Bis zum Jahr 2040 müssen jährlich über 500 Offshoregründungsstrukturen in Europa zurückgebaut werden. Geeignete Verfahren müssen bis zu diesem Zeitpunkt erprobt, validiert und öffentlich diskutiert werden.
Aufgabenstellung und Ziel
Das Vorhaben untersucht umfassend den aktuellen Stand der Technik und Forschung zum Rückbau von Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) mit besonderem Fokus auf die Gründungsstrukturen. Die Planung und Durchführung des Rückbaus stellen erhebliche technische und geotechnische Herausforderungen dar. Ziel des Vorhabens ist es, die Machbarkeit und Effizienz bestehender Verfahren zu bewerten und eine Analyse der geotechnischen und bauverfahrenstechnischen Aspekte durchzuführen. Dabei soll u. a. geprüft werden, ob ein vollständiger Rückbau möglich ist oder ob auch Teillösungen nachhaltig realisiert werden können.
Ein zentraler Bestandteil der Untersuchung ist die systematische Erhebung von Branchenwissen, welches aufgrund der Verschwiegenheit im OffshoreSektor oft nur schwer zugänglich ist. Durch Experteninterviews soll ein offener Austausch ermöglicht werden, um Erkenntnisse über abgeschlossene Projekte, aktuelle Forschungen und zukünftige Entwicklungen zu gewinnen. Auf Basis dieser Daten werden der Status quo des Rückbaus dokumentiert, bestehende Lücken identifiziert und der Bedarf für weitere Forschung und Entwicklung abgeleitet.
Es soll erreicht werden, dass Behörden wie das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) fundierte Entscheidungsgrundlagen erhalten und die Standardisierung von Rückbauverfahren vorangetrieben wird. Die Ergebnisse sollen helfen, technische Entwicklungen im Bereich des Rückbaus zu bündeln, Transparenz zu fördern und parallele, isolierte Arbeiten zu reduzieren. Gleichzeitig wird angestrebt, die Rückbauprozesse ökologisch und ökonomisch nachhaltig zu gestalten und damit zukünftigen Herausforderungen gerecht zu werden.
Bedeutung für das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH)
Gemäß den Vorgaben des „Standards Konstruktion“ (BSH 2021) muss rechtzeitig vor dem Ende der Betriebszeit einer Offshore-Windenergieanlage eine auf einem Rückbaukonzept basierende Rückbauplanung erstellt werden.
Sollte sich der Stand der Technik zwischen Konstruktions- und Betriebsphase weiterentwickelt haben, ist die Planung entsprechend anzupassen. Die Rückbauplanung wird anschließend der zuständigen Genehmigungsbehörde vorgelegt, die eine Plausibilitätsprüfung durchführt.
Durch einen effektiven Informationsfluss zwischen Wirtschaft und genehmigenden Behörden werden die Genehmigungs- und Prüfverfahren effizienter gestaltet und auf eine fundierte Wissensbasis gestellt. Dies bedeutet auch zusätzliche Planungssicherheit für die Wirtschaft. Damit neue Entwicklungen und Erkenntnisse aus der Praxis frühzeitig in die behördlichen Entscheidungsprozesse einfließen können, ist ein permanenter Informationsfluss erforderlich, für den die Grundlagen geschaffen werden sollen. Darüber hinaus könnte eine breitere Öffentlichkeit besser über die Fortschritte und die Herausforderungen beim Rückbau von OffshoreGründungsstrukturen informiert werden.
Untersuchungsmethoden
In der Erhebungsphase wird durch leitfadenbasierte Experteninterviews der aktuelle Stand des Rückbaus von Offshore-Windenergieanlagen erfasst. Ziel ist es, ein möglichst breites und detailliertes Bild der bestehenden Technologien, Herausforderungen und Entwicklungspotenziale zu erhalten. Die Auswahl der Expertinnen und Experten umfasst ein breites Spektrum relevanter Akteure, darunter Forschungseinrichtungen, Dienstleister, Zulieferer sowie Energieversorger.
