Biofouling

Neben dem Ballastwasser von Schiffen ist Biofouling ein weiterer signifikanter Vektor zur Einschleppung und Verbreitung nicht-einheimischer Arten. Biofouling ist der unerwünschte Bewuchs von Unterwasserstrukturen durch Mikroorganismen, Pflanzen, Algen und Tiere. Dies betrifft insbesondere Schiffsrümpfe und -nischen.

Biofouling kann zu einer Etablierung von invasiven Arten führen, die eine Gefahr für die menschliche Gesundheit, die Umwelt oder für wirtschaftliche und kulturelle Aktivitäten darstellen kann.

Jedes Schiff trägt eine gewisse Menge an Bewuchs mit sich, auch wenn es kürzlich gereinigt oder mit einem Antifouling-System (Bewuchsschutz) ausgestattet worden ist. Das Ausmaß des Bewuchses wird von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst:

  • Schiffsdesign und Konstruktion – insbesondere Anzahl, Standort und Gestaltung von sogenannten Nischenbereichen,
  • Betriebsmodus des Schiffes – insbesondere Faktoren wie Betriebsgeschwindigkeit und das Verhältnis von Fahrt- und Liegezeiten,
  • Regionen, die das Schiff besucht oder in denen es sich aufhält,
  • Schiffswartung – insbesondere Art, Alter und Zustand des Antifouling-Systems, Installation und Betrieb von Antifouling-Systemen, Reinigungstechniken und Handhabung im Trockendock.

Des Weiteren erhöht Biofouling auf Schiffsrümpfen die Oberflächenrauheit des Rumpfes, was wiederum den Reibungswiderstand erhöht und letztlich den Treibstoffverbrauch und damit die gesamten Treibhausgasemissionen steigert.

IMO Biofouling-Richtlinien

Die IMO Biofouling-Richtlinien ("Richtlinien von 2011 für die Beschränkung von und den Umgang mit biologischem Schiffsbewuchs zur weitest möglichen Reduzierung der Einschleppung im Wasser lebender invasiver Arten." (s. VkBl. Nr. 22 vom 30.11.2012 S. 882)) stellen praktische Empfehlungen für Maßnahmen bereit, die dazu beitragen können, Risiken durch Biofouling zu minimieren. Sie wenden sich an Schiffsbetreiber, Reeder, Schiffsbauer, Werften, Klassifikationsgesellschaften, Hersteller von Antifouling-Systemen, Zulieferer und weitere interessierte Gruppen. Die Richtlinien wurden im Juli 2011 vom Ausschuss für den Schutz der Meeresumwelt (Marine Environment Protection Committee, MEPC) verabschiedet. Biofouling Richtlinien (MEPC:207 (62)).

Die Richtlinien umfassen unter anderem folgende Aspekte:

  • Biofouling Management Plan und Berichtsbuch,
  • Installation und Unterhaltung von Antifouling-Systemen,
  • Unterwasserinspektion, Reinigung und Wartung,
  • Design und Konstruktion von Schiffen.

Basierend auf diesen Richtlinien wurde ein weiterer Leitfaden speziell für Besitzer und Betreiber von Sportbooten mit einer Länge unter 24 Metern erarbeitet und verabschiedet. Dieser Leitfaden gibt zusätzlich Hinweise und Empfehlungen für das Vorgehen bei Landtransporten von Booten. Guidance for minimizing the transfer of invasive aquatic species as biofouling (hull fouling) for recreational craft (MEPC.1/Circ.792) (PDF, 256KB, Datei ist nicht barrierefrei)

Aktuell werden die Biofouling-Richtlinien durch eine vom IMO Unterausschuss PPR eingesetzte Korrespondenzgruppe überarbeitet. Ein erster Bericht dieses Bewertungs- und Prüfungsprozesses verdeutlicht die Notwendigkeit einer weiteren Überarbeitung spezifischer Aspekte der Richtlinien. Die Korrespondenzgruppe wird voraussichtlich 2023 ihren Abschlussbericht vorlegen.

Eine weitere Initiative der IMO zur Minimierung der Verbreitung invasiver Arten durch Biofouling ist das GEF-UNDP-IMO GloFouling Partnerships Project, das im Dezember 2018 gestartet ist und bis Ende 2023 läuft. Insbesondere unterstützt das Projekt die Umsetzung der IMO Biofouling-Richtlinien und treibt die Entwicklung von Best Practices und Standards für ein verbessertes Biofouling-Management in weiteren maritimen Branchen wie der Aquakultur voran. Das BSH ist strategischer Partner von GloFouling.

