Wie kann der Umweltzustand der Ostsee verbessert werden?

Den danske version af teksten kan findes længere nede på siden.

Die Ostsee erfüllt, wie alle Meeresökosysteme, zentrale Funktionen im Klimasystem und für das Leben an den Küsten: Sie bindet Kohlendioxid (CO₂), liefert Nahrung und Sauerstoff und prägt die Lebensqualität der Menschen. Gleichzeitig ist sie stark belastet. Überdüngung, Erwärmung, Algenblüten und großflächige Zonen mit wenig oder ganz ohne Sauerstoff bedrohen das sensible Binnenmeer. Die EU-Verordnung zur Wiederherstellung der Natur verpflichtet die Mitgliedstaaten, bis 2030 Maßnahmen zu ergreifen, um mindestens 20 Prozent der geschädigten marinen Lebensräume zu regenerieren – eine Aufgabe, die in der deutsch-dänischen Grenzregion besonders anspruchsvoll ist, denn Strömungen kennen keine Landesgrenzen: Was in Deutschland eingetragen wird, kann sich wenig später in Dänemark bemerkbar machen und umgekehrt.

Das neue Interreg-Projekt RECOVER untersucht, wie Deutschland und Dänemark die westliche Ostsee – einschließlich der Kieler Bucht und des Großen und Kleinen Belts – künftig besser managen können. „Im Zentrum des Projekts stehen Mikroalgen, weil sie sehr empfindliche Indikatoren für den Zustand des Ökosystems sind“, erklärt Projektleiterin Prof. Dr. Anja Engel, Leiterin des Forschungsbereichs Marine Biogeochemie am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. „Jede Art reagiert unterschiedlich auf Nährstoffe, Licht, Salzgehalt oder Erwärmung. Wenn wir verstehen, wie sich die Biodiversität der Mikroalgen unter komplexen Umweltveränderungen entwickelt, können wir daraus auch ableiten, ob Maßnahmen zur Wiederherstellung der Ostsee erfolgreich sind.“

Monitoring von Mikroalgen

In den kommenden drei Jahren legt RECOVER die Grundlagen für einen digitalen Zwilling der westlichen Ostsee – ein virtuelles Abbild, das Umweltentwicklungen sichtbar macht und drohende Belastungen frühzeitig erkennen kann. Dafür erfassen die Forschenden Arten und Häufigkeiten von Mikroalgen mithilfe hochauflösender Kamerasysteme, die Algenzellen in Echtzeit identifizieren und zählen. Außerdem kommen moderne Analysen von Umwelt-DNA (environmental DNA, e-DNA) zum Einsatz. Damit können genetische Spuren von Lebewesen in Wasserproben bestimmt werden, die Auskunft über die gesamte Artenvielfalt geben.

Mikroalgen bilden die Basis der Nahrungsnetze und spielen eine wichtige Rolle bei der Kohlenstoffbindung. Gleichzeitig können toxische oder massenhaft auftretende Arten zu Gesundheitsrisiken, Sauerstoffmangel und sogar Fischsterben führen. Ein Beispiel dafür sind die im Sommer häufig auftretenden Cyanobakterien, die auch unter dem Namen „Blaualgen“ bekannt sind. Bislang ist das Monitoring in der Region lückenhaft und aufwendige Laboranalysen verzögern wichtige Entscheidungen. RECOVER will diese Lücke schließen.

Echtzeitdaten für ein gesundes Meer: Die Ostsee im digitalen Abbild

Damit künftig an vielen Stellen im deutsch-dänischen Grenzraum zuverlässige Daten zur Wasserqualität vorliegen, entwickelt das RECOVER-Team robuste und kostengünstige Sensoren, die Nährstoffe, Temperatur, Sauerstoff oder den grünen Farbstoff der Algen – das Chlorophyll a – messen und auch von engagierten Bürger:innen einfach eingesetzt werden können.

Parallel entsteht an der Syddansk Universitet (SDU) eine KI-gestützte Datenverarbeitung, die biologische Signale der Algen in nutzbare Informationen übersetzt. Alle Messwerte fließen in die Simulationsplattform ein, die Umweltbedingungen und Algendynamik in der deutsch-dänischen Grenzregion abbildet. „Wir kombinieren modernste Sensortechnologie mit künstlicher Intelligenz, um das Meer umfassender zu überwachen, als es mit herkömmlichen Methoden möglich ist“, sagt Associate Professor Jacek Fiutowski vom Mads Clausen Institut. „Anstatt teure und zeitaufwendige Analysen durchzuführen, erhalten wir Echtzeitdaten, die direkt in den digitalen Zwilling einfließen.“

