, ist die Geräuschentwicklung
während des Baus der Offshore-Windenergieanlagen. Die Fundamente müssen
tief in den Boden gerammt werden. Damit marine Säuger, wie beispielsweise
die Schweinswale, keine Gehörschäden
davontragen, müssen bei Gründung und
Installation der Anlagen Arbeitsmethoden
verwendet werden, die so geräuscharm
wie möglich sind. Die Schallemissionen
dürfen dabei in einer Entfernung von 750
Metern den Wert von 160 Dezibel (dB)
nicht überschreiten. Eine Möglichkeit den
Grenzwert einzuhalten, ist der Einsatz
von so genannten Blasenschleiern. Dabei
wird rund um die Rammstelle eine Anlage gebaut, die Luftblasen in das Wasser einleitet. Der Blasenschleier hindert
dann den Schall an seiner Ausbreitung
im Wasser. Wenn das nicht reicht, müssen
die geräuschempfindlichen Meeressäuger
vor der Durchführung von nicht zu vermeidenden schallintensiven Arbeiten verscheucht oder vergrämt werden. Dafür
werden so genannte Pinger eingesetzt,
die akustische Signale aussenden, die die
Tiere fernhalten sollen.
Eine weitere Methode die Tiere zu
vergrämen, ist der so genannte „SoftStart“, bei dem die eingesetzte Rammenergie langsam gesteigert wird, um den
Meeressäugern die Möglichkeit zu geben,
sich aus dem Baugebiet zu entfernen. Die
Einhaltung der geforderten Maßnahmen
wird streng kontrolliert. „Die Betreiber
müssen Beobachtungen durchführen, um
die Effizienz der schadensverhütenden
Maßnahmen während der Arbeiten zu
überprüfen“, sagt Axel Binder. „Dies ist
zu dokumentieren und dem BSH unverzüglich zu berichten. Bei gleichzeitiger
Bebauung an benachbarten Orten behält
sich das BSH vor, die Rammarbeiten so
zu koordinieren, dass genügend geräuscharme Flächen vorhanden sind, in die die
Tiere flüchten können. Die Deutsche
Bucht gewährleistet noch genug Freiraum,
dass sich die Tiere zurückziehen können.“
Es gibt ganz unterschiedliche Fundamenttypen für Windenergieanlagen mit
unterschiedlichen Vor- und Nachteilen.
Was den Lärm betrifft, so sind Schwergewichtsfundamente eine leisere Alternative.
Sie werden nicht in den Boden gerammt,
sondern sie werden auf den Boden gelassen und zur Beschwerung wird Sand eingespült. Der Boden muss aber trotzdem
vorbereitet werden, um eine plane Fläche herzustellen. Die Geräuschemission
ist dabei zwar geringer, aber der Eingriff
auf dem Meeresboden ist größer, da das
Fundament bei diesem Typ mehr Fläche
einnimmt. Eine weitere recht innovative
Möglichkeit des geräuscharmen Bauens
von Offshore-Windenergieanlagen ist der
Einsatz von so genannten schwimmenden
Fundamenten. Der bereits genehmigte
Bei der Genehmigung von Offshore-Windenergieparks werden immer alle bereits genehmigten beziehungsweise planrechtlich
verfestigten Offshore-Vorhaben zusammen betrachtet, damit genug Ausweichräume für Zugvögel vorhanden sind. Bei
einer Gefährdung des Vogelzuges werden
Anträge auch schonmal abgelehnt.
Windpark Ventotec Ost 2 vor Rügen soll
Windenergieanlagen mit solchen schwimmenden Fundamenten einsetzen.
Abschalten bei Vogelzug
Alexander Schröder und seine Kollegen
nehmen mit ihrem Schlauchboot wieder
Kurs auf die Heincke. Die AWI-TauchCrew steigt wieder auf das Forschungsschiff um. Das Schlauchboot wird mit einer
Winde eingeholt. Jetzt fehlen nur noch die
Bodenproben. Dafür fährt das Forschungsschiff so dicht wie möglich an die Windräder heran. Ein Greifer, der aussieht wie eine
Baggerschaufel, wird ins Wasser gelassen
und nimmt eine Probe. Die gesammelten
Proben werden die AWI-Wissenschaftler
in den nächsten Wochen in ihren Laboren
auswerten. „Aus den Proben sollen Rückschlüsse gezogen werden, ob sich die umliegenden Lebensgemeinschaften im Meer
durch die Windradfundamente verändern“,
sagt Alexander Schröder. „Wenn die Proben ausgewertet sind, werden wir zur Situation unter Wasser etwas sagen können.
