Meeresumwelt- Symposium 2010

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1 Meeresumwelt- Symposium Symposium 1. bis 2. Juni 2010 Empire Riverside Hotel Bernhard-Nocht-Straße Hamburg Kurzfassungen Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie in Zusammenarbeit mit dem Umweltbundesamt und dem Bundesamt für Naturschutz im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

2 Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) Hamburg und Rostock Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Werkes darf ohne ausdrückliche schriftliche Genehmigung des BSH reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. Die Kurzfassungen wurden in unveränderter Form übernommen und abgedruckt.

3 Inhalt Dienstag, 1. Juni 2010 Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) - was nun? Lutter, St e p h a n Wann sind Nord- und Ostsee in einem guten Umweltzustand? Ein Definitionsversuch der Umweltverbände... 7 Fr o e s e, Ra i n e r Gegenwärtige und zukünftige Fischerei in Bezug zur MSRL... 9 We r n e r, St e fa n i e Ein Meer aus Plastik - Land in Sicht? Brusendorff, Anne Christine Ecosystem health of the Baltic Sea: A holistic assessment of environmental status in the Baltic Sea Meeresüberwachung Wa s m u n d, No r b e r t Langzeitveränderungen der Phytoplankton-Zusammensetzung in der westlichen und zentralen Ostsee Sonnewald, Moritz und Michael Türkay Das Epibenthos der Doggerbank im Langzeitvergleich Sc h w e m m e r, Philipp, Nils Gu s e, St e fa n Ga r t h e, Ellen Pr e n g e r-be r n i n g h o f f, Re i n h a r d We i s s, Peter Wohlsein und Ursula Siebert Untersuchungen zum Gesundheitszustand von See- und Küstenvögeln im Bereich der deutschen Nordsee Kr u s e, He r m a n n Quecksilberanreicherungen in der Schillerlocke: Toxizität des Methylquecksilbers Stelzer, Kerstin und Carsten Brockmann Fernerkundungsdienste und -produkte für das Monitoring der Wasserqualität Martinez Arbizu, Pedro Biodiverstität in der Tiefsee: Probleme des Umweltschutzes außerhalb der AWZ... 27

4 Mittwoch, 2. Juni 2010 Meeresschutzgebiete Von Nordheim, Henning Auf dem Weg zu einem weltweiten Netzwerk von Meeresschutzgebieten En e m a r k, Je n s Weltnaturerbe Wattenmeer Herausforderungen, Chancen und Perspektiven für den Naturschutz Kieß, Ca r o l i n Das neue Bundesnaturschutzgesetz Meeresnaturschutz in der AWZ Offshore-Windparks Da h l k e, Cr i s t i a n Offshore-Windenergie: Aktueller Stand der Verfahren und erste Erfahrungen bei der Errichtung Weber-Streidt, Karoline und Kristin Blasche Stand der ökologischen Begleitforschung im Offshore-Testfeld alpha ventus Lu c k e, Kl a u s Auswirkungen des Unterwasserschalls bei den Rammarbeiten zur Installation des Offshore-Testfelds alpha ventus auf Meeressäugetiere Grießmann, Tanja, Jörg Rustemeier und Raimund Rolfes Erfahrungen bei der Rammschallminderung durch Blasenschleier bei der Errichtung des Offshore-Testfelds alpha ventus La m b e r s-hu e s m a n n, Ma r i a RAVE - Geologische Forschung zum Kolkverhalten und zur Sedimentdynamik im Offshore-Testfeld alpha ventus Garthe, Stefan, Philipp Schwemmer und Bettina Mendel Einfluss von Schiffsverkehr auf Seevögel Schifffahrt und Umwelt Bo e d e k e r, Di e t e r Überlegungen zur Vermeidung von Konflikten zwischen Meeresnaturschutz und Schifffahrtsanliegen Wi b e l, Ca r s t e n-s. Ökonomie und Ökologie - Gegensätze in der Seeschifffahrt? Matthias, Volker, Ines Bewersdorff, Armin Aulinger und Markus Quante Luftschadstoffe aus Schiffsemissionen im Nordseeraum Bu s c h b a u m, Ch r i s t i a n Früh- und Schnellerfassung nicht heimischer Arten (Neobiota) in deutschen Küstengewässern der Nord- und Ostsee... 59

5 MSRL - was nun?

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7 Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) 7 Wann sind Nord- und Ostsee in einem guten Umweltzustand? Ein Definitionsversuch der Umweltverbände Stephan Lutter Seit Juli 2008 ist die neue Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) der EU in Kraft. Die Richtlinie schreibt einen guten Umweltzustand (GUZ) für die europäischen Gewässer ab 2020 vor. Doch was das genau bedeutet, daran scheiden sich die Geister. Umweltverbände fordern ambitionierte Vorgaben und Standards, die vorliegenden Entwürfe bleiben jedoch in weiten Teilen hinter den Standards der regionalen Meeresschutzabkommen (OSPAR, HELCOM) zurück. Als Zielvorgaben für Maßnahmen, die geeignet sind, den GUZ zu erreichen, enthält die Richtlinie 11 qualitative Deskriptoren. Um die nähere Auslegung mittels Indikatoren und Attributen bemühten sich rund ein Jahr lang die Fachleute von ICES und JRC. Im Frühjahr 2010 legte die Kommission einen entsprechenden Entwurf vor. Die Zeit drängt, da die Richtlinie auch festlegt, dass sich Mitgliedstaaten und EU-Kommission bis zum 15. Juli auf Kriterien zur Bewertung des GUZ einigen müssen. Die Umweltverbände kritisieren insbesondere die Auslegung der Deskriptoren 1 (Biologische Vielfalt), 2 (kommerzielle Fischbestände), 4 (Nahrungsnetze) und 6 (Integrität des Meeresbodens) und haben hierzu wie auch zum Deskriptor 11 (Energie und Unterwasserlärm) in den betreffenden Arbeitsgruppen der Kommission konkrete Verbesserungsvorschläge eingebracht. No Deskriptor Die biologische Vielfalt wird erhalten. Qualität und Vorkommen von Lebensräumen sowie Verbreitung und Häufigkeit der Arten entsprechen den vorherrschenden physiografischen, geografischen und klimatischen Bedingungen. Nicht heimische Arten, die sich durch menschliche Tätigkeit ansiedeln, kommen in für die Ökosysteme nicht abträglichem Umfang vor. Alle kommerziell befischten Fisch- und Schalentierbestände liegen innerhalb sicherer biologischer Grenzen, Alters- und Größenverteilung zeugen von guter Gesundheit des Bestandes. Alle bekannten Bestandteile der Nahrungsnetze weisen eine normale Häufigkeit und Vielfalt auf. Ihr Niveau sichert den langfristigen Bestand der Art und ihre volle Reproduktionskapazität. Die vom Menschen verursachte Eutrophierung ist auf ein Minimum reduziert. Das betrifft insbesondere deren negative Auswirkungen wie Verlust der biologischen Vielfalt, Verschlechterung des Zustands der Ökosys-teme, schädliche Algenblüten und Sauerstoffmangel am Meeresgrund. Der Meeresgrund ist in einem Zustand, der Struktur und Funktionen der Ökosysteme sichert und insbesondere auf benthische Ökosysteme keine nachteiligen Wirkungen hat. Dauerhafte Veränderungen der hydrografischen Bedingungen haben keine nachteiligen Auswirkungen auf die Meeresökosysteme. 8 Aus den Konzentrationen an Schadstoffen ergibt sich keine Verschmutzungswirkung. 9 Schadstoffe in zum Verzehr bestimmten Fisch und anderen Meeresfrüchten überschreiten nicht die durch EU-Recht oder andere einschlägige Regelungen festgelegten Konzentrationen. 10 Eigenschaften und Mengen der Abfälle im Meer haben keine schädlichen Auswirkungen auf die Küsten- und Meeresumwelt. 11 Die Einleitung von Energie und Unterwasserlärm wirkt sich nicht nachteilig auf die Meeresumwelt aus. Anschrift des Verfassers: Stephan Lutter Internationaler Meeresschutz & Meeresschutzgebiete WWF Deutschland Hongkongstr Hamburg stephan.lutter@wwf.de

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9 Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) 9 Gegenwärtige und zukünftige Fischerei in Bezug zur MSRL Rainer Froese Ziel der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) ist die Erhaltung oder Wiederherstellung eines sauberen, gesunden und produktiven europäischen Meeres mit hoher Artenvielfalt. Entsprechende Maßnahmen sollen auf einem Ökosystem-Ansatz beruhen und insbesondere dem Grundsatz der Vorsorge Rechnung tragen. Für kommerziell nutzbare Arten ist die gegenwärtige Fischerei der bei weitem stärkste negative Faktor, der den Zielen der MSRL entgegensteht. Nach Einschätzung der Europäischen Kommission sind 88% der europäischen Bestände überfischt, mit Bestandsgrößen weit unterhalb des produktiven Optimums. Etwa 30% sind so stark geschrumpft, dass die Fortpflanzung beeinträchtigt ist. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass die dezimierten Bestände ihre natürliche stabilisierende Rolle als Räuber oder Beute im Ökosystem wahrnehmen können. Aber auch ökonomisch macht die Überfischung keinen Sinn: Der Aufwand für eine bestimmte Fangmenge ist heute im Durchschnitt 17 mal höher als gegen Ende des 19. Jahrhunderts. Gesunde Bestände würden deutlich höhere Fänge bei deutlich geringeren Kosten erlauben. USA, Australien und Neuseeland zeigen, dass dies möglich ist. Der Vortrag präsentiert Daten zum gegenwärtigen Zustand der europäischen Fischbestände und untersucht, ob diese, entsprechend der Johannesburg-Verpflichtung, bis zum Jahr 2015 wieder aufgebaut werden können. Es wird die Beziehung zwischen dem Ökosystem-Ansatz und dem gegenwärtigen Fischereimanagement hinterfragt. Und abschließend werden mögliche Grundregeln für ein zukünftiges nachhaltiges Fischereimanagement im Einklang mit der MSRL vorgestellt. Anschrift des Verfassers: Dr. Rainer Froese Leibniz-Institut für Meereswissenschaften IFM-GEOMAR Düsternbrooker Weg Kiel rfroese@ifm-geomar.de