Von Daten zu Taten: Ostseeschutz mit Bürgerbeteiligung

Der digitale Zwilling soll nicht nur der Forschung dienen. RECOVER möchte die „Warnsignale“ der Algen für Politik, Fischerei, Küstengemeinden und die Öffentlichkeit verständlich machen – und damit das Bewusstsein für den Zustand der Ostsee stärken. Dafür richtet das Projekt eine partizipative Plattform ein, die den Austausch von Wissen, Erfahrungen und bewährten Verfahren im Ostseemanagement erleichtert. Vertreter:innen aus Politik, Unternehmen, Landwirtschaft, Fischerei, Kommunen und der breiten Öffentlichkeit werden aktiv einbezogen, um die Wirksamkeit und Tragfähigkeit möglicher Schutzmaßnahmen zu beurteilen. Das Projekt will so das Bewusstsein für die Leistungen der marinen Ökosysteme schärfen und ein besseres Verständnis für die ökologische Gesundheit der Ostsee fördern. Dafür arbeiten Forschungseinrichtungen, Universitäten und zahlreiche Netzwerkpartner auf beiden Seiten der Grenze zusammen.

„RECOVER allein kann die Ostsee nicht retten, aber es liefert das Wissen und die Werkzeuge, die politische Entscheidungsträgerinnen und -träger dringend benötigen“, sagt Anja Engel. „Wir verknüpfen Expertise über Grenzen hinweg und entwickeln technische Lösungen, die ein wirkungsvolles Management ermöglichen.“

Bis zum Projektende 2028 sollen konkrete Anwendungen bereitstehen: erschwingliche Sensoren, KI-Modelle zur Vorhersage von Algenblüten und eine interaktive Plattform, die allen Interessierten erlaubt, die Zukunft der Ostsee zu erkunden – ein digitaler Zwilling, der das Unsichtbare sichtbar macht.

Hintergrund: Interreg-Projekt RECOVER

Name: REsilience of COastal Vital Ecosystems through innovative management solutions in the Danish-German border Region (RECOVER)

Laufzeit: Oktober 2025 - September 2028

Budget: 2,3 Millionen Euro

Leitung: GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Dänische Partner: Universität Süddänemarks (SDU, drei Institute)

Deutscher Partner: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

21 Netzwerkpartner aus Industrie, Verwaltung und Zivilgesellschaft

Untersuchungsgebiet: Südwestliche Ostsee, einschließlich Kieler Förde, Großer und Kleiner Belt

Förderung: Interreg-Programm Deutschland-Danmark mit Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)

Projektpartner

Das Projekt wird vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel geleitet, das seine Expertise in den Bereichen Meeresforschung, kamerabasierter Mikroalgenmessung sowie physikalisch-biogeochemischer Modellierung einbringt.

Das Mads Clausen Institut (MCI) in Sønderborg entwickelt Sensoren und KI-gestützte Werkzeuge, die biologische Signale der Algen in nutzbare Daten übersetzen.

Das Nordcee Lab der SDU in Odense liefert Expertise in eDNA-basierten Analysen der Mikroalgengemeinschaft.

Am Mærsk Mc-Kinney Møller Institute entstehen KI-Modelle und Visualisierungstools, die komplexe ozeanografische Daten für die Öffentlichkeit zugänglich machen.

Das Center for Ocean and Society (CeOS) des Forschungsschwerpunktes Kiel Marine Science (KMS) der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und das Institut for Statskundskab der SDU erforschen gemeinsam die gesellschaftliche Akzeptanz von Wiederherstellungsmaßnahmen.

Netzwerkpartner

1. Ministerium für Energiewende, Klimaschutz, Umwelt und Natur des Landes Schleswig-Holstein, Abteilung V5: Naturschutz, Meeresschutz und Biodiversität
2. Landeshauptstadt Kiel
3. Eckernförde Touristik & Marketing GmbH
4. Ostsee-Holstein Tourismus
5. Naturpark Schlei e.V.
6. Shaping an Ocean Of Possibilities (SOOP) for science-industry collaboration
7. ACO Ahlmann SE & Co. KG
8. Meeresbiologische Station Laboe
9. Verein Jugendsegeln e.V.
10. Kreis Schleswig-Flensburg
11. Stadt Flensburg
12. Faaborg Midtfyn Kommune
13. Avernakø Beboerforening
14. Geopark - det Sydfynske Øhav
15. LAG Småøerne forening
16. VandCenter Syd A/S
17. Clean – The Danish Water & Environmental Cluster
18. WaterCareGuard
19. Copenhagen Nanosystems A/S
20. Jürgensen Marine Environment
21. Aabenraa Kommune

Hvordan kan Østersøens miljøtilstand forbedres?

