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Offshore-Windkraftanlagen produzieren zuverlässig Strom. In Deutschland haben sie im Jahr 2020 etwa 27 Milliarden Kilowattstunden Strom geliefert. Die Anlagen setzen jedoch auch ständig chemische Stoffe in das Wasser und die sie umgebenden Sedimente frei: Aluminium, Zink und zahlreiche andere (potentiell) giftige Schwermetalle stammen vor allem aus dem Korrosionsschutz der Anlagen. Aktuelle Untersuchungen gehen der Frage nach, inwiefern Windkraftanlagen Schadstoffe abgeben und welche Auswirkungen das mittel- bis langfristig auf die Meeresumwelt hat.

Offshore-Windkraftanlagen stehen im ständig bewegten Meerwasser und im Wind. Dort entnehmen sie Energie aus der Umwelt. Was aber macht das mit der Umwelt, mit der Luft und dem Wasser in ihrer direkten und weiteren Umgebung?

Windböen auf hoher See können für Segler aber auch für Versorgungshelikopter von Offshore-Anlagen zu einer echten Gefahr werden. Windkraftanlagen im Meer sind durch Böen besonderen Belastungen und Schadensrisiken ausgesetzt. Könnte man Böen kurzfristig vorhersagen, ließen sich die Rotorblätter schnell und gezielt aus der Böe drehen. Mit dem Einsatz von Radartechnik ist das Helmholtz-Zentrum Geesthacht einer besseren Vorhersage von Windböen nun einen großen Schritt näher gekommen.

Brechende Wellen setzen viel Energie frei. Daher sorgen Meereswellen, die auf die Küste treffen, dort beispielweise für Erosion und sie können für Deiche und Bauten gefährlich werden. Wir müssen Wellen und damit verbundene Prozesse besser verstehen, um mögliche Folgen des Klimawandels und menschlicher Eingriffe abschätzen zu können.

ESKP-Themenspezial: Biodiversität, Küsten sind nicht nur besondere und artenreiche Lebensräume, sondern übernehmen auch wichtige Funktionen für uns Menschen. Sie unterliegen ständigen Veränderungen, ihre Gestalt und die zukünftige Entwicklung der Küsten sind das Ergebnis vielfältiger Wechselwirkungen. Daher reagieren sie sehr empfindlich auf den Klimawandel und andere anthropogene Umwelteinwirkungen. Am Beispiel des Wattenmeeres wird deutlich, dass die Wechselwirkungen zwischen biologischen und physikalischen Vorgängen entscheidend sind für das Verständnis der Küstenzonen und ihrer Veränderungen.

ESKP-Themenspezial: Biodiversität, Kleinste, im Meer driftende Algen produzieren etwa die Hälfte des in der Atmosphäre weltweit vorhandenen Sauerstoffs. Gleichzeitig nimmt der Ozean etwa ein Drittel des jährlich von Menschen freigesetzten CO₂ wieder auf. Das Phytoplankton bildet zudem die Basis des marinen Nahrungsnetzes und ist deshalb entscheidend für das Vorkommen und die Artengemeinschaften anderer Meeresorganismen. Es sichert somit viele wichtige Ökosystemleistungen. Jedoch können Algenblüten auch toxisch sein und die Fischerei beeinträchtigen.

Die Fähigkeit der Ozeane, atmosphärisches CO2 aufzunehmen, ist essentiell für die Klimaregulation des Erdsystems. Die sogenannte Alkalinität, als Maß für diese Aufnahmekapazität, spielt eine große Rolle in der „Klimaküche Ozean“. Sie hängt vor allem von Gehalt an Karbonaten im Meerwasser ab und ist Ergebnis der Wechselwirkungen verschiedener Komponenten des Kohlenstoff- und Nährstoffhaushalts. Die Frage ist letztlich auch, wie stark der Klimawandel das natürliche Alkalinitäts-Gleichgewicht stören kann.