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11 Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) 11 Ein Meer aus Plastik - Land in Sicht? Stefanie Werner Die Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie fordert eine integrative Betrachtung der verschiedensten menschlichen Nutzungen der europäischen Meere. Das manifestiert den mit der Wasserrahmenrichtlinie begonnenen Paradigmenwechsel in der europäischen Wasserpolitik weg von einer sektoralen hin zu einer ganzheitlichen Bewertung aller Belastungen, die auf unsere Meere wirken. Eine besondere Herausforderung wird dabei die Ausgestaltung derjenigen in der Richtlinie benannten Faktoren sein, deren Relevanz für die Erreichung und Bewahrung des Guten Umweltzustands zwar unbestritten ist, für die aber bislang kaum Bewertungsund Monitoringansätze vorliegen. Dazu zählt mit Sicherheit Deskriptor 10 des Anhangs I, der fordert, dass menschliche Abfälle keine Gefahr für die Küsten- und Meeresumwelt darstellen. Die Europäische Kommission benennt in ihren Kriterien für die Festlegung des Guten Umweltzustands, die den Mitgliedsstaaten einen Evaluierungsrahmen vorgeben, Abfälle im Spülsaum, an der Meeresoberfläche, in der Wassersäule und am Meeresboden; Mikroplastik und als ökologisches Effektmonitoring Abfälle, die im Zuge der Nahrungsaufnahme in die Mägen mariner Organismen gelangen. Der Vortrag beschäftigt sich mit Ideen und Vorschlägen zur Ausgestaltung dieser Indikatoren, um den Einträgen von Müll in die Meeresumwelt zu begegnen - und um nicht in einem Meer aus Plastik zu versinken. Anschrift der Verfasserin: Stefanie Werner Umweltbundesamt Wörlitzer Platz Dessau-Roßlau Stefanie.Werner@uba.de

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13 Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) 13 Ecosystem health of the Baltic Sea: A holistic assessment of environmental status in the Baltic Sea Anne Christine Brusendorff Countries around the Baltic Sea have worked together to protect the marine environment of the Baltic Sea since the 1970s under the umbrella of the Convention for the Protection of the Marine Environment of the Baltic Sea Area (or the Helsinki Convention). The nine coastal countries and the EU work together in the framework of the Helsinki Commission (or HELCOM for short) to implement the Helsinki Convention. One of the key tasks of HELCOM is to assess trends in threats to the marine environment, their impacts, the resulting state of the Baltic Sea, and the effectiveness of adopted measures. By coordinating and supporting monitoring programmes based on the specific features of the Baltic Sea, HELCOM is able to compile region-wide data to be used for the elaboration of targeted and timely scientific assessments. These HELCOM assessments form the basis for HELCOM s activities and help to define the need for additional regional environmental measures (see figure 1). Fig. 1: This figure illustrates how HELCOM monitoring activities are the basis for producing Baltic wide environmental information which is used in a wide range of scientific reports and thematic assessments. These in turn provide input to region-wide holistic assessments which can give input and recommendations to decision-makers about the effectiveness of existing measures and consequently the possible need for additional measures. For some years now, HELCOM has been developing assessment tools which are based on indicators with environmental targets. During 2009 and 2010, HELCOM has published four thematic assessments which make use of such indicator based assessment tools, namely on the topics of eutrophication, biodiversity, as well as hazardous and radioactive substances. HELCOM has produced an Initial Holistic Assessment of the ecosystem health of the Baltic Sea for the HELCOM Moscow Ministerial Meeting, held in May One of the objectives of the Initial Holistic Assessment is to serve as a baseline for the follow-up of the improvements in the status of the Baltic Sea resulting from the implementation of the HELCOM Baltic Sea Action Plan. The action plan, which was adopted in November 2007 by the HELCOM Contracting Parties, is the first ever regional attempt to implement the so-called ecosystem approach to the management of human activities. The plan has the overall aim to

14 14 Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) restore the good ecological status of the Baltic marine environment by a sea with diverse biological components functioning in balance and supporting a wide range of sustainable human economic and social activities. The action plan includes specific actions with milestones and final compliance dates and a system of measurable parameters that make it possible to evaluate the efficiency of adopted measures and the progress towards reaching the desired state of the Baltic Sea. To serve as the baseline for following the effectiveness of the implementation of the Baltic Sea Action Plan, the HELCOM Initial Holistic Assessment describes the overall ecosystem health of the Baltic Sea during the period The assessment integrates all indicators used in the thematic assessments on hazardous substances and updated data for the assessments on biodiversity and eutrophication to deliver an interim holistic assessment of the ecosystem health of the Baltic (see figure 2). In addition, the assessment makes use of information on socio-economic drivers and anthropogenic pressures impacting the status of the marine environment. The overall effect of the pressures is presented by a so-called Baltic Sea Impact Index, which is based on over 50 different pressure data layers and 14 layers of data on biological ecosystem components. One of the aims of the HELCOM Initial Holistic Assessment is also to proactively pave the way for the harmonized implementation of the EU Marine Strategy Framework Directive in the Baltic Sea region, in particular to facilitate the delivery by the EU member states of the initial assessments. Fig. 2: This map illustrates how status information provided by biodiversity, eutrophication and hazardous substances indicators are combined to give an overall integrated status of ecosystem health for the different sub-regions of the Baltic Sea Address of author: Anne Christine Brusendorff Executive Secretary Helsinki Commission Katajanokanlaituri 6 B Helsinki Finland anne.christine.brusendorff@helcom.fi

15 Meeresüberwachung

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17 Meeresüberwachung 17 Langzeitveränderungen der Phytoplankton- Zusammensetzung in der westlichen und zentralen Ostsee Norbert Wasmund Die marine Umwelt unterliegt insbesondere durch menschliche Aktivitäten starken Veränderungen, die meistens nachteilig für das Ökosystem sind. Bevor sie bekämpft werden können, müssen diese Veränderungen identifiziert und analysiert werden. Dieser Vortrag konzentriert sich auf das Phytoplankton in der westlichen und zentralen Ostsee, die einer deutlichen Eutrophierung unterliegt. Leider gibt es keine Daten, die den unbeeinflussten Status zeigen und als Referenzwerte für die Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) dienen können. Speziell aus der Kieler Förde stehen allerdings repräsentative Literaturdaten vom Beginn des 20. Jahrhunderts zur Verfügung, die dem unbeeinflussten Zustand nahe kommen. Dieser wird mit Daten aus der Mitte des 20. Jahrhunderts und vom Beginn des 21. Jahrhunderts verglichen. Es zeigten sich bei verschiedenen Phytoplanktonarten deutliche Veränderungen. Während Skeletonema zu Beginn des 20. Jahrhunderts hauptsächlich im Sommer und Herbst auftrat, ist diese Gattung heute ein wesentlicher Bestandteil der Frühjahrsblüte. Viele Arten haben zugenommen (z.b. Cerataulina pelagica, Dactyliosolen fragilissimus, Proboscia alata, Rhizosolenia setigera, Mesodinium rubrum). Prorocentrum minimum ist eingewandert. Prorocentrum balticum scheint verschwunden zu sein. Die Phytoplanktonbiomasse, die in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts bei mg C m -3 gelegen haben dürfte, hat sich seitdem etwa verdoppelt, wobei der stärkste Anstieg in den 1960er und 1970er Jahren vorkam. Punktuelle Einzeluntersuchungen lassen allerdings kaum Rückschlüsse auf die Langzeit-Variabilität zu und sind wenig repräsentativ. Erst ein systematisch durchgeführtes Langzeit-Monitoring erlaubt fundierte Trendanalysen. In der Ostsee wird ein im Rahmen der Helsinki Commission (HELCOM) international abgestimmtes Monitoring seit dem Jahre 1979 durchgeführt. Die neueste Trendanalyse auf Grundlage der HELCOM-Daten von 1979 bis 2005 wird in dieser Präsentation vorgestellt. Die Originaldaten stammen aus Dänemark, Deutschland, Estland, Finnland, Litauen, Polen und Schweden. Es wurde ein nicht-parametrischer Mann-Kendall-Test für lineare Trends angewendet. Wenn Trendbrüche vorkamen, wurden die Daten vor und nach diesem Trendbruch auf lineare Trends untersucht. Die Analysen wurden für die einzelnen Jahreszeiten, Stationen und Phytoplanktontaxa einzeln durchgeführt. Die Ergebnisse sind tabellarisch zusammengefasst. Sie zeigen einen Anstieg der Frühjahrs-Phytoplanktonbiomasse in der zentralen Ostsee, der hauptsächlich durch einen Anstieg der Dinoflagellaten und des autotrophen Ciliaten Mesodinium rubrum verursacht wird. Im Gegensatz dazu nahm die Frühjahrs-Phytoplanktonbiomasse in der Mecklenburger Bucht ab. Die Kieselalgen des Frühjahrs reduzierten sich Ende der 1980er Jahre drastisch, nehmen ab dem Jahr 2000 aber wieder zu. Dagegen hatten die Frühjahrs-Dinoflagellaten ihre stärkste Entwicklung Mitte der 1990er Jahre. Eventuell gibt es eine zehnjährige gegenläufige Oszillation von Kieselalgen und Dinoflagellaten bei den Frühjahrswerten. In Phasen mit schwacher Kieselalgenentwicklung im Frühjahr (1990er Jahre) findet man eine besonders starke Kieselalgenentwicklung im Herbst. Im Sommer sank die Phytoplanktonbiomasse sowie die der Cyanobakterien, Dinophyceae, Euglenophyceae und Prasinophyceae in der südlichen eigentlichen Ostsee ab, während Kieselalgen keinen generellen Trend zeigten und Mesodinium rubrum zunahm.

18 18 Meeresüberwachung Die Fragen, ob sich Trends fortsetzen, Trendbrüche oder sogar Oszillationen vorkommen, lassen sich nur mit Fortsetzung der Messreihe beantworten. Das HELCOM-Monitoring begann zu spät, um den Haupt-Eutrophierungsschub zu dokumentieren, aber es kann Aufschluss über Erfolge von Umweltschutzmaßnahmen geben. Die aktuellen Monitoringdaten bilden eine fundierte Basislinie für die Beobachtung zukünftiger Veränderungen, die z.b. durch eine Klimaänderung zu erwarten sind. Anschrift des Verfassers: Dr. Norbert Wasmund Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) Seestr Warnemünde

19 Meeresüberwachung 19 Das Epibenthos der Doggerbank im Langzeitvergleich Moritz Sonnewald und Michael Türkay In einer Langzeitserie wird mit Hilfe des Forschungskutters Senckenberg ein 37 Lokationen umfassendes Stationsnetz seit dem Jahr 1991 in jährlichen Monitoring-Fahrten beprobt. Insgesamt sind bereits 18 Fahrten durchgeführt worden. Auf jeder dieser Fahrten wird auf den gleichbleibenden Stationen auf einer Strecke von einer Seemeile eine 2-m-Baumkurre ausgesetzt und die Epifauna beprobt. Der so aufgebaute Langzeitdatensatz wird nun im Rahmen eines Projektes des Forschungszentrums für Biodiversität und Klima (BIK-F) in Frankfurt am Main ausgewertet. Die Organismenzusammensetzung wird an den einzelnen Stationen mit verschiedenen Umweltfaktoren (Temperatur, Strömung) korelliert, um zu verstehen, warum manche Taxa im Laufe der Untersuchung in ihrer Abundanz zu- und andere abnehmen. Ferner wird untersucht, ob es orts- und zeitabhängige Unterschiede gibt, da die Doggerbank eine biogeographische Scheide zwischen kälteren Wassermassen im Norden und wärmeren im Süden - und deren assoziierten Lebensgemeinschaften - bildet. Der Vortrag soll einen Überblick über das Forschungsgebiet, die dort angewendeten Methoden, sowie erste Ergebnisse geben. Auch soll über die im Februar 2010 erstmals erfolgreich stattgefundene Winterfahrt innerhalb dieser Langzeitserie mit dem FS Heincke berichtet werden, die verschiedenen Forschergruppen einen ersten Überblick über die Zusammensetzung von Epi- und Endofaunagemeinschaften der Doggerbank zur kalten Jahreszeit verschafft hat. Anschrift der Verfasser: Moritz Sonnewald Prof. Dr. Michael Türkay Forschungszentrum für Biodiversität und Klima (BIK-F) Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Senckenberganlage Frankfurt am Main Moritz.Sonnewald@Senckenberg.de Michael.Tuerkay@Senckenberg.de