Interreg-Projektet RECOVER arbejder på at udvikle et nyt digitalt managementsystem for Østersøen.

15. december 2025 / Kiel. Hvordan kan vi beskytte Østersøen og forbedre den økologiske tilstand? Det nye dansk-tyske Interreg-Projekt RECOVER bygger en digital tvilling af den sydvestlige Østersø for at belyse dette spørgsmål. Med udgangspunkt i mikroalger som følsom biologisk indikator skal systemet gøre synligt, hvordan havet har det, hvor der opstår belastninger, og hvilke beskyttende værktøjer rent faktisk virker. Projektet finansieres af det dansk-tyske Interreg-program med midler fra den Europæiske Fond for Regionaludvikling (EFRU) frem til efteråret 2028, og både virksomheder, politik, landbrug, fiskeri, kommuner og den almene offentlighed vil aktivt blive inddraget i projektet.

Ligesom alle økosystemer i havet har Østersøen centrale funktioner i både klimasystemet og for livet ved kysterne: den binder CO₂ fra luften, leverer fødevarer og ilt til luften samt bidrager til livskvaliteten for mennesker. Samtidigt er den presset: tilførsel af næringsstoffer, opvarmning, algeopblomstringer og store områder med kun lidt eller slet ingen ilt i havvandet truer det følsomme havområde, som kun har begrænset vandudskiftning med havene rundt omkring.  EU’s naturgenopretningsforordning forpligter alle medlemsstater til hver især at igangsætte genopretning af mindst 20 procent af ødelagte havområder indtil 2030. En udfordrende opgave i grænseområdet mellem Danmark og Tyskland, da havstrømmene ikke stopper ved grænsen - en udledning til havet i Tyskland kan kort tid efter vise sine spor i Danmark og omvendt.

Det nye Interreg-projekt RECOVER undersøger derfor, hvordan Danmark og Tyskland kan forbedre deres forvaltning af den vestlige Østersø som dækker over både Kiel Bugt samt Lille- og Storebælt.

„Mikroalger er det centrale emne for projektet, fordi de udgør en meget følsom indikator for økosystemets tilstand“ forklarer Prof. Dr. Anja Engel, som er afdelingsleder for forskningsgruppen marin biogeokemi ved GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research i Kiel. „Hver art påvirkes forskelligt af næringsstoffer, lys, saltindhold og opvarmning. Hvis vi forstår, hvordan biodiversiteten hos mikroalgerne udvikler sig under komplekse miljøforandringer, kan vi også aflede, om midler og tiltag til genopretningen af Østersøen vil blive en succes.“

Monitoring af mikroalger

I de kommende tre år vil RECOVER lægge fundamentet for en digital tvilling af den østlige Østersø – en virtuel kopi af havområdet, som gør miljøudviklingen synlig, og som erkender faretruende belastninger i god tid. Til det formål registrerer forskerne art og hyppighed af forekommende mikroalger med højtopløsende kamerasystemer, som kan identificere og tælle algeceller i realtid. Supplerende vil moderne analyser af genetiske spor i miljøet også bliver taget i brug. Disse miljø-DNA analyser, også kaldt eDNA for environmental DNA, kan vise genetiske spor i havvandet fra alle slags organismer. 

Mikroalger danner grundlaget for fødenettet og spiller en vigtig rolle i kulstofkredsløbet. Samtidig kan giftige arter eller store forekomster af en art forårsage sundhedsrisici, iltmangel og endda massedød af fisk. Et eksempel er blågrønalger (cyanobakterier), som ofte forekommer om sommeren. Indtil nu har overvågningen i regionen været hullet og krævende laboratorieanalyser kan forsinke vigtige beslutninger – og det er her, RECOVER vil skabe en løsning.

Realtidsdata for et sundt hav: Østersøens digitale tvilling

For at sikre at der fremover foreligger pålidelige målinger af vandkvaliteten i det dansk-tyske grænseområde, udvikler RECOVER teamet robuste og prisvenlige sensorer, som også kan anvendes af interesserede borgere, og som kan måle næringsstoffer, temperatur og ilt samt algernes grønne farvestof, klorfyl-a.

