Umwelt- und Naturschutz beginnt vor dem ersten Rammschlag

Offshore-Windparks greifen in die Meeresumwelt ein, mit belastenden und mit positiven Effekten. Als eine der gravierendsten Auswirkungen gilt laut Bundesamt für Naturschutz der Baulärm, der vor allem Schweinswale betrifft. Im Betrieb bilden die Fundamente neue Lebensräume, während einige Seevogelarten Windparks meiden. Deshalb prüft das BSH die Auswirkungen vor der Genehmigung und begleitet den Betrieb mit einem Monitoring; danach kann es im Einzelfall weitere Untersuchungen verlangen. Die Daten vieler Windparks wertet das BSH windparkübergreifend und über mehrere Jahre aus.

Bevor gebaut werden darf, wird die Meeresumwelt am Standort über mindestens zwei vollständige Jahresgänge untersucht. Erfasst werden die Schutzgüter, die das BSH vorgibt: bodenlebende Lebensgemeinschaften (Benthos), Fische, Rast- und Zugvögel sowie Meeressäuger wie Schweinswale und Robben, mit Probenahmen sowie Zählungen per Schiff und Flugzeug. Zeitgleich wird ein vergleichbares Referenzgebiet außerhalb des Windparks untersucht. So lassen sich spätere Veränderungen von natürlichen Schwankungen unterscheiden, etwa durch das Wanderverhalten vieler Arten. Belastbare Aussagen zur langfristigen Entwicklung einzelner Arten erfordern allerdings lange Zeitreihen.

Die Genehmigung des BSH für unseren Windpark (damals „Borkum West II“) schreibt ein Monitoring während Bau und Betrieb nach dem Standarduntersuchungskonzept vor, einschließlich der Erfassung von Schweinswalen mit Unterwasser-Klickdetektoren (PODs). Nach dem damals geltenden StUK 3 dauert das Betriebsmonitoring mindestens drei und bei Bedarf bis zu fünf Jahre. Der Trianel Windpark Borkum gehört zum Cluster „Nördlich Borkum“, dessen gemeinsames Umweltmonitoring der Jahre 2013 bis 2019 in Gutachten dokumentiert ist, die das BSH veröffentlicht. Weil viele Arten nur zeitweise in der Nordsee leben, wertet das BSH die Daten windparkübergreifend und über mehrere Jahre aus.

Die Sicherheitszone rund um den Windpark dürfen nur Schiffe für Betrieb, Wartung, Forschung und Rettung befahren (Allgemeinverfügung der Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt); gefischt wird dort nicht. An Fundamenten und Steinschüttungen siedeln sich Krebse, Muscheln und andere wirbellose Tiere an, es entstehen neue Lebensgemeinschaften. Zugleich geht unter Fundamenten und Kolkschutz der ursprüngliche Weichboden-Lebensraum verloren; die zusätzlichen Arten stammen laut BSH sehr wahrscheinlich aus natürlichen Hartsubstraten der Umgebung (BSH-Umweltbericht N-3.6, S. 111). Das Thünen-Institut beobachtet an Offshore-Windparks in der Deutschen Bucht einen Riff-Effekt mit eigenen Fischgemeinschaften, etwa Kabeljau, Makrele oder Franzosendorsch, und beschreibt Windparks als fischereifreie Areale. Zu den neuen Bewohnern zählen auch nicht-heimische Arten wie die Pazifische Auster; für sie können die Fundamente Trittsteine bei der Ausbreitung sein (Coolen et al. 2020).

Nicht alle Arten profitieren. Das Monitoring im Cluster „Nördlich Borkum“, zu dem der Trianel Windpark Borkum gehört, stellte für Windparks im Betrieb statistisch signifikante Meideeffekte bei Seetauchern, Basstölpeln, Seeschwalben und Alkenvögeln fest (vom BSH veröffentlichter Abschlussbericht Rastvögel 2013–2019, Zusammenfassung, S. 2–3). Nach Auswertung der Cluster-Daten reicht die Meidung bei Basstölpel und Zwergmöwe bis höchstens 2 km, bei Trottellumme und Tordalk möglicherweise bis 4 km; Seeschwalben meiden nur die Windparkfläche selbst (BSH-Umweltbericht N-3.7, S. 121). Am stärksten reagieren Seetaucher: Eine Studie von Garthe et al. (2023) fand für die Deutsche Bucht einen Rückgang um 94 % in Windparks und im Umkreis von 1 km, messbare Effekte reichten bis in 9 bis 12 km Entfernung. Das BSH spricht von einer Teilmeidung, nicht von einer vollständigen Meidung (BSH-Umweltbericht N-3.6, S. 126).