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21 Meeresüberwachung 21 Untersuchungen zum Gesundheitszustand von See- und Küstenvögeln im Bereich der deutschen Nordsee Philipp Schwemmer, Nils Guse, Stefan Garthe, Ellen Prenger-Berninghoff, Reinhard Weiss, Peter Wohlsein, Ursula Siebert Durch ihre Position im Nahrungsnetz fungieren See- und Küstenvögel als wichtige Indikatoren für Veränderungen in marinen Ökosystemen. Daten zur Bestandsentwicklung, zum Reproduktionserfolg oder zur Körperkondition von Vögeln erlauben es oftmals frühzeitig, wichtige Vorgänge in Brut-, Rast- und Nahrungshabitaten zu erkennen. Die Ermittlung des Gesundheitszustandes von See- und Küstenvögeln gibt in diesem Zusammenhang direkte Anhaltspunkte über die Grundkondition und das Auftreten von Krankheiten der untersuchten Arten. Neben der wichtigen Option, See- und Küstenvögel als Indikatororganismen für Vorgänge in marinen Ökosystemen zu nutzen, hat Deutschland für viele See- und Küstenvogelarten eine hohe Schutzverantwortung: Das Wattenmeer dient als Brutgebiet sowie als Rastgebiet für Millionen von Zugvögeln; weite Teile des Offshorebereiches werden als Rast- und Nahrungshabitat von vielen Seevögeln genutzt. Viele dieser Vogelarten sind im Anhang I der EU-Vogelschutzrichtlinie gelistet. Dieser hohen Schutzverantwortung stehen bei zahlreichen Küstenvogelarten dramatische Bestandsrückgänge in der Brut- und Rastpopulation gegenüber. Vor diesem Hintergrund wurde eine Pilotstudie ins Leben gerufen, um anhand von systematischen pathologischen Untersuchungen Hinweise auf den Gesundheitszustand von ausgewählten See- und Küstenvogelarten zu erhalten. Dazu wurden entlang der gesamten deutschen Nordseeküste tot am Strand gefundene oder durch Kollision verendete Vögel gesammelt. Hierzu wurde ein nordseeweit agierendes Sammelnetzwerk von Nationalparkmitarbeitern und Naturschutzverbänden genutzt und im Rahmen des Projektes weiter etabliert. Im Zeitraum 1997 bis 2009 wurden insgesamt 103 Individuen von 12 verschiedenen See- und Küstenvogelarten gesammelt. Neben der Erhebung von biometrischen Daten wurde eine Obduktion, mit makroskopischer Beurteilung aller Organsysteme und weiterführenden histologischen, mikrobiologischen, virologischen, serologischen, parasitologischen und toxikologischen Untersuchungen durchgeführt. Darüber hinaus wurde der Ernährungszustand beurteilt. Für die Untersuchungen standen hauptsächlich Austernfischer (Haematopus ostralegus), Knutts (Calidris canutus), Eissturmvögel (Fulmaris glacialis) und Trauerenten (Melanitta nigra) zur Verfügung. Die ersten Ergebnisse der Studie zeigten, dass die Tiere zum Teil eine Vielzahl von schwerwiegenden Organveränderungen aufwiesen und sich häufig in einem schlechten Ernährungszustand (Kachexie) befanden. Während bei den Austernfischern die Kachexie im Zusammenhang mit zahlreichen Läsionen innerer Organe stand, waren die Eissturmvögel verhungert ohne Krankheitssymptome zu zeigen. Die Belastung durch Plastikmüll spielte hierbei offensichtlich eine wichtige Rolle. Die Organveränderungen waren bakteriell oder parasitär induzierte Hepatitiden, Nephritiden oder Entzündungen gleich mehrerer innerer Organe, die zum Tode der Tiere führten. Alle vier untersuchten Brandgänse (Tadorna tadorna) wiesen eine hochgradige Bauchfellentzündung als Todesursache auf. Vogelgrippe wurde unter dem vorliegenden Probenmaterial nicht diagnostiziert. Bei den mikrobiologischen Untersuchungen wurde eine Vielzahl an potentiell pathogenen Erregern nachgewiesen. Darunter befand sich auch das Mycobacterium avium, welches Tuberkulose bei Vögeln hervorruft und auch auf den Menschen übertragbar ist (Zoonose).

22 22 Meeresüberwachung Es wird empfohlen, pathologische Untersuchungen an See- und Küstenvögeln weiterzuführen, um nachfolgend ein langjähriges Monitoring zu etablieren. Zudem sollte es mit klinischen Untersuchungen an lebenden Tieren aus der Wildpopulation kombiniert werden. Dies würde erlauben, Parameter zu untersuchen, die nur am lebenden Tier gemessen werden können (z.b. verschiedene Blutparameter und den Ernährungsstatus von Tieren aus der Wildpopulation). Ein so strukturiertes Monitoring würde es erlauben, Informationen über den Konditionszustand ausgewählter Arten auf dem neusten Stand zu halten. Mit Untersuchungen an lebend gefangenen und tot aufgefundenen Tieren sowie einer Verschneidung der gefundenen Ergebnisse mit Habitatparametern stünde ein ideales Instrument zur Bewertung des Erhaltungszustandes von See- und Küstenvogelpopulationen zur Verfügung. So kann ein aussagekräftiges Bild über die Situation der Küsten- und Seevögel entstehen, das ein effektives Management dieses Schutzgutes erlaubt und darüber hinaus aktuelle Informationen über den Zustand der marinen Ökosysteme bietet. Anschrift der Verfasser: Dr. Philipp Schwemmer, Nils Guse, Dr. Stefan Garthe, Dr. Ursula Siebert Forschungs- und Technologiezentrum Westküste Universität Kiel Hafentörn Büsum schwemmer@ftz-west.uni-kiel.de Ellen Prenger-Berninghoff, Dr. Reinhard Weiss Institut für Hygiene und Infektionskrankheiten Universität Gießen Frankfurter Straße Gießen Peter Wohlsein Institut für Pathologie Tiermedizinische Hochschule Hannover Bünteweg Hannover

23 Meeresüberwachung 23 Quecksilberanreicherungen in der Schillerlocke: Toxizität des Methylquecksilbers Hermann Kruse Quecksilber kommt in der Natur geogen und in 1- und 2-wertigen anorganischen Verbindungen vor. Im Gleichgewicht damit stehen die von Mikroorganismen in aquatischen Systemen gebildeten organischen Alkylverbindungen, von denen mengenmäßig und toxikologisch das Methylquecksilber die weitaus größte Bedeutung hat. Die technische Nutzung von Quecksilber hat zu einer erhöhten Belastung der Fluss- und Estuarsedimente durch Quecksilber geführt, was letztendlich zu einer vermehrten Bildung von Methylquecksilber in der aquatischen Umwelt geführt hat. Anders als anorganische Quecksilberverbindungen ist Methylquecksilber in der Lage, sich in der aquatischen Nahrungskette anzureichern. Inhalativ vom Organismuns aufgenommenes elementares Quecksilber wird zu annähernd 80% in den Alveolaren resorbiert. Die Resorptionsrate des oral aufgenommenen Methylquecksilbers liegt bei etwa 90%. Das resorbierte Methylquecksilber ist im Blut an Erythrocyten gebunden. Es wird innerhalb von wenigen Tagen über den ganzen Körper verteilt. Die Halbwertszeit für die Ausscheidung aus dem Gesamtkörper beträgt ca. 60 Tage. Toxikologisch relevant ist, dass Methylquecksilber die Blut-Hirn-Schranke als Komplex mit Cystein und Glutathion überschreitet und auch die Placentarschranke überwindet. Da resorbiertes Methylquecksilber mit einer Anreicherungsrate von ca. 300 im Haar eingelagert wird, kann eine zurückliegende Exposition gegenüber Methylquecksilber zum Beispiel aus Fischkonsum zuverlässig erkannt werden. Eine Einlagerung erfolgt auch in den Fußnägeln. Die Toxizität des Methylquecksilbers wird von Toxikologen übereinstimmend beurteilt, lediglich über Toleranzdosen gibt es kontroverse Diskussionen. Tierexperimente und epidemiologische Studien zeigen eindeutig, dass das sich entwickelnde Gehirn das am empfindlichsten auf Methylquecksilber reagierende Organ ist. Methylquecksilber wirkt sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern neurotoxisch; wobei das fötale Gehirn etwa zehnmal sensibler reagiert als das der Erwachsenen. Die Effekte nehmen ihren Ausgang in der hohen Affinität des Methylquecksilbers zu den Protein-Sulfhydryl-Gruppen. Auch wird diskutiert, dass das Methylquecksilber in die Calciumregulation der Nervenzellen eingreift. Chronische Belastungen gegenüber Methylquecksilber führen zu kognitiven Störungen wie Sprachprobleme, Gedächtnislücken, Motorische Schwäche und Verhaltensauffälligkeiten. Diese in epidemiologischen Studien erkannten neurotoxischen Schäden wurden fast ausnahmslos durch erhöhte Methylquecksilbergehalte in Meeresnahrung hervorgerufen. Aus den Befunden der Faroer Studie lässt sich ableiten, dass mütterliche Haarbelastungen > 6-12 µg Quecksilber/g zu ersten Auffälligkeiten bei neurophysiologischen Testungen der im Mutterleib belasteten Kinder geführt haben. Die ersten gesundheitlichen Auffälligkeiten korrespondieren mit einer täglichen Methylquecksilber- Aufnahme von ca. 1 µg/kg Körpergewicht. Mit einem Sicherheitsfaktor von 10 ergibt sich eine tolerable Tagesdosis von 0,1 µg Methylquecksilber/kg Körpergewicht. Dieser Wert steht im Einklang mit der US/EPA- Angabe von 0,7 µg Methylquecksilber/kg Körpergewicht und Woche. Von der FAO/WHO wurde eine tolerable tägliche Dosis von 0,23 µg Methylquecksilber/kg Körpergewicht angegeben. Einige epidemiologische Studien lassen den Schluss zu, dass eine Zunahme der Methylquecksilberexposition von 0,1 µg/kg Körpergewicht und Tag auf 0,2 µg/kg Körpergewicht und Tag in der pränatalen Phase einen IQ-Verlust von 1,5 Punkten zu Folge hat. Nach Schätzungen der EFSA werden in den verschiedenen europäischen Ländern mit der täglichen Nahrung 7-61 µg Quecksilber gesamt pro Person und Woche aufgenommen, dies entspricht für einen 60 kg schweren Menschen eine tägliche Aufnahme von 0,1 bis 1 µg Quecksilber/kg Körpergewicht.

