Zielsetzung und Anlass des Vorhabens:
Ölverschmutzungen von Gewässern sind ein bedeutendes Umweltproblem. In der medialen Wahrnehmung sind es vor allem die marinen Katastrophen verursacht von Öltankern und Bohrplattformen, jedoch führen auch die alltäglichen Kontaminationen von Binnengewässern weltweit zu ökologisch hoch bedenklichen Störungen von Ökosystemen und der Trinkwasserversorgung. Bei den umfangreichen Vorläuferarbeiten der Universität Bonn zu superhydrophoben biologischen Oberflächen und der bionischen Umsetzung des Lotus- und Salvinia-Effektes wurde beobachtet, dass einige dieser Oberflächen ebenfalls zu effizienter Adsorption und schnellem passiven Transport von Öl in der Lage sind. Dabei wurden als effizienteste biologische Vorbilder bestimmte Pflanzenarten mit teilweise höchst komplexer Oberflächenarchitektur, wie der Schwimmfarn Salvinia molesta, identifiziert. In diesem Projekt konnten diese Fähigkeiten der biologischen Vorbilder technisch umgesetzt werden. Langfristige Zielstellung ist die Entwicklung eines auf der Gewässeroberfläche schwimmenden Bionischen Öl-Adsorbers (BOA), der ohne Energiezufuhr in der Lage ist mit Funktionstextilien, hoch effizient Öl aus Wasser zu adsorbieren und zur Entsorgung in einen Sammelbehälter zu transportieren. Für den BOA sollte in Rahmen dieses Projektes u. A. ein optimiertes Funktionstextil identifiziert werden.
Fazit:
Im Rahmen dieses Projektes wurden zwei äußerst effiziente Funktionstextilien für den Einsatz im BOA identifiziert. Diese ermöglichen genau wie ihre biologischen Vorbilder die Trennung von Öl und Wasser, wobei das Öl ohne Anwendung zusätzlicher Energie ? passiv in einen Sammelbehälter transportiert wird. Die Funktionstextilien mit einer Streifenbreiten von 6 cm können dabei bis zu einem ½ Liter Öl von der Wasseroberfläche abtransportierten. Die Projektergebnisse zeigen, dass mit BOA eine neue, energiesparende Technik der Öl-Wasser-Trennung zur Verfügung gestellt wird, welche vorwiegend in Binnengewässern eingesetzt werden kann. Darüber hinaus bietet diese innovative Technik Potential für die Öl-Wasser-Trennung im Bereich der Schifffahrt oder in industriellen Anlagen.
Different ships carrying people, products and raw materials travel the Baltic Sea in heavy traffic. This leads to a significant risk for maritime accidents resulting in oil spills and severe environmental damage. The efficiency of the existing techniques to respond to oil spills strongly depends on (1) how long it takes to reach the accident location and (2) the meteorological and hydrodynamic site conditions. To mitigate these limitations, new techniques are needed and transnational cooperations needs to be in place to respond fast and sea state independent. From 2016 to 2019 the project SB-Oil will work in this field to support preserving the Baltic Sea Ecosystem, its residents and its blue and green economy.
The project SB-Oil is focused on two main objectives: (sboil-info-Flyer) - Uptake of a new spill response technology called BioBind to train staff and strengthen existing cross-border spill response capacities. - Awareness rising in different administrational levels and the public regarding oil spill response in the South Baltic Area
The Uptake of the new spill response technology will be carried out through a joint purchase of the individual technical components of the system by the project partners and three different types of training. (1) Multinational trainings on the practical use of the gear in the open sea will be carried out in close cooperation with national incident command centers, HELCOM and EMSA. (2) Predefined scenarios on the towing behaviour of the netboom for seaborne binder recovery will be designed for a professional nautical simulator. Different classes will teach navigational aspects resulting from the netboom towage combined with operative aspects depending on the designed spill scenario. (3) Spill response managers will be trained with a custom made Table Top Exercise which includes operational aspects of the BioBind system and 'natural' influences depending on the spillsize and the location. Decision makers will face a complex situation and learn how to manage a spill using BioBind.
