MoSAb
Modellierung der Scrubber-Abwassereinleitungen

Allgemeine Daten zum Projekt MoSAb

Projekt MoSAb
Auftraggeber / ProjektträgerUmweltbundesamt (UBA)
Laufzeit15.10.2021 – 15.09.2024
ForschungsschwerpunktVorhersagedienste
ProjektnummerKT800.M.1.F&E.00005.00
Projektleitung im BSHDr. Ina Lorkowski

Projektbeschreibung

Zur Einhaltung der Schwefel-Grenzwerte für die Seeschifffahrt (MARPOL Annex VI) können schwefelarme Kraftstoffe oder alternativ Abgasnachbehandlungssysteme, wie Scrubber, eingesetzt werden. Beim Einsatz von Scrubbern werden weiterhin höher-schweflige Kraftstoffe verwendet und das Abgas durch ein Reinigungsmedium geleitet. Die überwiegende Zahl der Scrubber verwendet Wasser, das im Abgasstrom versprüht und anschließend ins Meer eingeleitet wird. Die mit diesem Abwasser eingetragenen Schadstoffe können persistent, bioakkumulierend und toxisch sein und sich in der Meeresumwelt anreichern. Um die Meeresumwelt vor schädlichen Effekten durch die Abwassereinleitungen zu schützen, ist auch die Ausbreitung der Stoffe im Gewässer von Bedeutung. Ein aktueller Bericht (ICCT, 2021) identifizierte die Ost- und Nordsee als „globalen Hot Spot“ für Scrubber-Abwassereinleitungen.

Gegenstand dieses Projektes ist es nun, das hydrodynamisch-biogeochemische Modellsystem des BSH (HBM-ERGOM, Brüning et al., 2021) für die Nord- und Ostsee weiter zu entwickeln, um die Umweltwirkung der mit Schadstoffen belasteten Abwässer besser qualitativ, quantitativ sowie auf regionaler Ebene (OSPAR, Oslo-Paris Kommission zum Schutz des Nordost Atlantiks, und HELCOM, Helsinki Kommission zum Schutz der Ostsee) bewerten zu können.

Hierfür werden sowohl die Einträge in die Wassersäule als auch ins Sediment erfasst sowie Umwandlungs-, Abbau- und Anreicherungsprozesse berücksichtigt.
Um auch zukünftige Entwicklungen abbilden zu können, werden verschiedene Szenarien entwickelt und Modellläufe für mehrere Jahre sowie Fallstudien für die besonders relevanten Schadstoffe (z.B. Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs), Schwermetalle etc.) durchgeführt.

Die Ergebnisse umfassen ebenfalls Hintergrundbelastungen und Angaben zu sensiblen Meeresgebieten, um möglichst kleinräumig gefährdete Gebiete identifizieren zu können. Das Projekt unterstützt zudem die Umsetzung der EU-MSRL (EU Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie für Deskriptor 8 „Schadstoffe“).

Ziele

Das Projekt soll dabei helfen, die Auswirkungen der Scrubber-Abwassereinleitungen besser zu verstehen, um frühzeitig das Risiko für die Meeresumwelt darstellen und bewerten zu können. Negative Umweltauswirkungen sollen räumlich lokalisiert werden, um so wissenschaftlich fundiert Maßnahmen zur Vermeidung und Reduzierung vorzuschlagen.

Die Ergebnisse der Modellierung sollen dabei helfen, die existierenden rechtlichen Regelungen (MEPC.259(68)) weiterzuentwickeln. Ziel ist der nachhaltige Schutz von Nord- und Ostsee sowie anderer sensibler Meeresgebiete vor negativen Umweltbeeinträchtigungen durch Scrubber-Abwassereinleitungen.

Ziel ist es, durch die Modellierung von Umwandlungs-, Abbau- und Anreicherungsprozessen die Auswirkungen der Scrubber-Abwassereinleitungen auf die Meeresumwelt besser verstehen und besonders gefährdete Gebiete lokalisieren zu können. Darauf basierend können wissenschaftlich fundierte Maßnahmen zur Reduzierung abgeleitet werden.  Zudem soll das Vorhaben die bisherigen Erkenntnisse aus den Projekten „Scrubber“ und „ImpEx“ verknüpfen und zusammen mit der hier zu leistenden Modellierungsarbeit zu einem holistischen Gesamtbild der Gefährdung der Meeresumwelt durch Scrubber führen.

Die Entwicklung eines chemischen Moduls zur Berechnung des Einflusses mikrobiologischer und chemischer Prozesse auf organische Schadstoffe bildet die Grundlage für neue MSRL-Datenprodukte, die den Deskriptor 8 (Schadstoffe) betreffen. Diese können bei der Berichterstattung unterstützen. Zudem ermöglicht das neue Modul die Berechnung mikrobieller Abbauprozesse bei Ölverschmutzungen, was in Ergänzung zu den bisherigen Driftvorhersagen des BSH eine weitere wichtige Information zur Planung geeigneter Bekämpfungsmaßnahmen darstellen dürfte.

Ein weiteres Ziel stellt die Weiterentwicklung des Kohlenstoffkreislaufs im Modell dar. Im Rahmen des Projektes soll quantifiziert werden, inwieweit die zusätzliche Versauerung der Meeresumwelt durch die Scrubberabwasser zur Reduzierung der CO2-Aufnahmefähigkeit des Meerwassers führt. Diese Weiterentwicklung des Modells stellt die Grundlage für mögliche zukünftige biogeochemische Berechnungen in klimarelevanten Modellsimulationen dar.

Kontakt

Dr. Ina Lorkowski +49 40 3190-3130

Kontakt

Dr. Christoph Stegert
+49 40 3190-3184