24 24 Meeresüberwachung Wegen der hohen Methylquecksilberexposition der Bevölkerung müssen besonders kritisch Expositionsspitzen erkannt werden. Hierzu haben wir das Muskelfleisch von Haifischen auf Gesamtquecksilber und Methylquecksilber analysiert. Im Mittel lagen die Methylquecksilberkonzentrationen bei 700 µg Methylquecksilber/kg Frischgewicht. Werden bei einer Mahlzeit 150 g Schillerlocken Schillerlocken werden vom Dornhai gewonnen verzehrt, dann beträgt die tägliche zusätzliche Belastung gegenüber Methylquecksilber ca. 100 µg! Damit werden duldbare Tagesdosen um das Zehnfache überschritten. Derartig hohe Quecksilberbelastungen stellen wegen der ausgeprägt hohen Embryotoxizität eine kritische Belastung von Frauen im gebärfähigen Alter dar. Anschrift des Verfassers: Dr. Hermann Kruse Institut für Toxikologie und Pharmakologie für Naturwissenschaftler UK-SH Campus Kiel Brunswiker Str Kiel kruse@toxi.uni-kiel.de

25 Meeresüberwachung 25 Fernerkundungsdienste und -produkte für das Monitoring der Wasserqualität Kerstin Stelzer und Carsten Brockmann Die Wasserrahmenrichtlinie und künftig auch die Meeresstrategierichtlinie stellen Anforderungen an die Überwachung von Nord- und Ostsee, die die regelmäßige Erfassung einer Vielzahl von Parametern erfordern. Daten von Satelliten mit optischen Messgeräten liefern hierzu einen Beitrag, indem sie es ermöglichen, einige (wichtige) Parameter flächendeckend und großräumig zu bestimmen; dazu gehören die Oberflächentemperatur, die Chlorophyll- und Schwebstoffkonzentration und die Transparenz. Nach einer Phase intensiver Methodenentwicklung in den 90er Jahren bis in die 2000er hat seit ungefähr 5 Jahren die Operationalisierung der optischen Ozeanfernerkundung begonnen. Dies wurde und wird insbesondere durch ESA (European Space Agency) und EU im gemeinsamen Programm Global Monitoring for Environment and Security (GMES) forciert. Zurzeit liefern der europäische Satellit Envisat und der US-Satellit MODIS entsprechende Daten. Ab 2013 wird die Serie der operationellen europäischen GMES-Satelliten Sentinel3 für die Ozeanfernerkundung einsatzbereit sein. Parallel zu den Satelliten entwickeln sich operationelle Dienste, die Daten für das marine Umweltmonitoring bereitstellen. Ein Konsortium von 62 europäischen Partnern stellt seit Mitte 2009 den GMES Marine Core Service MyOcean bereit. Dies sind globale und regionale marine Daten aus Beobachtungen (in-situ und Satellitendaten) und Modellvorhersagen. Diese Core Services werden außer von großen institutionellen Organisationen (z.b. European Environment Agency (EEA)) auch von sogenannten Downstream - Dienstleistern verwendet, um spezielle Produkte zu erzeugen, die auf die Anforderungen der nationalen Ämter zugeschnitten sind. In Deutschland wird der Aufbau dieses Downstreambereichs durch das Wirtschaftsministerium/DLR in enger Zusammenarbeit mit dem Verkehrsministerium gefördert: das Projekt DeMarine, koordiniert durch das BSH. Eines der vier fachlichen Teilprojekte von DeMarine-Umwelt hat zum Inhalt, Wasserqualitätsdaten der Küstengewässer von Nord- und Ostsee bereitzustellen, die optimal an die Bedürfnisse des BSH, der entsprechenden Stellen der Länder und anderer nationaler Nutzer angepasst sind. Dieses Teilprojekt wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin koordiniert und zusammen mit dem GKSS-Forschungszentrum und Brockmann Consult durchgeführt. Das nationale Projekt DeMarine ist international in das europaweite Netzwerk MarCoast eingebunden (Marine and Coastal Service, finanziert durch die ESA). Dem BSH werden täglich Wasserqualitätsprodukte (Chlorophyllkonzentration, Schwebstoffkonzentration, SST; in 1200 m und zum Teil in 300 m räumlicher Auflösung) für die deutsche Nord- und Ostseeküste bereitgestellt. Dieser durch nationale Fördermittel unterstützte Service wird durch das von Brockmann Consult betriebene Water Quality Service System (WAQSS, anderen Nutzern, auch außerhalb Europas, zur Verfügung gestellt. Die Nutzer tragen zur Finanzierung des Services bei. Die Validierung der Fernerkundungsdaten spielt eine entscheidende Rolle für die Einbeziehung in das operationelle Monitoring. Die Validierung erfolgt in enger Zusammenarbeit mit dem Nutzer. Neben dem operationellen Betrieb ist die fachliche Weiterentwicklung wichtig für eine langfristig gesicherte Aufrechterhaltung des Services. Dies wird durch das Forschungsprojekt Aquamar gesichert, das über das 7. EU-Rahmenprogramm co-finanziert wird. Hier werden neue Produkte entwickelt, unter anderem höher integrierte Indikatoren, Informationsprodukte zur Unterstützung der Badegewässerrichtlinie durch räumlich hochaufgelöste Satellitendaten sowie Produkte zur Überwachung von großen Offshore-Bauwerken (z.b. Fehmarn-Belt-Querung) oder die Assimilation von Satellitendaten in Ökosystemmodelle. Im Rahmen von KLIWAS wird derzeit die Entwicklung von Verfahren zur Bestimmung von Fronten aus Fernerkundungsdaten

26 26 Meeresüberwachung gefördert, und in diesem Sommer wird die Entwicklung eines Dienstes zur Abschätzung des Risikos durch Ballastwasseraustausch abgeschlossen. Zusammenfassend kann man feststellen, dass sich nach ca. 10 Jahren intensiver methodischer Entwicklungsarbeit, die teilweise in enger Zusammenarbeit mit Nutzern wie dem BSH oder den Ämtern der Länder durchgeführt wurde, die Nutzung von Wasserqualitätsdaten aus der Satellitenfernerkundung am Beginn der operationellen Phase befindet. Neue Produkte sind in der Entwicklung bzw. bereits in der Erprobung. Anschrift der Verfasserin: Kerstin Stelzer Brockmann Consult Max-Planck-Str Geesthacht kerstin.stelzer@brockmann-consult.de Informationen aus Satelliten Daten oben: Echtfarbdarstellung Ausschnitt Nordund Ostsee mitte: Echtfarbdarstellung der Wasserkörper nach Korrektur der Atmosphäre, unten: Herleitung der Schwebstoffkonzentration aus den gemessenen Satellitendaten. Datenquellen: MERIS FR Daten ESA, Prozessierung: Case2Regional Prozessor, GKSS

27 Meeresüberwachung 27 Biodiverstität in der Tiefsee: Probleme des Umweltschutzes außerhalb der AWZ Pedro Martinez Arbizu Über die Hälfte der Weltoberfläche wird von Wassermassen mit mehr als 2000 m Tiefe bedeckt. Diese liegen in der Regel außerhalb der Ländergenzen in internationalen Gewässern. Der Einfluss des Menschen ist auch in diesen entlegenen Habitaten bemerkbar. Die Tiefsee ist ein Lebensraum mit einer sehr hohen Artenvielfalt, von der wir aber bisher sehr wenig kennen. Die speziellen Herausforderungen von Umweltschultzmaßnahmen in diesen Habitaten werden diskutiert. Diese sind hauptsächlich von zwei Faktoren abhängig, der Biodiversität des Habitats und dem Verbreitungsareal der darin lebenden Arten. Menschliche Aktivitäten, vor allem Fischerei, haben heutzutage einen Einfluss auf die Fauna von Seebergen und Kaltwasser-Korallenriffen. Die Erschließung von Lagerstätten kann in Zukunft eine Bedrohung für die Tiefseefauna darstellen. Darin eingeschlossen sind Gashydrate und Methanquellen an den Kontinentalrändern, Massivsulfide an heißen Quellen und Manganknollen im Abyssal. Für den Schutz der Meeresvielfalt in der Tiefsee bedarf es internationaler Abkommen, die neben der Notwendigkeit der weltweiten ökonomischen Entwicklung auch soziale und moralische Argumente berücksichtigen. Anschrift des Verfassers: Prof. Dr. P. Martínez Arbizu DZMB-Senckenberg Institut Südstrand Wilhelmshaven pmartinez@senckenberg.de

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31 Meeresschutzgebiete 31 Auf dem Weg zu einem weltweiten Netzwerk von Meeresschutzgebieten Henning von Nordheim Vorbemerkungen Die Hochsee und die Tiefsee repräsentieren 95 Prozent der globalen Biosphäre. Sie spielen eine wichtige Rolle für die Regulation des Erdklimas und beherbergen einen bedeutenden Teil der weltweiten noch weitestgehend unerforschten Biodiversität, sowie einige der produktivsten Ökosysteme, enorme natürliche Ressourcen, einzigartige Lebensräume und weltweit seltene Arten. Allerdings gefährden intensive menschliche Nutzung, Klimawandel und Übersauerung der Meere die Biodiversität, das Gleichgewicht und die Widerstandsfähigkeit dieser Ökosysteme. Durch ihre Abgeschiedenheit und die damit verbundenen logistischen Schwierigkeiten ihrer Erkundung sind die Hoch- und Tiefsee die bislang am wenigsten bekannten und geschützten Gebiete auf diesem Planeten. Zurzeit sind nur etwa fünf Prozent dieser Gebiete erforscht, vorwiegend in Küstengebieten, bis zu Bereichen wo der Kontinentalschelf in die Tiefsee abfällt. Die Hohe See und die Tiefsee liegen zumeist außerhalb nationaler Zuständigkeit, so dass Erfolge für zukünftige Schutzbemühungen in diesen Gebieten von globaler, internationaler Kooperation und Koordination abhängen. Zum Vortrag In dem Beitrag werden die aktuellen internationalen Bemühungen (inkl. regionaler Aktivitäten) zum Aufbau eines weltweiten Netzwerkes von Meeresschutzgebieten vorgestellt. Hierzu gehört vor allem die Global Ocean Biodiversity Initiative (GOBI). Sie ist eine internationale Partnerschaft, welche die wissenschaftlichen Grundlagen zum Schutz der Biodiversität auf der Hochsee und in der Tiefsee zusammenträgt und auswertet. GOBI unterstützt sowohl Länder als auch regionale und globale Organisationen bei der Nutzung von existierenden Daten sowie bei der Gewinnung neuer Daten, Hilfsmittel und Methodiken zur Identifikation von ökologisch bedeutsamen Meeresgebieten jenseits nationaler Zuständigkeiten. Diese Initiative begann Ende 2008 nach der erfolgreichen Vertragsparteiensitzung (COP) des Übereinkommens über die Biologische Vielfalt (CBD) im Mai 2008 in Bonn mit Unterstützung des Bundesumweltministeriums (als derzeitiger Präsidentschaft der CBD-COP als Zusammenarbeit zwischen dem Bundesamt für Naturschutz (BfN), IUCN, UNEP World Conservation Monitoring Centre, Marine Conservation Biology Institute, Census of Marine Life, Ocean Biogeographic Information System und dem Duke University Marine Geospatial Ecology Lab. Mittlerweile sind noch eine große Zahl weiterer Institutionen beteiligt. Die Arbeit dieser Initiative basiert auf den wissenschaftlichen Kriterien zur Identifikation von ökologisch oder biologisch bedeutsamen Meeresgebieten (EBSAs), welche ebenfalls 2008 angenommen worden sind und strebt an, Länder bei der Erfüllung der Ziele, die unter der CBD und beim 2002 World Summit on Sustainable Development vereinbart worden sind, zu unterstützen. Diese global vereinbarten Ziele sind vor allem: Stoppen des Biodiversitätsverlustes, Anwendung des Ökosystemansatzes bei menschlichen Aktivitäten im Meer und Aufbau eines repräsentativen Netzwerkes von Meeresschutzgebieten bis zum Jahr Anschrift des Verfassers: Dr. Henning von Nordheim Bundesamt für Naturschutz Insel Vilm/Rügen I8581 Putbus