Awareness rising will be achieved by different activities. National workshops on oil spill response will be carried out in every country of the South Baltic Programme (Germany, Sweden, Poland, Denmark & Lithuania). The content of the workshops will be designed on the basis of a stakeholder analysis to identify national needs and to adress different administrational levels. A multilingual handbook will be designed, summarizing basic knowledge about oil spills, response measures (incl. BioBind) and administrative approaches of the South Baltic countries and their interaction in a reader-friendly way for non-specialists. A final conference including a BioBind live demonstration will close project activities.
Infolge der hohen Nährstoffeinträge aus punktuellen und diffusen Quellen kommt es zur rasanten Eutrophierung der Gewässer. Um den natürlichen bzw. naturnahen Zustand dieser Gewässer wieder zu erreichen finden Maßnahmen der Seensanierung/Seenrestaurierung ihre Anwendung. Als Grundlage der Restaurierung wird angesehen, dass im Hypolimnion der Seen (über dem Sedimentgrund) ganzjährig Sauerstoff vorhanden und eine oxische Sediment-Wasser-Grenzschicht ausgebildet ist. Die bisher eingesetzten Verfahrenstechniken (u.a. Tiefenwasserbelüftung, Nitratzugaben, Zwangszirkulation) sind sehr kostenintensiv und wirken meistens nicht nachhaltig. Die Zielsetzung dieses Forschungsvorhabens ist die Einbeziehung metalimnischer Mikrobengemeinschaften in die Bewertung von dimiktischen Seen. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen dabei phototrophe Schwefelbakteriengemeinschaften, welche bereits in meromiktischen Seen als 'Phosphatfilter' identifiziert wurden. Die derzeitigen Verfahren der Seenrestaurierung mit der Zielsetzung eines aeroben Hypolimnions verhindern die Entwicklung dieser Mikrobengemeinschaft in den Seen. Hier stellt sich die Frage, ob nicht eine Förderung der anaeroben phototrophen Mikrobengemeinschaft eine Stabilisierung und Selbstregulation des Gewässers ermöglichen. Neben dieser praxisrelevanten Fragestellung werden aber auch die Umweltentlastungspotentiale hinsichtlich Ökophysiologie und Verbreitung dieser phototrophen Schwefelbakteriengemeinschaften in dimiktischen Seen charakterisiert. Die Aufgabenstellung des Projektes umfasst die Charakterisierung der rezenten Mikrobengemeinschaften in der saisonalen und räumlichen Variabilität hinsichtlich ihrer Lichtabhängigkeit in zwei Seen Norddeutschlands. Weiterhin werden durch die zeitlich hochauflösenden Freilanduntersuchungen die P-Speicherung dieser Organismen und somit der Einfluss auf die P-Retention in den dimiktischen Seen untersucht. Zur Klärung dieser Fragestellungen sollen ökophysiologische Laboruntersuchungen die Freilandergebnisse untermauern. Dafür werden in Batchversuchen sowohl der Einfluss des Lichtklimas als auch die P-Speicherkapazität von Mikrobengemeinschaften in Abhängigkeit vom Licht- und P-Angebot untersucht. Mit Hilfe molekularbiologischer Untersuchungen (DNA-Sequenzierungen) sollen die Mikrobengemeinschaften in den beiden Seen sowie aus den Laboruntersuchungen taxonomisch identifiziert werden.
Vorhandenen Skimmertechnologien zur Ölhavariebekämpfung auf See besitzen eine stark eingeschränkte Einsatzfähigkeit und Wirksamkeit bei ungünstigen Witterungsbedingungen, insbesondere Starkwinden, stärkerem Seegang und höheren Strömungsgeschwindigkeiten. Probleme ergeben sich im Allgemeinen auch bei geringen Wassertiefen und in küstennahen Bereichen infolge einer schlechten Erreichbarkeit des Unglücksortes und / oder durch eine erhöhte ökologische Sensibilität des Gebiets insbesondere beim Einsatz chemischer Mittel.
Im Verlauf eines bereits abgeschlossenen Verbundvorhabens 'Biobind' wurde ein neuartiges Ölhavariebekämpfungssystems, das eine schnelle Reaktion auf kleine und mittlere Verschmutzungen und hohe Reinigungsraten auch bei ungünstigen Witterungsverhältnissen, insbesondere in Flachwassergebieten und küstennahen Bereichen ermöglicht, entwickelt und erprobt. Dazu wurden von der Technischen Universität Dresden und der Universität Leipzig biobasierte, biologisch abbaubare Ölbinder entwickelt, patentiert und auf See erprobt.