AFS-Übereinkommen

Das Internationale Übereinkommen von 2001 über die Beschränkung des Einsatzes schädlicher Bewuchsschutzsysteme auf Schiffen (AFS-Übereinkommen, International Convention on the Control of Harmful Anti-Fouling Systems on Ships, 2001) verbietet die Verwendung schädlicher zinnorganischer Verbindungen in Bewuchsschutzsystemen auf Schiffen. Es legt einen Mechanismus fest, um die mögliche Verwendung anderer schädlicher Stoffe in Bewuchsschutzsystemen zu verhindern. Seit Inkrafttreten des Übereinkommens 2008 sind Tributylzinn (TBT) und andere hochgiftige Organozinnverbindungen in Antifouling-Anstrichen verboten. 2021 beschloss MEPC Änderungen zur Aufnahme von Bestimmungen für das Biozid Cybutryn, die am 1. Januar 2023 in Kraft treten. Schiffe dürfen ab diesem Zeitpunkt keine Cybutryn-haltigen Bewuchsschutzsysteme aufbringen. Schiffe mit Cybutryn-haltigem Bewuchsschutzsystem müssen bei der nächsten planmäßigen Erneuerung des Bewuchsschutzsystems nach dem 1. Januar 2023, spätestens jedoch 60 Monate nach der letzten Anwendung eines Cybutryn-haltigen Bewuchsschutzsystems, dieses entfernen oder das Schiff neu beschichten bzw. versiegeln.

Effektive Antifouling-Systeme sind in der Schifffahrt unabdingbar, da sie nicht nur die Verbreitung von nicht-einheimischen Arten verhindern, sondern auch die hydrodynamischen Eigenschaften der Schiffe verbessern. Das führt zu Treibstoffeinsparung und damit zu verminderten Transportkosten und Reduktion von schädlichen Emissionen. Vor diesem Hintergrund liegt ein wirksamer Bewuchsschutz gleichermaßen im Interesse von Schiffsbetreibern und Umwelt.

Die Entwicklung und Erprobung effizienter, aber umweltfreundlicher und reinigungfähiger Antifouling-Strategien und Systeme sind Gegenstand der aktuellen Forschung.

Unterwasserreinigung

Um das Ausmaß des Bewuchses zu minimieren oder einzuschränken wird auf Schiffen zumeist ein Biofouling-Management durchgeführt. Ein wichtiger Bestandteil dessen ist die Unterwasserreinigung, die proaktiv und reaktiv erfolgen kann. Da bei der UWR von Schiffsrümpfen auch eingeführte nicht-einheimische Arten aus dem Bewuchs sowie Biozide und sonstige Partikel aus Antifouling-Systemen und Marine Growth Prevention Systems (MGPS) in die Umgebung freigesetzt werden können, birgt die UWR auch bestimmte Umweltrisiken. Daher wird die Entwicklung von einheitlichen Standards mit dem Ziel der Minimierung von Umweltrisiken angestrebt.
Im Rahmen des EU-Interreg Projektes COMPLETE erarbeitete das BSH gemeinsam mit weiteren Projektpartnern einen Entwurf für eine regionale Biofouling-Management Roadmap. Informationen zum Stand und zu Möglichkeiten von UWR in Häfen und Marinas der Ostseeregion sowie länderspezifische Informationen zu Antifouling-Systemen werden in der BSH Biofouling-Management Datenbank zur Verfügung gestellt.
Während des Nachfolgeprojektes COMPLETE PLUS entwickelte das BSH einen Entwurf für ein harmonisiertes Risikobewertungsverfahren als Grundlage für die Genehmigung der UWR von Schiffen im Ostseeraum.

Runder Tisch Biofouling

Nachdem das BSH 2019 erstmalig in Zusammenarbeit mit dem Verband Deutscher Reeder zu einem Runden Tisch Biofouling eingeladen hatte, haben sich die Aktivitäten verstetigt. Der Runde Tisch bietet eine Plattform für den interdisziplinären Informationsaustausch rund um das Biofouling-Management für Behörden, Politik, Industrie, Verbände, Klassifikationsgesellschaften und Forschung. Ein wichtiger Aspekt des Runden Tisches ist die Unterstützung der Überarbeitung der IMO Biofouling-Richtlinien.

Weitere Vorteile des Biofouling-Managements

Biofouling-Managementpraktiken können auch die hydrodynamische Leistung eines Schiffes verbessern. Der Bewuchs des Schiffsrumpfes kann zu einer erheblichen Erhöhung des Schiffswiderstands führen, was wiederum schwerwiegende Auswirkungen sowohl auf die Treibstoffkosten als auch auf die Emissionen von Luftschadstoffen und Treibhausgasen hat. Daher kann das Biofouling-Management ein wirksames Instrument zur Verbesserung der Energieeffizienz und zur Verringerung der Luftemissionen von Schiffen sein. Dies wurde von der IMO anerkannt und spiegelt sich in den Leitlinien von 2016 für die Entwicklung eines Managementplans für die Energieeffizienz von Schiffen (SEEMP) wider.
Der Schiffsbewuchs kann sich unter Umständen auch auf den von Schiffen generierten Geräuschpegel unter Wasser auswirken. Ein erhöhter Schiffswiderstand kann die Maschinenlast erhöhen, was bei gleichbleibender Geschwindigkeit eine erhöhte Propellerdrehzahl erfordert. Außerdem kann eine raue Propelleroberfläche die Kavitation und damit den Unterwasserlärm erhöhen. Weitere Studien werden benötigt, um den Zusammenhang zwischen Biofouling und Unterwasserlärm in Zukunft noch näher zu beleuchten.