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33 Meeresschutzgebiete 33 Weltnaturerbe Wattenmeer Herausforderungen, Chancen und Perspektiven für den Naturschutz Jens Enemark Die Aufnahme des deutsch-niederländischen Wattenmeeres in die UNESCO Welterbeliste im Juni 2009 ist der Höhepunkt der Trilateralen Wattenmeerzusammenarbeit. Es konnte überzeugend dargelegt werden, dass das Wattenmeer das größte zusammenhängende Wattgebiet der Welt ist, in dem natürliche Prozesse noch ungestört ablaufen. Das Welterbegebiet ist umfassend geschützt und beinhaltet alle Habitate, Arten und Prozesse, die für ein natürliches und dynamisches Wattenmeer typisch sind; es ist zudem groß genug, um die essentiellen ökologischen Prozesse und Werte zu erhalten. Gleichzeitig ist es weltweit eines der wichtigsten Gebiete für den Zugvogelschutz. Eine wichtige Grundlage für die Nominierung waren die Erhebungen aus dem Trilateral Monitoring and Assessment Program (TMAP). Der aktuelle Qualitätszustandsbericht wurde im Dezember 2009 veröffentlicht über 100 Wissenschaftler haben für das gesamte Wattenmeer die aktuellen Trends zu Eutrophierung, Schadstoffen, Seegras, Zoobenthos, Salzwiesen und Dünen zusammengetragen, sowie aktuelle Trendanalysen von Brut- und Rastvögeln, und marinen Säugern erstellt ( Zum ersten Mal wurden Langzeitreihen von Makrozoobenthos und Fischen grenzübergreifend ausgewertet. Positive Entwicklungen wie Rückgang der Eutrophierung und vieler Schadstoffkonzentrationen, Zunahme von Seegras in einigen Bereichen, Anwachs von Salzwiesen, und der Anstieg der Populationen vieler Brut- und Rastvögel sowie mariner Säuger haben sich fortgesetzt. Problematisch bleiben weiterhin die Abnahme der Miesmuschelbänke, die Zunahme von marinen Neobiota, und die geringe Dynamik vieler terrestrischer Habitate wie Dünen. Lückenhaft sind insbesondere die Informationen bezüglich sublittoraler Habitate, der Austauschvorgänge zwischen dem Wattenmeer und der angrenzenden Nordsee und des Sedimenthaushaltes. Die Ausweisung als Welterbe ist ein außerordentlicher Imagegewinn für die Region und eröffnet gleichzeitig neue Perspektiven für den Wattenmeerschutz, indem es die gemeinsame Verantwortung aller Partner für das gesamte Gebiet zwischen Texel und Sylt unterstreicht. Durch den Status als Welterbe kommen keine neuen Regelungen hinzu, aber es besteht die gemeinsame Verpflichtung, das Wattenmeer zu erhalten und zu schützen, damit es die Kriterien für ein Welterbe auch in Zukunft erfüllt. Die hohe Akzeptanz dieser Auszeichnung in der Bevölkerung, die stolz darauf ist, unterstützt ganz erheblich die Bemühungen des Naturschutzes vor Ort. Das Weltnaturerbe als Tourismusziel eröffnet auch die Perspektive, den Naturschutz besser in die Regionalentwicklung zu integrieren und die Akzeptanz für Schutzmaßnahmen auf lokaler Ebene zu erhöhen. Die Entwicklung einer gemeinsamen Tourismusstrategie, wie vom Welterbekomitee gefordert, ist ein erster Schritt, um zusammen mit der Tourismusindustrie konkrete Ziele und Maßnahmen zu vereinbaren. Das Weltnaturerbe wird auch die überregionale Zusammenarbeit in Wattenmeerschutz verstärken: durch Förderung überregionaler und grenzüberschreitende Naturschutzprojekte, Verbesserung des Monitorings, insbesondere im Hinblick auf Verbreitung neuer Arten ( alien species ) und die Verstärkung der internationalen Zusammenarbeit, insbesondere für Schutz und Management der Zugvögel. Anschrift des Verfassers: Jens Enemark Secretary Internationales Wattenmeersekretariat Virchowstraße Wilhelmshaven enemark@waddense-secretariat.org

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35 Meeresschutzgebiete 35 Das neue Bundesnaturschutzgesetz Meeresnaturschutz in der AWZ Carolin Kieß Zum 1. März 2010 trat das Gesetz zur Neuregelung des Rechts des Naturschutzes und der Landschaftspflege in Kraft (BGBl I S. 2542). Es schafft erstmals umfassende, unmittelbar geltende und bundeseinheitliche Regelungen für den Naturschutz in Deutschland. Das alte Rahmenrecht, das lediglich allgemeine Vorgaben für die Länder enthielt, wurde damit abgelöst. Die Neuordnung stellt einen wichtigen Schritt zur Verbesserung der Vollzugstauglichkeit und Anwenderfreundlichkeit des Naturschutzrechts dar. Die drohende Zersplitterung des Naturschutzrechts in Deutschland ist damit zunächst abgewendet. Ob die Rechtseinheit und Rechtsklarheit dauerhaft gewahrt werden können, hängt nun davon ab, wie und in welchem Umfang die Länder von ihren neuen verfassungsrechtlichen Abweichungsrechten Gebrauch machen werden. Der Meeresnaturschutz erfährt durch die Novelle eine Stärkung, erstmals wurde hierzu ein eigenes Kapitel im Bundesnaturschutzgesetz aufgenommen. Durch 56 Abs. 1 BNatSchG wird nahezu das gesamte an Land und in den Küstengewässern bewährte Instrumentarium des Naturschutzrecht nun auch auf den Bereich der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) und des Festlandsockels erstreckt. In diesem Bereich jenseits der nationalen Hoheitsgewässer, der einem besonderen seevölkerrechtlichen Rechtsregime unterliegt, sind damit über die Regelungen zum Schutzgebietsnetz Natura 2000 ( 38 BNatSchG a. F.) hinaus erstmals auch alle weiteren relevanten Bestimmungen des Naturschutzrechts anwendbar. Dies ist für den Erhalt der vielfältigen und eng miteinander vernetzten Ökosysteme dringend erforderlich, nicht zuletzt zur Erfüllung völker- und europarechtlicher Schutzverpflichtungen. Das Recht des Meeresnaturschutzes ist nicht nur im Hinblick auf die AWZ sondern auch bezüglich der Küstengewässer nach Art. 72 Abs. 3 S. 1 Nr. 2 GG von der Befugnis der Länder zur Abweichung ausgenommen. Durch die Erstreckung des naturschutzrechtlichen Instrumentariums auf die AWZ trägt der Bundesgesetzgeber auch dem mit der Nutzung küstenferner Gebiete einhergehenden Bedürfnis nach einer Fortentwicklung der genehmigungsrechtlichen Voraussetzungen für lokale Eingriffe Rechnung. Bei Vorhaben, die Auswirkungen auf die biologische Vielfalt der Meere haben können, wie dem marinen Sand- und Kiesabbau, der Errichtung von Seeanlagen oder der Verlegung von Kabeln und Pipelines, sind zukünftig auch im Bereich von AWZ und Festlandsockel etwa der gesetzliche Biotopschutz sowie die naturschutzrechtliche Eingriffsregelung zu beachten. Eine Sonderregelung besteht insoweit bzgl. der Errichtung von Offshore-Windenergieanlagen, die bis zum 1. Januar 2017 von der Anwendung der Eingriffsregelung freigestellt sind. Das BfN ist nun als zuständige Naturschutzbehörde für den Bereich der AWZ mit den notwendigen rechtlichen Befugnissen ausgestattet. Anschrift der Verfasserin: Dr. Carolin Kieß Bundesamt für Naturschutz Konstantinstr Bonn kiessc@bfn.de

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39 Offshore-Windparks 39 Offshore-Windenergie: Aktueller Stand der Verfahren und erste Erfahrungen bei der Errichtung Christian Dahlke In diesem Einführungsvortrag werden die Entwicklungen in rechtlicher und tasächlicher Hinsicht dargestellt, die sich seit dem Zeitpunkt ergeben haben, als Offshore-Windenegie letzmals Thema bei diesem Symposium gewesen ist. Als wichtige Stichpunkte sind hier - die Novellierung die SeeAnlV 2008 mit der Öffnung für Belange der Raumordnung und auch sonstige öffentliche Belange, - die Entwicklung und die Ergebnisse des Verfahrens zur Etablierung eines Raumordnungsplans für die AWZ der Nord-und Ostsee 2009 sowie - die aktuellen Änderungen durch die Änderung des BNatSchG 2010 zu nennen. Die Entwicklung der Antragslage wird ebenso illustiert, wie der Beginn der Errichtungsarbeiten in den ersten Vorhaben auf See. Offshore-Windparks in der Nordsee

40 40 Offshore-Windparks Offshore-Windparks in der Ostsee In dem folgenden Vortrag erfolgt eine Darstellung der Systematik von ökologischem Monitoring des Betreibers sowie der staatlichen Begleitforschung im Vorhaben alpha ventus einschließlich einiger Darstellungen erster Ergebnisse. Anschrift des Verfassers: Christian Dahlke Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie Bernhard-Nocht-Straße Hamburg

