Hamburger Geophysiker erhält Helmholtz-Promotionspreis

30. April 2024, von Miriam Frieß

Foto: David Marschalsky

Windkraftanlagen vor der Küste beeinflussen die lokalen Wasser- und Windströmungen in der Nordsee – das konnte Dr. Nils Christiansen vom Helmholtz-Zentrum Hereon anhand von Simulationen in seiner Doktorarbeit zeigen: Durch die Windräder werden Luft- und Meeresströmungen abgebremst. Für seine Arbeit erhielt der CLICCS Forscher nun den Helmholtz-Promotionspreis.

Windkraft gilt als bedeutender Teil der Energiewende, weshalb immer mehr Windräder vor den Küsten Europas in sogenannten Offshore Windparks errichtet werden. Die Nordsee ist dabei der bislang wichtigste Standort: Hier stehen derzeit mehr als 5000 Windturbinen in über 100 Offshore Windparks. Wie sich das auf die Meeresphysik auswirkt, hat Dr. Nils Christiansen untersucht. „In den oberen Meeresschichten der Nordsee ist der Wind eine der Haupt-Antriebskräfte für Strömungen“, sagt Christiansen. „Wenn der Wind durch Turbinen von Windrädern abgebremst wird, hat dies Auswirkungen auf die Meeresströmungen.“ Das beeinflusst wiederum die Durchmischung und Temperatur der oberen Wasserschichten.

Offshore Windparks verändern Meeresphysik

Ähnliches passiert auch im Wasser an den Säulen der Windräder: Die natürlichen Meeresströmungen werden abgebremst und es entstehen Turbulenzen. Durch diese Effekte kann sich die Nährstoffverteilung im Wasser ändern und damit das Ökosystem um die Windparks herum. Gelangen beispielsweise mehr Nährstoffe in die oberen Wasserschichten, kann hier verstärkt Plankton wachsen. Trägt das Wasser hingegen durch die veränderte Meeresphysik weniger Nährstoffe in den oberen Schichten, kann sich dort nur wenig Plankton bilden.

„Die Effekte sind sehr komplex und hängen von vielen Faktoren ab“, betont Christiansen. „Wir wissen bislang, dass sich das System durch die Offshore Windparks verändert. Wir können aber noch keine generelle Aussage darüber treffen, in welche Richtung.“ Zwar sind die Veränderungen in ihrer Größenordnung eher gering, erstrecken sich jedoch über eine Fläche von mehreren hundert Quadratkilometern.

Mit dem Helmholtz-Promotionspreis werden jedes Jahr besonders gute, originelle und kreative Doktorarbeiten aus den Helmholtz-Forschungsbereichen ausgezeichnet. Die diesjährige Preisverleihung fand am 29. April in Berlin statt. „Wenn man anwendungsbezogene Arbeit mit gesellschaftlicher Relevanz macht, ist es sehr schön, dafür auch Anerkennung zu bekommen“, sagt Christiansen.