Was die Veränderung über Wasser angeht,
so hat sich rein optisch – wenn man hier so
an Deck steht und auf das Meer schaut –
natürlich schon etwas verändert. Das Meer
ist dadurch nicht mehr so offen. Aber so
weit von der Küste auf hoher See stören
die Windräder weit weniger als an Land.“
Ob Vögel und Zugvögel die Windräder als störend empfinden wird sich
herausstellen. Grundsätzlich stellen die
Windparks schon eine mögliche Bedrohung für Vögel dar, gerade während des
Vogelzuges. Tagzieher wie Enten, Gänse
oder Seevögel haben weniger Probleme,
da sie auf dem Wasser landen und sich
dort ausruhen können. Weiterhin haben
sie tagsüber eine gute Orientierung und
können ausweichen. Bei Nachtziehern
wie beispielsweise Drosseln ist das schon
etwas problematischer. Die Vögel fliegen
vor allem in Küstenbereichen. Wenn die
Wetterverhältnisse gut sind, fliegen sie
in großen Höhen, so dass die Windenergieanlagen sie nicht tangieren. Wenn das
Wetter aber schlechter wird, bei Nebel,
Regen oder Gegenwind, verlagern die Vögel ihre Flughöhe manchmal weiter nach
unten. „Wenn überraschend schlechtes
Wetter mit Massenzugereignissen zusammenfällt kann das dazu führen, dass eine
größere Anzahl von Vögeln mit den Anlagen kollidiert“, sagt Binder. „In solchen
Situationen könnten wir anordnen, dass
die Windparkanlagen präventiv abgeschaltet werden. Wir sind dabei, über ein geeignetes Vorwarnsystem nachzudenken.“
Ökologische Begleitforschung
In den nächsten fünf Jahren werden Wissenschaftler im Rahmen des vom BMU
geförderten Forschungsprogramms RAVE
(Research at Alpha Ventus) den neuen
Windpark begleiten. Diese ökologische
Begleitforschung soll neue Erkenntnisse
hinsichtlich bau- und betriebsbedingter
Auswirkungen von Offshore-Windparks
auf die Meeresumwelt bringen. Dabei
stehen folgende Fragen im Fokus: Wie
reagieren marine Säugetiere und Rastvögel auf den Windpark? Welche Effekte entstehen durch Bau- und Betriebsgeräusche auf marine Säugetiere und
Fische? Wird es eine Veränderung der
Lebensgemeinschaften durch die Unterwasserkonstruktionen geben? Wird es
Ausweichbewegungen oder möglicherweise Kollisionen von Zugvögeln geben?
Alexander Schröder und seine Kollegen werden in den nächsten Jahren noch
einige Tauchgänge bei Alpha Ventus machen und die ökologische Entwicklung dokumentieren und abschließend beurteilen
können. Ihre Ergebnisse und die vieler
weiterer Forschergruppen werden in ein erweitertes Standarduntersuchungs-Konzept
der BSH einfließen, das die Grundlage für
den Bau weiterer Windparks mit Blick auf
die bestmögliche Umweltverträglichkeit
bilden wird.
Nicole Silbermann
Wer hockt im dunklen Schrank,
lässt sich unter Strom setzen
und hat trotzdem die Ruhe weg?
SSB Service
Links: Alexander Schröder und Teamkollege vorm Abtauchen. Foto: AWI/Sebastian Fuhrmann
Rechts: Fische finden zwischen den Unterwasserstrukturen Nahrung und Schutz. Foto: AWI/Alexander Schröder
Das Netzkoppelschütz. Es übernimmt Schaltvorgänge des Hauptschalters und entlastet ihn.
www.ssb-service.com | SSB. Erfahrung bewegt.
erneuerbare energien | April 2010
19