41 Offshore-Windparks 41 Stand der ökologischen Begleitforschung im Offshore-Testfeld alpha ventus Karoline Weber-Streidt und Kristin Blasche Im Jahr 2009 wurde Deutschlands erster Offshore-Windpark alpha ventus mit 12 Windenergieanlagen errichtet. Bau und Betrieb des so genannten Testfeldes werden von umfangreichen ökologischen Untersuchungen begleitet. Zusätzlich zu dem obligatorischen Monitoring nach den Vorgaben des Standarduntersuchungskonzeptes (Standard zur Untersuchung der Auswirkungen von Offshore-Windenergieanlagen auf die Meeresumwelt - StUK) des BSH koordiniert die Behörde das ökologische Forschungsprojekt StUKplus, das ergänzende forschungsspezifische Fragestellungen beantworten soll. Ziel des vom Umweltministerium geförderten Projektes ist neben der Erforschung der Effekte auf die Meeresumwelt auch die Evaluierung des bisher gültigen StUKs. Umfangreiche Voruntersuchungen zu Bodenorganismen, Fischen, Rast- und Zugvögeln sowie zu marinen Säugetieren wurden bereits 2008 vor Beginn der Bauphase im Testfeld durchgeführt. Schon bald werden aufschlussreiche Vorher-Nachher-Vergleiche zu den bau- und betriebsbedingten Auswirkungen möglich sein. Abb. 1: Bauaktivitäten im Testfeld alpha ventus Erste Ergebnisse aus der Bauphase, die in den nächsten Monaten und Jahren noch um weitere Erkenntnisse aus der Betriebsphase von alpha ventus vervollständigt werden, lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: Effekte auf marine Säugetiere: Der Rammschall während der Bauphase von Windenergieanlagen, der in Entfernungen von bis zu 20 Kilometern messbar ist, zählt zu den Hauptgefährdungsursachen für die hörempfindlichen Meeressäuger. Vor, während und nach den Rammarbeiten im Testfeld alpha ventus wurden Schweinswale mittels Flugzeug- und Schiffszählungen sowie Unterwassermikrophonen erfasst. Die Untersuchungen haben ein eindeutiges Ausweichverhalten der Schweinswale während der Rammarbeiten gezeigt. Zum Schutz der Tiere wurden sie vor Beginn der lauten Hammerschläge aus dem Gefahrenbereich der Unterwasserbaustelle vergrämt, d.h. mittels akustischem Signal ferngehalten. Zusätzlich wurde an einer Anlage ein Blasenschleier als Schallminderungsmaßnahme eingesetzt. Weitere Untersuchungen werden zeigen, ob die Schweinswale das Windparkgebiet zukünftig als Lebensraum nutzen.

42 42 Offshore-Windparks Veränderungen des Lebensraumes für Bodenorganismen und Fische: Der Bau von Windenergieanlagen lässt wahrscheinlich künstliche Riffe entstehen. So hat sich in unmittelbarer Nähe zu alpha ventus an dem Fundament der Forschungsplattform FINO 1 ein dichter Bewuchs mit Miesmuscheln, Seeanemonen und sogar ersten Austern gebildet. Dies ist möglicherweise eine zusätzliche Nahrungsquelle für Fische, die im Windparkgebiet zudem vor Fischerei geschützt sind. Erste Beobachtungen an den Fundamenten zeigen, dass sich hier bereits erste Riffarten wie Taschenkrebs und Samtkrabbe ansiedeln. Dies sind Anzeichen für die Veränderung des ursprünglich feinsandigen Lebensraumes. Untersuchungen an Zugvögeln: Derzeit werden verschiedene Video- und Wärmebildkameras sowie Radargeräte installiert, um mögliche Kollisionen von Zugvögeln sowie Ausweichbewegungen zu erfassen. Bisherige Studien an der FINO 1 haben gezeigt, dass die Kollisionswahrscheinlichkeit stark wetter- und beleuchtungsabhängig ist. Die Untersuchungen zu Rastvögeln haben mit Inbetriebnahme der Anlagen begonnen. Ziel ist es festzustellen, inwieweit Rastvögel das Gebiet als Lebensraum weiterhin nutzen. Hier sind artspezifische Unterschiede zu erwarten. Abb. 2: Bewuchs der Unterwasserkonstruktion von FINO1 (nahe Testfeld alpha ventus) mit Miesmuscheln und Seenelken in rund 5 m Wassertiefe. Foto: Sebastian Fuhrmann Abb. 3: Kamerasysteme mit Blick vom Umspannwerk zur nächsten WEA Foto: Reinhold Hill, Avitec Research Weitere Informationen zu den Ergebnissen der ökologischen Begleituntersuchungen während der Bauphase von alpha ventus : Standard. Untersuchung der Auswirkungen von Offshore-Windenergieanlagen auf die Meeresumwelt (StUK 3): Anschrift der Verfasserinnen: Karoline Weber-Streidt und Kristin Blasche Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie Bernhard-Nocht-Straße Hamburg karoline.weber-streidt@bsh.de kristin.blasche@bsh.de

43 Offshore-Windparks 43 Auswirkungen des Unterwasserschalls bei den Rammarbeiten zur Installation des Offshore-Testfelds alpha ventus auf Meeressäugetiere Klaus Lucke Die derzeit gängige Methode zur Errichtung von Offshore Windkraftanlagen (WEAs) ist die Einbringung einer Pfahlgründung mittels Impulsrammung. Die dabei in den Wasserkörper abgegebenen Schallimpulse haben einen Spitzen-Schalldruckpegel von mindestens 230 db re 1µPa und eine Schallenergie von mindestens 200 db re 1µPa 2 s. Zur Errichtung jeder der 12 WEAs im Testfeld "alpha ventus" wurden im Durchschnitt Rammimpulse erzeugt. Für die deutsche AWZ sind derzeit über 60 Windparks mit mehreren tausend WEAs beantragt und für über dieser Anlagen liegt bereits eine Baugenehmigung vor. Diese Gebiete sind gleichzeitig der Lebensraum der einzigen heimischen Walart, des Schweinswals (Phocoena phocoena). Eine Besonderheit dieser Tiere ist ihr sehr empfindliches Gehör und ihre Fähigkeit, sich mittels Echolokation ein Bild ihrer Unterwasserumwelt zu machen. Sie nutzen Schall zur Nahrungssuche sowie für andere wichtige Lebensfunktionen und sind folglich vital auf ein gesundes Gehör angewiesen. Durch Unterwasserschall kann es bei ihnen zu Verhaltensreaktionen kommen, ist der Schall intensiv genug, kann er die Wahrnehmung anderer für die Tiere bedeutender Geräusche maskieren und im Extremfall kann es durch lauten Schall zu einer Beeinträchtigung oder Schädigung des Gehörs kommen. Eine solche Beeinträchtigung des Gehörs (zeitweilige Hörschwellenverschiebung, TTS) setzt bei einer einmaligen Beschallung ab einem empfangenen Spitzenschalldruck von 200 db re 1µPa ein. Im Zusammenhang mit den Bauarbeiten bei "alpha ventus" stellt sich die Frage, ob und wann die Tiere das Gebiet verlassen und wie hoch ihre akustische Belastung aufgrund der Bauaktivitäten ist. Flugzählungen in der südlichen Nordsee haben gezeigt, dass Schweinswale während der Errichtung der ersten WEAs im Testfeld "alpha ventus" das Gebiet zunächst im Umkreis von >20 km meiden. Da akustische und telemetrische Daten zur tatsächlichen Belastung der Tiere sowie über ihre Vermeidungsreaktionen im Zusammenhang mit den Rammaktivitäten fehlen, wurde entsprechend zunächst eine Modellierung vorgenommen. Ausgehend von vorhandenen Informationen über die Schwimmgeschwindigkeit der Schweinswale auf der einen und die Schallemissionen bei der Rammung auf der anderen Seite, wurden mehrere realistische Szenarien getestet. In allen Fällen auch bei langsamer Erhöhung der Rammenergie ("Soft-Start") wurde der TTS-Grenzwert für die akustische Belastung der Tiere jedoch überschritten. Besorgniserregend ist in diesem Zusammenhang, dass in der direkten Umgebung der Rammungen gegen Ende der Rammphase bei "alpha ventus" in 2009 wieder deutlich mehr Schweinswale detektiert wurden. Eine ursächliche Erklärung für diesen Anstieg kann zur Zeit aufgrund unzureichender Kenntnisse über die Habitatwahlparameter der Schweinswale noch nicht gegeben werden. Die erhöhte Präsenz der Tiere im Umfeld der Anlagen belegt jedoch, dass diese Tiere einer sehr hohen Anzahl von Schallimpulsen bei hohen akustischen Empfangspegeln ausgesetzt wurden. Eine derartige Mehrfachbeschallung birgt das Risiko einer zu starken akustischen Belastung des Gehör der Schweinswale. Es ist zu vermuten, dass Tiere im Nahbereich der Bauarbeiten physisch zumindest beeinträchtigt wurden. Es ist also zusammenfassend davon auszugehen, dass durch die Bauaktivitäten einige Schweinswale geschädigt und viele Tiere gestört wurden. Während die Schädigung weder auf Individuen- noch auf Populationsebene akzeptabel ist, kann die biologische Signifikanz der Störung noch nicht beurteilt werden. Anschrift des Verfassers: Dr. Klaus Lucke Forschungs- und Technologiezentrum Westkueste Christian-Albrechts-Universitaet zu Kiel Hafentoern Buesum lucke@ftz-west.uni-kiel.de

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45 Offshore-Windparks 45 Erfahrungen bei der Rammschallminderung durch Blasenschleier bei der Errichtung des Offshore-Testfelds alpha ventus Tanja Grießmann, Jörg Rustemeier, Raimund Rolfes Hintergrund Messungen im Zusammenhang mit Rammarbeiten zur Errichtung von Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) in Nord- und Ostsee haben Hydroschallpegel ergeben, die die vom Umweltbundesamt (UBA) geforderten Richtwerte erheblich überschreiten. Dieses Ergebnis zeigt, dass zum Schutz mariner Lebewesen die Notwendigkeit von wirksamen Schallminderungsmaßnahmen während der Rammarbeiten besteht. Allerdings müssen derartige Maßnahmen kostengünstig sein und ohne wesentliche Beeinflussung des Baugeschehens umgesetzt werden können. Im Rahmen der regelmäßigen Arbeitstreffen der Stiftung Offshore-Windenergie hat man im Dezember 2008 beschlossen, einen gestuften Blasenschleier dicht an der Gründungskonstruktion einer Multibrid-Anlage als schallmindernde Maßnahme im Testfeld zu erproben. Fa. MENCK hat in Zusammenarbeit mit der Fa. Hydrotechnik Lübeck GmbH die Konzeption und den Bau des Blasenschleiers übernommen. Die begleitenden Hydroschallmessungen wurden Ende Mai 2009 bei der Erprobung des Konzepts während der Rammarbeiten an der AV09 vom ISD koordiniert und zusammen mit den Forschungspartnern DEWI und ITAP durchgeführt. Abb. 1: An der Multibrid-Anlage AV09 vormontiertes unteres Teilsystem des Blasenschleiers, Eemshaven, Niederlande (Quelle: Hydrotechnik Lübeck GmbH) Abb. 2: Oberes mobiles Teilsystem des Blasenschleiers im Transportrahmen mit Auftriebskörpern, Eemshaven, Niederlande (Quelle: Hydrotechnik Lübeck GmbH) Schallschutzkonzept Blasenschleier Die Bezeichnung Blasenschleier umfasst das gesamte Schallschutzkonzept, bestehend aus den Düsenrohrringen und dem eigentlichen Blasenschleier, der erst entsteht, wenn die horizontalen Rohrsysteme mit Druckluft befüllt werden, die Luftblasen aus den Düsenöffnungen austreten und zur Wasseroberfläche in Form eines Schleiers aufsteigen. Luft- oder Gasblasen ändern die hydroakustischen Eigenschaften des Mediums Wasser. Zwischen Wasser und Luft besteht aufgrund des großen Dichteunterschieds ein erheblicher Impedanzsprung. Die Schallanregung von Luftbläschen nahe ihrer Eigenfrequenz führt zu einer

