Begleitforschung zur Alkalinitätserhöhung vor dem Klärwerk Bülk

Wie wirkt sich eine erhöhte Alkalinität auf das Leben am Meeresboden aus?

Ocean Alkalinity Enhancement (OAE) wird als Methode erforscht, um Kohlendioxid (CO₂) aus der Atmosphäre zu entfernen und im Ozean zu speichern. Am Klärwerk Bülk in der Kieler Bucht installiert das Start-up Planeteers einen Reaktor, der mithilfe von Kalkstein (Calcit) abgeschiedenes CO₂ in gelöstes Biocarbonat umwandelt. Das behandelte Wasser wird anschließend in die Ostsee eingeleitet und erhöht so die Alkalinität des umliegenden Küstengewässers. 

Bereits heute leitet der Auslass in Bülk Wasser ein, dessen Alkalinität mehr als doppelt so hoch ist wie die der umgebenden Ostsee. Der zusätzliche Anstieg durch den Betrieb des Reaktors bietet die Möglichkeit, unter realen Bedingungen zu untersuchen, wie sich eine langfristige Erhöhung der Alkalinität auf die Meeresumwelt auswirkt. 

Unser Forschungsschwerpunkt: Mikroorganismen in marinen Sedimenten

Marine Sedimente beherbergen vielfältige mikrobielle Gemeinschaften, die wesentliche Prozesse im Kohlenstoff-, Schwefel-, Stickstoff- und Eisenkreislauf antreiben. Diese Mikroorganismen bauen organisches Material ab, wandeln Nährstoffe um und beeinflussen den Austausch chemischer Elemente zwischen dem Meeresboden und dem darüberliegenden Wasser.  

Veränderungen der Meerwasserchemie können sich auf diese mikrobiellen Gemeinschaften und die von ihnen ausgeführten Prozesse auswirken. Unsere Forschung untersucht, ob und wie eine erhöhte Alkalinität die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften, ihre Stoffwechselaktivität und die biogeochemischen Prozesse in der oberen Sedimentschicht verändert. 

Wie untersuchen wir diese Veränderungen?

Im Rahmen eines unabhängigen wissenschaftlichen Monitorings vergleichen wir die Bedingungen vor und nach der Inbetriebnahme des Reaktors und untersuchen sowohl Standorte, die der erhöhten Alkalinität ausgesetzt sind, als auch unbeeinflusste Referenzstandorte. Saisonale Probenahmen im Freiland kombinieren sedimentgeochemische Untersuchungen mit molekularbiologischen Analysen und Messungen der mikrobiellen Aktivität. So können wir untersuchen, welche Mikroorganismen vorhanden sind und welche Prozesse sie ausführen. 

Indem wir diese Veränderungen über einen längeren Zeitraum verfolgen, wollen wir mögliche Auswirkungen der erhöhten Alkalinität von natürlichen saisonalen Schwankungen und anderen Umwelteinflüssen unterscheiden. Unsere Ergebnisse sollen zu einem besseren Verständnis darüber beitragen, wie benthische mikrobielle Gemeinschaften und Sedimentprozesse auf eine langfristige Erhöhung der Alkalinität des Meerwassers reagieren. Damit liefern wir wichtige Erkenntnisse aus Felduntersuchungen, die zur Bewertung möglicher Umweltauswirkungen dieser Methode beitragen. 

Bülk-Team

Sedimentgeochemie & Mikrobiologie - Stefanie Böhnke-Brandt, Mirjam Perner, Andy Dale

Benthische Makrofauna - Lukas Krause, Florian Weinberger

Physik & Chemie der Wassersäule - Mario Esposito, Eric Achterberg, Bryce van Dam (HEREON), Achim Kopf (MARUM), Charly Moras (Universität Hamburg)

Koordination, Datenmanagement & Stakeholder-Kommunikation - Andreas Oschlies, Michael Sswat, Ulrike Bernitt, Tim Boxhammer, Leila Kittu

 

Outreach

GEOMAR News (28.09.2026)

Kiel Magazin (07.10.2026)