Offshore-Windparks sind ein wichtiger Pfeiler der Strategie der Europäischen Union für erneuerbare Energien – bis 2050 will die EU die installierte Leistung in der Nordsee mehr als verzehnfachen. Eine neue Studie des Helmholtz-Zentrums Hereon zeigt, dass der Ausbau von Windparks den natürlichen Transport und die Ablagerung von Sedimenten großräumig und langfristig verändern kann. Besonders betroffen ist die Deutsche Bucht. Die Forschenden stellen ihre Ergebnisse im Fachjournal Nature Communications Earth & Environment vor.
Umlagerung von Sedimenten und Kohlenstoff
Schwebstoffe werden in der Nordsee ständig bewegt. Sie stammen aus aufgewirbelten Sedimenten des Meeresbodens durch Wellen und Strömungen sowie aus Material, das über den Ärmelkanal aus dem Atlantik oder über Flüsse eingetragen wird. Dieses Material durchläuft wiederholte Zyklen aus Absinken und erneuter Aufwirbelung, bis es sich schließlich als Schlamm in ruhigeren Bereichen mit schwachen Strömungen ablagert.
Offshore-Windkraftanlagen wirken dabei als Hindernisse sowohl in der Luft als auch im Wasser. Sie beeinflussen die Schichtung des Meeres in wärmere und kältere Wasserschichten und verlangsamen die Strömungen über große Teile der Nordsee. Diese Faktoren bestimmen, wie Schlamm und organische Partikel transportiert werden und wo sie sich ablagern. Die Forschenden zeigen, dass bestehende Windparks bereits heute zu einer deutlichen räumlichen Umlagerung dieser Sedimente führen – in einer Größenordnung von bis zu 1,5 Millionen Tonnen pro Jahr, einschließlich des darin gebundenen Kohlenstoffs.
Sedimente enthalten unter anderem Überreste abgestorbener Meeresorganismen. Dieses organische Material enthält partikulären organischen Kohlenstoff, der mit den Partikeln auf den Meeresboden sinkt und dort über Jahrhunderte gespeichert werden kann. Der Meeresboden fungiert daher als Kohlenstoffsenke. Die Ozeane leisten somit einen wichtigen Beitrag zur globalen Kohlenstoffspeicherung und zur Abschwächung des Klimawandels.
Besonders betroffen: die Deutsche Bucht
Die Forschenden nutzten ein neues Computermodell, das erstmals Atmosphäre, Wellen, Strömungen und Sedimenttransport in der Nordsee gemeinsam berechnet. Grundlage sind frühere Studien des Hereon-Zentrums zu den Auswirkungen von Offshore-Windkraftanlagen auf Luft- und Meeresströmungen.
Die Simulationen zeigen, dass sich die Effekte mit dem weiteren Ausbau der Windparks in den kommenden Jahrzehnten verstärken werden. Dies könnte die langfristige Funktionsweise von Ökosystemen und die Kohlenstoffspeicherung in der Nordsee beeinflussen. Etwa 52 % der gesamten Sedimentumlagerung entfallen auf die Deutsche Bucht, was diese Region als besonders stark betroffen hervorhebt.
In einem nächsten Schritt wollen die Forschenden untersuchen, wie sich diese Veränderungen konkret auf empfindliche Küstengebiete wie das Wattenmeer auswirken, das auf eine kontinuierliche Sedimentzufuhr angewiesen ist, um den steigenden Meeresspiegel auszugleichen. Außerdem wird analysiert, wie sich die Effekte auf die Rolle der Ozeane als Kohlenstoffsenke auswirken.
Ein verbessertes Verständnis der Sedimentverteilung und der Kohlenstoffspeicherung in der Nordsee ermöglicht es, langfristige Risiken für Küstenstabilität, Schifffahrtssicherheit und Ökosystemfunktionen besser abzuschätzen. Die Ergebnisse liefern damit eine wichtige Grundlage für den nachhaltigen Ausbau der Offshore-Windenergie und unterstützen Entscheidungsträger dabei, neue Windparks umweltverträglich zu planen.
Paper: Jiayue Chen et al, Sediment transport pathways and organic carbon burial impacted by offshore wind farms in shelf seas, Communications Earth & Environment (2026). DOI: 10.1038/s43247-026-03390-6
Pressemitteilung des Helmholtz-Zentrum Hereon, aus dem Englischen ins Deutsche übersetzt.