Im Frühjahr und Herbst ziehen große Schwärme entlang der Küste und über die offene Nordsee. Sie können Windparks ausweichen, aber auch mit Anlagen kollidieren, vor allem nachts und bei schlechter Sicht, wenn beleuchtete Anlagen Vögel anlocken (Hüppop et al. 2006). Auf der Forschungsplattform FINO 1 im Cluster „Nördlich Borkum“ wurde seit Beginn des Windparkausbaus 2013 kein Ereignis mit einer größeren Zahl kollidierter Vögel mehr registriert. Eine Kollisionsgefahr für den nächtlichen Vogelzug lässt sich laut Gutachten weder erkennen noch ausschließen; für Vogelzug bei Tageslicht und für ziehende Seevögel schließen die Gutachter sie aus (vom BSH veröffentlichter Abschlussbericht Zugvögel 2013–2019, Zusammenfassung, S. 19).

Im Abschlussbericht zum Cluster „Nördlich Borkum“ für 2013 bis 2019 fanden die Gutachter insgesamt keinen deutlichen Meideeffekt der Windparkflächen auf Schweinswale; die Detektionsraten in und außerhalb der Windparks unterschieden sich nicht grundlegend. Im Trianel Windpark Borkum selbst zeichneten die Unterwasser-Klickdetektoren allerdings meist nur geringe Schweinswal-Aktivität auf. Als mögliche Ursachen nennen die Gutachter Rammarbeiten im Nachbarpark und natürliche Faktoren; ein schwacher Meideeffekt im Betrieb, am ehesten durch den Schiffsverkehr der Windparks, ist nicht ausgeschlossen. Von den Windparks im Betrieb ging kein störender Effekt auf Robben aus (vom BSH veröffentlichter Monitoringbericht Meeressäuger 2013–2019, Zusammenfassung, S. 4–5). Laut BSH hat das Betriebsmonitoring in der deutschen Nordsee bisher keine Hinweise auf eine Meidung der Windparks durch Schweinswale ergeben (BSH-Umweltbericht N-3.6, 2022, S. 123). Studien an anderen Standorten zeigen unterschiedliche Ergebnisse (Scheidat et al. 2011; Teilmann & Carstensen 2012); Seehunde und Kegelrobben steuern Windenergieanlagen gezielt an, vermutlich zur Nahrungssuche.

Offshore-Windparks sind ein Eingriff in die Meeresumwelt: Sie schaffen neue Lebensräume an den Fundamenten, verdrängen aber auch einzelne Arten. Umso wichtiger sind strenge Auflagen, sorgfältiges Monitoring und Techniken, die Belastungen messbar verringern, wie der Große Blasenschleier, der beim Bau unseres Windparks erprobt wurde.

Beim Rammen der Fundamente entsteht starker Unterwasserlärm, der vor allem Schweinswale stört und schädigen kann. Deshalb gelten in Deutschland verbindliche Grenzwerte: 160 dB Schallereignispegel und 190 dB Spitzenpegel in 750 m Entfernung.

Beim Bau des Trianel Windparks Borkum kam der Große Blasenschleier ab Baubeginn im September 2011 bei den Rammarbeiten zum Einsatz, bei 31 der 40 Fundamente. Im BMU-geförderten Forschungsvorhaben HYDROSCHALL-OFF BW II von BioConsult SH, Hydrotechnik Lübeck und itap wurde er dabei weiterentwickelt; 2012 wurde erstmals eine technisch optimierte, für den Serieneinsatz geeignete Ausführung unter realen Baubedingungen erprobt (Schallschutzkonzept des Bundesumweltministeriums, S. 11). In der optimierten Ausführung senkte er den Schallereignispegel im Mittel um rund 11 dB und den Spitzenpegel um rund 14 dB. Die für Schweinswale gestörte Fläche verringerte sich um rund 90 %. Damit wurde erstmals nachgewiesen, dass ein Schallschutzsystem beim Offshore-Rammen eine betroffene Meeressäugerart messbar entlastet. Heute gilt der Große Blasenschleier als Stand der Technik und ist das am häufigsten eingesetzte Schallschutzsystem.

Ein Schiff legt einen gelochten Schlauch in einem großen Kreis um das Fundament auf den Meeresboden. Durch den Schlauch wird Druckluft gepresst; die aufsteigenden Blasen bilden einen Ring, der die Rammstelle vollständig umschließt und die Ausbreitung des Schalls dämpft. Wie gut das gelingt, hängt unter anderem von der Luftmenge und von Größe und Abstand der Löcher ab: Beim Bau unseres Windparks brachten kleinere, enger gesetzte Löcher rund 3 dB zusätzliche Minderung.