Die Interviews werden gemeinsam von Personen der BAW und der zuständigen Zulassungsbehörden durchgeführt, um eine fundierte und praxisnahe Erhebung sicherzustellen. Zur Vorbereitung und strukturierten Durchführung der Interviews wird ein spezialisiertes Beratungsbüro hinzugezogen, das bei der Entwicklung und Erstellung des Leitfadens unterstützt. (Text gekürzt)
Zielsetzung und Anlass:
Die Eutrophierung stellt eine der größten ökologischen Bedrohungen der Ostsee dar, was sich aktuell in einer riesigen Todeszone (Sauerstoffmangel) am Meeresboden der tiefen Becken wiederspiegelt. Deshalb soll in dieser Machbarkeitsstudie eine nachhaltige marine Biomasse-Produktion des Blasentangs (Fucus vesiculosus) in Freilandversuchen in der Ostsee durchgeführt werden, um mit Hilfe dieser Makroalge eine Abreicherung von überschüssigen Nährstoffen herbeizuführen. In mehreren Schritten werden wir untersuchen inwiefern eine Hochskalierung vom Labor- zum offshore-Maßstab möglich und wie groß das Potenzial von großflächigen offshore-Freilandkulturen von Makroalgen ist. Weiterhin untersuchen wir ob die Biomasse umweltschonend produziert und als Wertstoff (Kosmetik), organischer Dünger, und/oder Biogas-Rohstoff (Energieträger) genutzt werden kann.
Das Gesamtziel des Vorhabens in diesem Konsortium ist somit die Beurteilung der Chancen und Möglichkeiten von großflächigen Makroalgen-Freilandkulturen hinsichtlich:
I. Schaffung eines regional möglichst geschlossenen Nährstoffkreislaufs zur Reduzierung der Nährstoffanreicherung in der südwestlichen Ostsee,
II. Produktion von nachhaltigen Rohstoffen ohne dünge-, pflanzenschutz- und wasser-intensiven Landverbrauch, sowie
III. Prüfung zusätzlicher Ertragsmöglichkeiten für Fischer und Einsparmöglichkeiten für Landwirte.
Das vielfältige Potenzial der Ökosystemdienstleistungen von Blasentang-Freilandkulturen wird somit erstmalig experimentell in der Ostsee untersucht, und trägt zu den UN Nachhaltigkeitszielen bei. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und regionalen Stakeholdern (Fischer, Windparkbetreiber, Landwirte, Anlagenbetreiber für Biogas) durchgeführt.
Arbeitsschritte und Methoden:
Während der Projektdauer von drei Jahren bearbeiten wir vier Schwerpunkte: I. Kultivierung, II. Biomassecharakterisierung, III. Ernte und IV. Nutzung des Blasentangs.
I. die bereits etablierte Nachzucht von Blasentang auf für die Freilandkultur geeignete Substrate wird optimiert. Danach wird die gut funktionierende Algenkultivierung vom Labor- und Mesokosmen-Maßstab zu mittleren Feldkulturen in der Eckernförder Bucht ( Prototyp einer Offshore-Kultur) heraufskaliert. Während all der Stufen der Hochskalierung werden die Effekte auf die Umwelt (abiotisch: Nährstoffgehalte, Sauerstoffkonzentration, pH; biotisch: Biodiversität organismisch und per eDNA) detailliert untersucht. Weiterhin soll die Zusammenarbeit mit Fischern und Windanlagenbetreibern als auch Genehmigungsbehörden (BSH, LLUR etc.) als Stakeholdern in Anspruch genommen werden, zu denen bereits intensive Kontakte bestehen.
II. Die erzeugte Blasentasng-Biomasse wird ökophysiologisch und biochemisch charakterisiert, um bspw. Überlebensgrenzen, optimale Erntezeitpunkte und vielversprechende Wertstoffe zu identifizieren.