46 46 Offshore-Windparks starken Reduktion der Schallamplituden, wobei sowohl Streuungs- als auch Absorptionseffekte wirksam sind. In der Nähe der Resonanzfrequenz beträgt die akustische Oberfläche der einzelnen Gasblase ein Vielfaches ihrer geometrischen Oberfläche, was die besondere Effektivität von Blasenschleiern begründet. Die Anordnung eines Blasenschleiers dicht an der Gründungskonstruktion stellt allerdings wegen der unmittelbaren Nähe zu Rammgerät, Rammpfahl und Fundament eine besondere Herausforderung dar. Um Störungen des Rammvorgangs so gering wie möglich zu halten, wurde der Blasenschleier in ein vormontierbares unteres (s. Abb. 1) und ein mobiles oberes Teilsystem (s. Abb. 2) zerlegt. Zwei Pfähle des Tripods wurden mit Blasenschleiern ausgerüstet. Am Tag der Errichtung der AV09 konnten die unteren vormontierten Systeme während der Rammarbeiten planmäßig in Funktion gesetzt werden. Die mobilen oberen Systeme kamen aufgrund des engen Wetterfensters und der Gefahr, durch den ungewissen Zeitbedarf, der für ihre Montage offshore nötig gewesen wäre, die Errichtung der Fundamente zu stark zu verzögern, nicht zum Einsatz. Abb. 3: Austritt des Luftblasenschleiers an der Wasseroberfläche, Nord-Ost-Pfahl der AV09 bei Stauwasser, (Quelle: ISD) Projektziele und Ergebnisse Wesentliche Ziele des Forschungsvorhabens sind: Konzeptentwicklung und Design eines gestuften Blasenschleiers dicht an der Gründungskonstruktion. Erprobung und Bewertung der Einsetzbarkeit des gestuften Blasenschleiers unter Offshore-Bedingungen und unter den Randbedingungen des Errichtungsprozesses der Hauptgewerke. Feststellung des Einflusses von Strömungsgeschwindigkeit und -richtung auf die Schallminderungswirkung des Blasenschleiers im Betrieb. Untersuchung des Einflusses der Rammenergie auf die Schallminderungswirkung in der Umgebung. Die Ergebnisse des Projekts werden im Vortrag präsentiert. Anschrift der Verfasser: Tanja Grießmann Jörg Rustemeier Prof. Dr.-Ing. habil. Raimund Rolfes Institut für Statik und Dynamik, Leibniz Universität Hannover Appelstr. 9A Hannover

47 Offshore-Windparks 47 RAVE - Geologische Forschung zum Kolkverhalten und zur Sedimentdynamik im Offshore-Testfeld alpha ventus Maria Lambers-Huesmann Sedimentologische Eigenschaften des Meeresbodens und hydrodynamische Prozesse haben einen grundlegenden Einfluss sowohl auf die ökologische Funktion des Meeresbodens als marines Habitat als auch auf die bodenmechanischen Eigenschaften des Meeresbodens in seiner Funktion als Baugrund für z.b. Offshore- Windenergie-Anlagen (WEA). Ziel des Projektes RAVE-Geologie, einem Teilprojekt des RAVE-Messservice, das vom BSH koordiniert wird, ist die Überprüfung der Prognosen aus der Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP), die im Zuge des Genehmigungsverfahrens erstellt wurde. Dabei geht das Untersuchungskonzept über das hinaus, was der Anlagenbetreiber bereits im Rahmen des Betriebsmonitorings zu prüfen hat. Der Fokus der geologischen Untersuchungen liegt daher auf die Erfassung und Bewertung der sedimentdynamischen Prozesse, die zum möglichen Änderungen im Aufbau und der Beschaffenheit des oberen Meeresbodens führen können. Zur in Situ-Erfassung der Kolktiefen und deren Dynamik werden an den Gründungen angebrachte Echolote verwendet. Eine Kombination aus flächendeckender Hydroakustik und geotechnischen in Situ-Methoden und Laboruntersuchungen, die in regelmäßigen Zeitintervallen durchgeführt werden, gibt Aufschluss auf den Einfluss möglicher Änderungen der Sedimentdynamik im gesamten Windpark. Erste Ergebnisse zeigen, dass es auch in größeren Wassertiefen (ca. 30 m) zu Wechselwirkungen zwischen Meeresboden und WEA-Gründungen kommt, auch wenn diese bislang lokal begrenzt sind. Einen Hinweis auf die Beeinflussung der sedimentdynamischen Prozesse im gesamten Windpark gibt es derzeit nicht. Abb.1: Schematische Darstellung der morphologischen Erfassung des Meeresbodens mit Fächerecholot Quelle: BSH Anschrift der Verfasserin: Maria Lambers-Huesmann Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie Bernhard-Nocht-Straße Hamburg

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49 Offshore-Windparks 49 Einfluss von Schiffsverkehr auf Seevögel Stefan Garthe, Philipp Schwemmer, Bettina Mendel Die meisten anthropogenen Aktivitäten in marinen Ökosystemen stehen mit Schiffsverkehr im Zusammenhang. Dazu zählen u.a. der Transport von Gütern und Personen, Fischerei, Sand- und Kiesentnahmen, der Bau und die Wartung von Offshore-Windenergieanlagen sowie Schiffsverkehr als Freizeitaktivität. Durch die Intensivierung menschlicher Aktivitäten kommt dem Schiffsverkehr in deutschen Offshoregebieten eine immer wichtigere Bedeutung zu. Allerdings werden viele Bereiche der deutschen Nord- und Ostsee von Seevögeln rund ums Jahr als wichtige Nahrungs- und Rasthabitate genutzt. Der Einfluss von Schiffsverkehr auf das Verhalten und die Verbreitung von störempfindlichen Seevögeln ist jedoch erst in Ansätzen bekannt. Neben Seetauchern gelten Meeresenten als besonders empfindlich gegenüber Störungen durch Schiffsverkehr. Daher wurden zunächst Fluchtdistanzen von Meeresenten vor einem herannahenden Schiff gemessen. Dabei zeigte sich, dass die Fluchtdistanzen der einzelnen Arten variieren. Außerdem waren die Fluchtdistanzen der Meeresenten in viel befahrenen Schifffahrtsstraßen geringer als in anderen Bereichen, was auf einen Gewöhnungseffekt hindeutet. Auch Seetaucher reagieren sehr empfindlich auf Störungen durch Schiffsverkehr. Es konnte nachgewiesen werden, dass Seetaucher viel befahrene Bereiche meiden, was zu einer Verkleinerung und Zerschneidung von Rasthabitaten führt. Durch die geplanten Offshore-Windparks kommt auf dem Meer nun noch eine weitere Nutzung hinzu, die eine große Fläche beanspruchen wird. Bislang wurde bei Untersuchungen anthropogener Effekte der Fokus hauptsächlich nur auf eine einzelne Nutzung gelegt, obwohl alle durchgeführten Nutzungen gleichzeitig auf die Seevögel einwirken. Deshalb ist es unerlässlich, die Auswirkungen anthropogener Nutzungen kumulativ zu betrachten. In diesem Vortrag werden daher die ersten Ergebnisse einer kumulativen Betrachtungsweise der Auswirkungen von Offshore-Windkraft und Schiffsverkehr am Beispiel der Seetaucher dargestellt. Diese ersten Erkenntnisse haben eine hohe Relevanz für eine naturverträglich räumliche Planung im marinen Bereich. Anschrift der Verfasser: PD Dr. Stefan Garthe, Dr. Philipp Schwemmer, Bettina Mendel Forschungs- und Technologiezentrum Westküste (FTZ) Universität Kiel Hafentörn 1 D Büsum garthe.ftz-west.uni-kiel.de

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53 Schifffahrt und Umwelt 53 Überlegungen zur Vermeidung von Konflikten zwischen Meeresnaturschutz und Schifffahrtsanliegen Dieter Boedeker Internationale Vereinbarungen zur Verhütung von Beeinträchtigungen der Meeresumwelt wie z.b. das MAR- POL (Marine Pollution)-Übereinkommen, aber auch HELCOM und OSPAR zielen darauf ab, dass von der Schifffahrt eine möglichst geringe Beeinträchtigung der Meeresumwelt ausgeht. Dies wird auch von der Raumordnung in der deutschen Ausschließlichen Wirtschaftszone postuliert und angestrebt. Über diese allgemein gültigen Rahmenbedingungen hinaus ist Deutschland gemäß FFH-RL (Richtlinie 92/43/ EWG) verpflichtet, in den Natura 2000-Schutzgebieten Managementmaßnahmen zu ergreifen, um für die Schutzgüter einen "günstigen Erhaltungszustand" zu erreichen. Wenn die Schifffahrt hierfür ein aktuelles oder potenzielles Konfliktfeld darstellt, müssen entsprechende Regelungsmechanismen ergriffen werden. In der deutschen AWZ ist das BfN die zuständige Behörde für die Belange des Meeresnaturschutzes. Da jedoch auf nationaler Ebene keine Regelungsmechanismen für den Schiffsverkehr in der AWZ bestehen, sind solche nur durch die "International Maritime Organisation" (IMO) möglich, die hier auf der Grundlage des Seerechtsübereinkommens der Vereinten Nationen (UNCLOS) die exklusive Regelungskompetenz besitzt. So konnte bereits in 2005 die gesamte Ostsee bis auf die russischen Gewässer durch die IMO als "besonders ökologisch sensibles Gebiet" (PSSA) ausgewiesen werden. Mit dieser Ausweisung waren weitere Regulierungsmaßnahmen für die Schifffahrt verbunden, die 2006 in Kraft traten. Auch das Trilaterale Wattenmeer ist ein PSSA, liegt allerdings vollständig in den Hoheitsgewässern der drei Partnerstaaten. In den letzten Jahren haben Analysen des Schiffsverkehrs in Nord- und Ostsee mittels AIS und Auswertung von optischen Sichtungen von Schiffen im Zuge des Monitorings von Schweinswalen und Seevögeln gezeigt, dass einerseits Konzentrationsgebiete von Schweinswalen und Seevögeln häufig nur wenig von der Schifffahrt frequentiert werden, aber andererseits diese Tiere stark frequentierte Schiffsrouten meiden. So erlangen z.b. wegen der bislang geringen Verkehrsdichte der Adlergrund und die Oderbank eine herausragende Bedeutung als Nahrungs-, Überwinterungs-, Mauser-, Durchzugs- und Rastgebiet für Seevögel in der Ostsee. Hier ist die Schifffahrt ein großes potenzielles Konfliktpotenzial, vorrangig wegen ihrer Scheuch- und Vergrämungswirkung auf Seevögel, aber auch auf Schweinswale. Insofern ist es aus naturschutzfachlicher Sicht geboten, die Schifffahrt in diesen Meeresgebieten dauerhaft auf dem vorhandenen niedrigen Niveau zu halten. Nur so ließe sich hier das Konfliktpotential zwischen dem Schutzauftrag und der Schifffahrt auch zukünftig vermeiden bzw. noch weiter reduzieren. Anschrift des Verfassers: Dieter Boedeker Bundesamt für Naturschutz Außenstelle Vilm Putbus

