Bundesamt für Naturschutz

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Minimierung der Belastungen durch Offshore-Windparks


Beispiel für Schallminimierung – Einsatz eines Blasenschleiers. Foto: Trianel / Hero Lang
Beispiel für Schallminimierung – Einsatz eines Blasenschleiers. Foto: Trianel / Hero Lang

Schallminimierung

Schweinswale sind eine geschützte Tierart, sehr sensibel und gefährdet durch den Rammschall bei Bauarbeiten von Windenergieanlagen (siehe Belastungen  Bau und Betrieb bzw.  Unterwasserschall). Um sie hinreichend vor Tötung und Verletzungen sowie erheblichen Störungen zu bewahren, ist eine Minimierung der Schallbelastung erforderlich. Entsprechende technische Maßnahmen sind bei den lärmintensiven Bauarbeiten bzw. Rammungen anzuwenden. Seit 2008 ist in den Zulassungen des BSH verbindlich festgelegt, dass der Schallereignispegel 160 dB (SEL) in 750 m Entfernung zur Rammstelle gemessen nicht überschreiten darf. Darüber hinaus setzte das Bundesumweltministerium am 1. Dezember 2013 ein Konzept zum Schutz von Schweinswalen in der Nordsee vor den Auswirkungen des Rammschalls ( Schallschutzkonzept) in Kraft, das zusätzliche Maßnahmen zur Beschränkung lärmbedingter Störwirkungen beinhaltet.


Neue Techniken bei der Minimierung von Schall

Das BfN hat sich seit sehr vielen Jahren für die Entwicklung von Techniken zur Schallvermeidung oder –minderung eingesetzt. Inzwischen wurde bei der Schallminimierung in den letzten Jahren neue Techniken entwickelt, die bereits beim Bau von Offshore-Windenergieanlagen in den deutschen Meeresgebieten zum Einsatz kamen und zu deutlichen Lärmminderungen bei den Rammarbeiten führten:

  • Blasenschleier (bubble curtain): ein aus perforierten Schläuchen oder Röhren, die kreisförmig um die Rammstelle am Meeresboden ausgelegt werden, bestehendes System; austretende Luftbildet einen Vorhang aus aufsteigenden Blasen im Wasser, der den Schall reflektiert bzw. dämpft und somit den Lärm reduziert, der nach außen dringt.

    Schallschutz durch Blasenschleier. Graphik: Trianel
    Schallschutz durch Blasenschleier. Graphik: Trianel
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  • HSD (Hydro Sound Damper): luftgefüllte Ballons oder feste Elemente aus Schaumstoff, die in einem Netz um die Rammstelle herum vom Meeresboden bis zur Wasseroberfläche reichend angebracht werden, deren Anzahl und Größe je nach zu dämpfender Schallfrequenz beliebig verändert werden können; funktionieren im Prinzip wie ein Blasenschleier.
  • Kofferdamm: z. B. ein Stahlzylinder, der während der Rammung über einen Fundamentpfahl gestülpt wird. Der Zwischenraum wird leergepumpt und der entstehende Luftspalt schwächt die Schallausbreitung beim Rammvorgang ab.

Die beim Einsatz solcher Schallminderungsmaßnahmen bisher in Deutschland gesammelten Erfahrungen wurden inzwischen mehrfach national wie international vorgestellt.

Weiterführende Infos:

 2. Veranstaltung der DUH zum Unterwasserschallschutz
"Wege zu einem wirksamen Unterwasserschallschutz beim Bau von Offshore-Windparks"

 OSPAR-Papier "OSPAR inventory of measures to mitigate the emission and environmental impact of underwater noise"

Neue Konzepte für Installationen und Fundamente

Zudem entstehen neue Fundamenttypen (z.B. sogenannte Schwerkraft-Fundamente und Bucket-Fundamente), bei deren Installation auf Rammungen verzichtet werden kann, und alternative Methoden für eine schallärmere Installation der bisher üblichen Pfahlgründungen. Beispiele sind:

  • Vibrationshammer: die Gründungspfähle werden nicht durch eine Impulsramme in den Boden geschlagen sondern mit einem leiseren, vibrierenden Hammer vorangetrieben.
  • Bucket-Fundamente (suction buckets): Bei einem Bucket-Fundament wird ein nach unten offener Senkkasten („Stahleimer“) auf dem Meeresboden abgesetzt und durch Abpumpen des im Inneren befindlichen Wassers in den Meeresboden eingesogen. Die Stabilität des Fundaments resultiert aus der Kombination des Bodendrucks und des hydrostatischen Drucks.