III. Die Erntemethodik und Erstbehandlung an Land muss sorgfältig untersucht werden. Hier ist zum einen die Expertise von Fischern gefragt, die zumindest partiell von Fischfang auf die Wartung der Algenkulturen und die Algenernte umsteigen wollen. Der Schwerpunkt liegt auf der Nutzung der Biomasse an Land. Eine energieaufwändige Trocknung soll als Vorbehandlung vermieden werden.
IV. Aus den biochemischen Analysen unter II. lassen sich bereits interessante Wertstoffe (Naturstoffe) z.B. für die kosmetische Industrie ableiten. Ansonsten ist die einfachste und bereits bewährte Nutzungsmöglichkeit das Einarbeiten der Algenbiomasse nach vorheriger Extraktion von Wertstoffen als Ersatz für mineralische Kunstdünger. Vor einer großflächigen und langfristigen Nutzung der Algenbiomasse als natürlicher Mineraldüngerersatz muss deren Belastung mit Schadstoffen, z.B. Schwermetallen, geprüft werden. (Text gekürzt)
Das Öko-Institut wurde vom Ministerium für Wirtschaft, Mittelstand und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen mit der Begutachtung der Umweltverträglichkeit und der Fauna-Flora-Habitat-Verträglichkeit für den Rückbau des Versuchskernkraftwerks AVR in Jülich beauftragt. Das Gutachten des Öko-Instituts soll der Genehmigungsbehörde gemäß Paragraph 1a AtVfV die Beurteilung ermöglichen, ob durch den Abbau des AVR bedeutsame Auswirkungen auf die Schutzgüter Menschen, Tiere, Pflanzen, Boden, Wasser, Luft, Klima, Landschaft, Kulturgüter und sonstige Sachgüter sowie Wechselwirkungen zwischen den vorgenannten Schutzgütern zu besorgen sind.
Ein wichtiger Baustein für einen erfolgreichen, weiteren Ausbau der Tiefengeothermie im Oberrheingraben ist die Erhöhung der gesellschaftlichen Akzeptanz gegenüber der Geothermie als regenerative und klimaschonende Energiegewinnungstechnologie. Dabei ist insbesondere die Minimierung der Auftretenswahrscheinlichkeit spürbarer induzierter Seismizität wichtig. Im Verbundprojekt RESTLESS soll die Frage geklärt werden, inwieweit das Risiko induzierter Seismizität von der Lithologie des geothermischen Reservoirs abhängt. Gesamtziel des Projekts ist es, mit einer Kombination von Gelände-, Labor- und numerischen Methoden die notwendigen Bedingungen zur Reaktivierung von Störungen und die resultierende Seismizität in Abhängigkeit von deren geometrischen und lithologischen Eigenschaften genauer zu untersuchen. Die Projektarbeiten der TUDa zielen zum einen auf die Bestimmung der felsmechanischen Kennwerte von Reservoir- und Störungszonengesteinen sowie Trennflächen. Neben statischen Parametern werden in Ringscherversuchen auch Verformungsraten-abhängige Materialeigenschaften gemessen. Diese Kenngrößen werden in einem zweiten Arbeitspaket zur Parametrisierung von geomechanischen Modellen genutzt. Der Einfluss der Geometrie und Internstruktur von Störungszonen auf die induzierte Seismizität werden zunächst anhand von generischen Modellen untersucht. So kann ein grundlegendes Prozessverständnis entwickelt bzw. können Parameterstudien und Sensitivitätstest zur Bestimmung der wesentlichen Kontrollparameter durchgeführt werden. Anschließend erfolgt die Anwendung der Modellierungstechniken auf zwei Geothermiestandorte im Oberrheingraben, wobei der Fokus der numerischen Simulationen auf einer realitätsnahen Einbeziehung von Störungszonen und der Prognose der Spannungszustände auf den Störungen liegt. Von den Projektergebnissen werden konkrete Handlungsempfehlungen für Genehmigungsbehörden und Projektentwickler zur Beurteilung der Risiken induzierter Seismizität erwartet.