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55 Schifffahrt und Umwelt 55 Ökonomie und Ökologie - Gegensätze in der Seeschifffahrt? Ca r s t e n-s. Wi b e l Das Beratungsgremium des Deutschen Nautischen Vereins ist der Ständige Fachausschuss (StFA), den Delegierte der 20 Nautischen Vereine und 47 Kooperativen Mitglieder bilden. Gemeinsam beraten sie aktuelle Themen der Seeschifffahrt, Arbeitskreise bereiten Beschlussvorlagen vor. Zu den herausragenden Arbeitsergebnissen im Bereich des Meeresumweltschutzes zählen unter anderem Empfehlungen zu sauberen Schiffsmotorenabgasen und zum Ballastwassermanagement, Stellungnahmen und Positionspapiere zur Abbergung von Schiffsladungen havarierter Containerschiffe und zu Kriterien für ein zukunftsgerichtetes Notschleppkonzept. Einige der vom StFA und seinen Ausschüssen erarbeiteten Empfehlungen, beispielsweise zum Automatischen Schiffsinformationssystem (AIS) oder zu Schifffahrts-Brennstoffen mit Zukunft wurden von der Bundesregierung als Grundlage für IMO-Verhandlungen genutzt. Die Seeschifffahrt gibt es, wie auch die Reedereien, nicht. Für Außenstehende ist die Vielfalt der verschiedenen Strukturen, die zu verschiedenen Interessen führen kann, verwirrend. Reedereien, die einen Haus zu Haus -Service für Ladung anbieten, haben andere wirtschaftliche Zwänge als Reedereien, die Schiffe für andere betreiben oder die in Zeit- oder Reisecharter fahren. Und Projektladung hat andere Rahmenbedingungen als Liniendienste für Container. Gemeinsam ist allen Reedereien, dass sie einen möglichst wirtschaftlichen Betrieb anstreben. Dazu gehört auch der wirtschaftliche Einsatz von Ressourcen. Die Verschärfung der Mindestanforderungen an Schifffahrtsbrennstoffe, die zu einer Verteuerung von Schweröl führen und den Preisunterschied zum Marine-Diesel verringern werden, bietet durch Anwendung bewährter in den letzten Jahrzehnten vergessener Maßnahmen die Möglichkeit zur Verbesserung des Gesamt- Wirkungsgrades des Schiffsbetriebes. Greifen ökologische Forderungen wie Schiffe an die Steckdose zu sehr in den Schiffsbetrieb ein, können technische, rechtliche und wirtschaftliche Fragen eine Umsetzung der ursprünglichen ökologischen Forderung der Verringerung der Schiffsemissionen behindern. Ökonomie und Ökologie müssen keine Gegensätze sein. Der schonende = wirtschaftliche Umgang mit der Umwelt und ihren Ressourcen ist für beide zwingend. Der Deutsche Nautische Verein hatte daher schon 2007 der maritimen Wirtschaft empfohlen, zukunftsgerichtete Konzepte und Initiativen zu ergreifen, um durch die ergänzende Nutzung anderer Antriebsformen die Umweltfreundlichkeit des Verkehrsträgers Seeschiff weiter zu verbessern. Anschrift des Verfassers: Carsten-S. Wibel Deutscher Nautischer Verein Leiter Arbeitskreis Umweltschutz und Klimawandel Bugsier-, Reederei- und Bergungs-Gesellschaft mbh & Co. KG Johannisbollwerk Hamburg c.wibel@bugsier.de

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57 Schifffahrt und Umwelt 57 Luftschadstoffe aus Schiffsemissionen im Nordseeraum Volker Matthias, Ines Bewersdorff, Armin Aulinger, Markus Quante Der Schiffsverkehr und die Menge der Güter, die weltweit mit Schiffen transportiert werden, haben in den letzten Jahren und Jahrzehnten stetig zugenommen. Daher leisten Schiffsabgase inzwischen einen erheblichen Beitrag zur Luftverschmutzung in küstennahen Gebieten. Dabei spielen nicht nur die direkten Emissionen von Gasen und Partikeln eine Rolle, Schwefel- und Stickoxide tragen auch wesentlich zur Sekundärpartikelbildung bei und können dadurch die Feinstaub- (Aerosol-) Konzentrationen viele hundert Kilometer landeinwärts noch deutlich erhöhen. Aus einer Statistik von Lloyds Marine Intelligent Unit wurde ein Schiffsemissionsmodul, das einzelne Schiffsbewegungen berücksichtigt, erstellt. Dieses benutzt in der Bewegungsstatistik ebenfalls vorhandene Informationen über Schiffstypen, Schiffsmotoren und Treibstoffverbrauch zusammen mit leistungsbezogenen (g/kwh) Emissionsfaktoren (Cooper [2004]) um zeitlich (1 Stunde) und räumlich (18 x 18 km²) hoch aufgelöste Schiffsemissionen von SO 2, NO x und Partikeln zu berechnen. Diese Emissionen werden zusammen mit einem Emissionsregister für landgestützte anthropogene Emissionen in das dreidimensionale Eulersche Chemietransportmodell CMAQ (Community Multiscale Air Quality Model, (By u n und Ch i n g [1999])) gespeist. Das Modell wird mit realitätsnahen meteorologischen Feldern angetrieben, die ebenfalls aus einem dreidimensionalen, mesoskaligen Modell gewonnen wurden. In dieser Studie wurden die meteorologischen Felder des Jahres 2000 zu Grunde gelegt. Die Luftschadstoffkonzentrationen dieses Jahres wurden vollständig auf einem 54 x 54 km²-gitter für Europa und einem 18 x 18 km²-gitter über der Nordsee berechnet. Es wurden zwei Läufe, einer mit und einer ohne Schiffsemissionen, durchgeführt und die Unterschiede wurden analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die gasförmigen Emissionen von SO 2 und NO x zu Konzentrationserhöhungen über der Nordsee und in einem schmalen Küstenstreifen führen (Matthias et al. [2010]). Diese treten im Sommer durch stärkeren Schiffsverkehr in erhöhtem Maße auf. SO 2 und NO x werden in der Atmosphäre weiter oxidiert und bilden dann sogenannte sekundäre Aerosolpartikel aus Sulfat (SO 4 ) und Nitrat (NO 3 ). Sulfat und Nitrat sind an das Vorhandensein von Ammonium (NH 4 ) gebunden, das aus dem Vorläufergas Ammoniak (NH 3 ) gebildet wird und auf Grund der hohen landwirtschaftlichen Aktivität im Nordseeumfeld ausreichend vorhanden ist. Durch dieses Zusammenspiel kommt es besonders im Sommer, wenn die Oxidationskapazität der Atmosphäre höher als im Winter ist, zu starker Aerosolbildung (Abb. 1). Die Sulfat- und Nitratkonzentrationen liegen auch einige hundert Kilometer landeinwärts noch 20 % und mehr über den Konzentrationen ohne Schiffsverkehr. a) b) c) Abb. 1: Mittlere Veränderung der Nitrat-, Sulfat- und Ammoniumkonzentrationen durch Schiffsemissionen im Juli 2000 a) NO 3 (p) inkl. Schiffe / N0 3 (p) ohne Schiffe b) SO 4 (p) inkl. Schiffe / SO 4 (p) ohne Schiffe c) NH 4 (p) inkl. Schiffe / NH 4 (p) ohne Schiffe

58 58 Schifffahrt und Umwelt Die negativen Auswirkungen des hohen Schwefelgehaltes in Schiffskraftstoffen sind hinlänglich bekannt. Daher sind einige Meeresgebiete zu sog. SECAs, Sulphur Emission Control Areas, erklärt worden (IMO, 2008), in denen Schiffe nur mit schwefelreduziertem Kraftstoff (1,5 % statt bisher durchschnittlich 2,7 % Schwefelanteil) fahren dürfen. Hierzu gehört seit Ende 2007 auch die Nordsee. Die Effekte einer solchen Schwefelreduzierung im Schweröl-Treibstoff um 45 % auf die Aerosolbildung wurden in einer weiteren Modellstudie untersucht (Abb. 2). Die Ergebnisse zeigten, dass die vom Schiffsverkehr verursachten SO 2 Konzentrationen erwartungsgemäß um 42 % im gesamten Modellgebiet sanken, während die Sulfatkonzentrationen um 38 % zurückgingen. Durch das Fehlen von Sulfat bei der Bildung von Ammonuimsulfat-Aerosolpartikeln, ist zu erwarten, dass sich vermehrt Ammoniumnitrat-Aerosolpartikel bilden und damit möglicherweise bei gleich bleibender Ammoniumkonzentration der Nitratanteil steigt, während der Sulfatanteil sinkt. Die Modellergebnisse zeigen, dass diese Ersetzung des Sulfats durch Nitrat nur in geringem Umfang stattfindet. Die Nitratkonzentrationen waren im Jahresmittel nur um 7% erhöht. Die Reduktion des Schwefelanteils im Schiffstreibstoff zeigt daher weitgehend den gewünschten Effekt und mindert die Konzentration von Luftschadstoffen im Nordseebereich deutlich. a) b) c) Abb.2: Mittlere Veränderung der Nitrat-, Sulfat- und Ammoniumkonzentrationen durch Schiffsemissionen im Juli 2000 unter Berücksichtigung reduzierter Schwefelemissionen. a) NO 3 (p) schwefelarm / N0 3 (p) ohne Schiffe b) SO 4 (p) schwefelarm / SO 4 (p) ohne Schiffe c) NH 4 (p) schwefelarm / NH 4 (p) ohne Schiffe Literatur By u n, D. and J.K.S. Ch i n g, 1999: Science Algorithms of the EPA Models-3 Community Multiscale Air Quality Modelling System. EPA report, EPA/600/R 99/030. Office of Res. and Developm., Washington DC, USA. Co o p e r, D.A. and T. Gu s ta f s s o n, 2004: Methodology for Calculating Emissions from Ship: 1. Update of Emission Factors. Swedish Metrological and Hydrological Institute (SMHI). Norrköping, Sweden. IMO, 2008: Amendments to the Annex of the Protocol of 1997 to Amend the International Convention for the Prevention of Pollution from Ships, 1973, as Modified by the Protocol of 1978 Relating thereto (MARPOL Annex VI). Matthias, V., I. Be w e r s d o r f f, A. Au l i n g e r and M. Qu a n t e, 2010: The contribution of ship emissions to air pollution in the North Sea regions. Environmental Pollution, 18, Anschrift der Verfasser: Dr. Volker Matthias, Ines Bewersdorff, Armin Aulinger, Markus Quante Institut für Küstenforschung GKSS Forschungszentrum GmbH Max-Planck-Straße Geesthacht volker.matthias@gkss.de