Eine umfassende Studie über den Stand der Entwicklung schallmindernder Maßnahmen und alternativer schallarmer Gründungsvarianten finden Sie als PDF-Version hier:

 Zwischen Naturschutz und Energiewende – Herausforderung Schallschutz beim Bau von Offshore-Windparks, 2014. (7,9 MB)

Minimierung der Auswirkungen auf Zugvögel und Fledermäuse

Die wichtigste und wirkungsvollste Maßnahme zur Minderung der Auswirkungen von Offshore-Windenergieanlagen auf ziehende Vögel oder Fledermäuse ist die Auswahl von Standorten außerhalb von Bereichen, die für den Vogel- und Fledermauszug von besonderer Bedeutung sind. Geeignete Maßnahmen sind:

  • Freihalten von Vogel-/Fledermauszugkorridoren bei zukünftigen Offshore-Windenergieplanungen
  • Vogelfreundliche Kennzeichnung bzw. Beleuchtung der Windenergieanlagen und Konverterplattformen;
  • temporäre Abschaltung bei Massenzugereignissen zur Verminderung des Kollisionsrisikos (insbesondere bei ungünstigen Wetter- und Sichtbedingungen);
  • Herausdrehen der Rotorebene aus der Zugrichtung;

Zur Umsetzung der letzten beiden Maßnahmen sind gute Vorhersagemodelle für das Zuggeschehen oder Messungen der Zugintensitäten im unmittelbaren Umfeld der Windparks erforderlich.


Ziehende Trauerenten (Melanitta nigra) in der Nordsee. Foto: Matthias Putze
Ziehende Trauerenten (Melanitta nigra) in der Nordsee. Foto: Matthias Putze

Minimierung der Auswirkungen auf Seevögel

Die wichtigste und wirkungsvollste Maßnahme zur Minderung der Auswirkungen von Offshore-Windenergieanlagen auf Seevögel ist die Auswahl von Standorten außerhalb von Bereichen, die als Rast-, Nahrungs- oder Überwinterungsgebiet für diese Arten von besonderer Bedeutung sind. Geeignete Maßnahmen sind:

  • Freihalten von Konzentrationsgebieten sensibler Arten und von ausgewiesenen Vogelschutzgebieten bei zukünftigen Planungen mit dem Ziel insbesondere der Vermeidung von Habitatverlusten und Minimierung des Kollisionsrisikos;
  • Freihalten von Korridoren zwischen verschiedenen Seevogelhabitaten, um den Tieren einen barrierefreien und gefahrlosen Wechsel zwischen ihnen zu ermöglichen.

Minimierung der Beeinträchtigung von Sediment und benthischer Fauna

Um die Belastung der benthischen Organismen und Lebensgemeinschaften im näheren Umfeld der Anlagen möglichst gering zu halten, sind Gründungsvarianten mit geringer Bodenversiegelung zu bevorzugen. Es sollte versucht werden, Umlagerungen des Sediments und dabei entstehende Trübungsfahnen während des Baus zu vermeiden bzw. zu minimieren. Empfindliche oder geschützte Biotope sollten auch durch die Wahl geeigneter Standorte der einzelnen Windturbinen umgangen und damit vor Schädigungen geschützt werden.

Bei der Verlegung der Unterwasserkabel sollte, wie auch beim Bau der Windkraftanlagen, durch die Wahl der eingesetzten Technik darauf geachtet werden, dass so wenig Sediment wie möglich umgelagert wird und nur geringe Trübungsfahnen entstehen. Bei der Trassierung der Kabel sollten empfindliche oder gar geschützte Biotope umgangen werden.

Negative Auswirkungen einer Erwärmung des Sediments im Umfeld der Kabel auf die im Meeresboden lebenden Organismen muss verhindert werden, indem die Kabel ausreichend tief im Boden vergraben werden. Die Temperatur der obersten 20 cm des Meeresbodens darf sich maximal um 2 Kelvin erhöhen.

Das Eingraben der Kabel minimiert ferner durch den größeren Abstand zur Sedimentoberfläche die oberhalb des Meeresbodens wirkenden elektromagnetischen Felder, welche unterseeische Starkstromleitungen bei ihrem Betrieb generieren (siehe:  Seekabel). Während von Drehstromsystemen wechselnde Magnetfelder ausgehen, bilden Gleichstromkabel statische Magnetfelder aus. Die drei Leiter eines Drehstromsystems bzw. die Hin- und Rückleiter einer Gleichstromverbindung müssen daher in einem gemeinsamen bi- bzw. tripolaren Kabel vereint oder so dicht zueinander verlegt werden, dass sich entstehende Felder gegenseitig aufheben. Das Auftreten elektrischer Felder lässt sich durch geeignete Abschirmung der Kabel vermeiden.

 

 


 Offshore-Windkraft

 Bau und Betrieb

 Auswirkungen auf marine Arten

Minimierung der Belastungen durch Offshore-Windparks

Karte Windkraftprojekte in der Nordsee

Karte der Offshore-Windkraftprojekte sowie Kabelanbindungen in der deutschen Nordsee

Offshore-Windkraftprojekte in der deutschen Nordsee sowie Eignungsgebiete, Kabelan-bindungen und Natura 2000-Gebiete in der AWZ. (Stand 03.2015)

Karte Windkraftprojekte in der Ostsee

Karte der Offshore-Windkraftprojekte in der deutschen Ostsee.

Offshore-Windkraftprojekte in der deutschen Ostsee sowie Eignungsgebiete, Kabelanbindungen und Natura 2000-Gebiete in der AWZ. (Stand 03.2015)