Projektziel des neuen Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von Biopräparaten, bestehend aus Mikroorganismengemeinschaften, die auf die Binder aufgebracht werden.
Im Mittelpunkt der Arbeiten im Teilprojekt steht die Entwicklung eines Applikationsverfahrens bzw. einer Applikationstechnologie zur Benetzung und Fixierung der von den Projektpartnern Fa. Ökotec und Univ. Leipzig entwickelten Biopräparate auf den Bindern. Damit soll ein schneller und hoher Ölabbau realisiert werden, ohne dass Ölaufnahme- und Schwimmverhalten der Binder negativ beeinflusst werden. Hierbei werden zwei Lösungsansätze verfolgt:
1.Entwicklung einer Sprühtechnologie zum Aufbringen des Biopräparates auf die Binderoberfläche während des Einsatzes (bei Ausbringung per Schiff oder im Uferbereich)
2.Entwicklung eines stationären Benetzungsverfahrens mit anschließender Trocknung und Lagerung der funktionalisierten Binder
Besondere Aufmerksamkeit gilt dabei der Stabilität der Biopräparate und der Binder für eine langfristige Lagerung und den Erhalt Ihrer Wirksamkeit.
Das Szenario hat es in sich: Bei dem an der Ölpier NWO in Wilhelmshaven liegenden Tanker "Sparto" strömt aus einem Riss an der Backbordwand mittelschweres Rohöl in die Jade. Mit Hilfe von Ölsperren soll das Öl vor dem Vertreiben aufgehalten und von dem Ölbekämpfungsschiff "THOR" aufgenommen werden. Am Mittwoch wird sich zeigen, ob die verantwortlichen Behörden das Krisenmanagement beherrschen: An der Ölbekämpfungsübung unter der Federführung des NLWKN (Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz) beteiligen sich die Bugsier-Reederei, der Jade-Dienst, die Motorenwerke Wilhelmshaven und die Nord-West Ölleitung GmbH. Insgesamt werden 25 Personen und fünf Schiffe im Einsatz sein. Bei der Ölbekämpfungsübung handelt es sich um die erste Übung dieser Art in Wilhelmshaven. Hauptziel der Übung ist herauszufinden, ob bei einem Ölunfall in der Jade mit Wasserfahrzeugen und Ölsperren im Schadensbereich eines Tankers austretendes Öl gesichert und mit dem Ölbekämpfungsschiff "Thor" wirkungsvoll Ölunfallbekämpfung betrieben werden kann. Mit dieser Übung sollen erste Erfahrungen gesammelt werden, die dann in ein noch zu erstellendes Konzept münden werden. Weiterhin erhoffen sich die Beteiligten Erkenntnisse darüber, ob und wie die bei dieser Ölbekämpfungsübung zum Einsatz kommenden unterschiedlichen Schleppertypen eingesetzt werden können. "Wir wollen herausfinden, ob die im Ablaufplan dieses Übungsszenarios zugedachten Aufgaben von den beteiligten Schiffen erledigt werden können", erläuterte Hergen Oetken vom NLWKN. Weiterhin soll die Übung die Zusammenarbeit der Institutionen verbessern, damit im Ernstfall wirklich alles reibungslos klappt und jeder Handgriff sitzt. Die Ausbildung am Ölwehrgerät steht für den NLWKN im Mittelpunkt; für alle Beteiligten geht es auch um das Logistiktraining und den Aufbau eines eigenen Sprechfunknetzes. Seit Januar 2005 ist der NLWKN zuständig, wenn es an der Küste und den Tidegewässern um die Bekämpfung von Schadstoff-Unfällen geht. Ölunfälle auf der Elbe, der Weser, der Ems und in den niedersächsischen Küstengewässern – das ist jeweils ein Fall für den NLWKN. Der Tanker "Sparto" ist ein modernes Doppelhüllenschiff - 250 Meter lang und 44 Meter breit. Es wurde erst 2004 gebaut und fährt unter der Flagge Zyperns. Der Tanker wird am 13. Juni 2006 gegen 20:15 Uhr am Löschkopf 1 der NWO mit der Steuerbordseite festmachen und bleibt bis zum 14. Juni 2006 am frühen Abend.