På samme tid er Syddansk Universitet (SDU) i gang med at udvikle en AI støttet datahåndtering, som kan oversætte biologiske målinger fra algerne til informationer, som kan indgå i det digitale værktøj. Alle måleværdier indgår i simuleringsplatformen, som afspejler miljøforholdene og algedynamikken i den dansk-tyske grænseregion. „Vi kombinerer avanceret sensorteknologi med kunstig intelligens for at skabe et system, der kan overvåge havet langt mere omfattende end traditionelle metoder“, siger Associate Professor Jacek Fiutowski fra Mads Clausen Instituttet ved SDU. „I stedet for dyre, tidskrævende analyser får vi realtidsdata, der kan integreres direkte i den digitale tvilling.“

Fra data til handling: Beskyttelse af Østersøen og borgerindragelse

Den digitale tvilling skal ikke kun stå i forskningens tjeneste. RECOVER vil gerne gøre algernes alarmsignaler forståelige for politik, fiskeri, kystens kommuner og den almene offentlighed samt borgere for at styrke bevidstheden for Østersøens tilstand. Til det formål etablerer projektet en platform, hvor viden, erfaring og afprøvede metoder nemt kan deles. Personer fra politik, erhverv, landbrug, fiskeri og kommuner samt offentligheden vil aktivt inddrages for at bedømme effekten og brugbarheden af mulige beskyttelsestiltag. Projektet ønsker på den måde at øge forståelsen for og skærpe bevidstheden omkring en sund Østersø. Derfor arbejder forskningsinstitutter, universiteter og mange netværkspartnere sammen på begge sider af grænsen.

 „RECOVER kan ikke stå alene for at redde Østersøen, men projektet kan generere viden og værktøjer, som politiske beslutningstagere mangler lige nu“, siger Anja Engel. „Vi sammenfletter videnskabelig ekspertise over landegrænser og udvikler tekniske løsninger, som muliggør en effektiv forvaltning af den vestlige Østersø.“

Frem til projektets afslutning i 2028 vil projektet levere konkrete værktøjer: billige sensorer, AI-modeller til varsling af store algeopblomstringer og en interaktiv digital platform som gør det muligt for alle interesserede at udforske Østersøens fremtid – en digital tvilling, som gør det usynlige synligt.

Baggrund: Interreg-projekt RECOVER

Titel: REsilience of COastal Vital Ecosystems through innovative management solutions in the Danish-German border Region (RECOVER)

Projektperiode: Oktober 2025 - september 2028

Budget: 2,3 millioner Euro

Ledelse: GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Danske projektpartnere:  Syddansk Universitet med tre institutter (SDU)

Tyske projektpartnere: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU)

21 netværkspartnere fra erhvervslivet, myndigheder og civil befolkningen

Forskningsområde: Sydvestlig Østersø, inklusive Kiel Bugt samt Lille- og Storebælt.

Finansiering: Interreg-Programm Deutschland-Danmark med midler fra den Europæiske Fond for Regionaludvikling (EFRU)

Projektpartnere

Projektet bliver ledet af GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, som vil bruge sin ekspertise indenfor havforskning, kamerabaserede mikroalgemålinger samt fysisk-biogeokemisk modellering.

Mads Clausen Instituttet (MCI) ved SDU Sønderborg udvikler Sensorer og AI-støttede værktøjer, som oversætter biologiske signaler fra algerne til brugbare dataformater.

Nordcee Lab ved SDU i Odense leverer ekspertise i eDNA baserede analyser af mikroalgekompositionen.

På Mærsk Mc-Kinney Møller Instituttet udvikles AI-modeller og visualiseringsværktøjer, som gør kompleks oceanografisk data tilgængelig for offentligheden.

Center for Ocean and Society (CeOS) ved Christian-Albrechts-Universität i Kiel og Institut for Statskundskab ved SDU udforsker sammen den samfundsmæssige accept af genopretningstiltag.

Netværkspartnere

1. Ministerium für Energiewende, Klimaschutz, Umwelt und Natur des Landes Schleswig-Holstein, Abteilung V5: Naturschutz, Meeresschutz und Biodiversität
2. Landeshauptstadt Kiel
3. Eckernförde Touristik & Marketing GmbH
4. Ostsee-Holstein Tourismus
5. Naturpark Schlei e.V.
6. Shaping an Ocean Of Possibilities (SOOP) for science-industry collaboration
7. ACO Ahlmann SE & Co. KG
8. Meeresbiologische Station Laboe
9. Verein Jugendsegeln e.V.
10. Kreis Schleswig-Flensburg
11. Stadt Flensburg
12. Faaborg Midtfyn Kommune
13. Avernakø Beboerforening
14. Geopark - det Sydfynske Øhav
15. LAG Småøerne forening
16. VandCenter Syd A/S
17. Clean – Danmarks Vand- og Miljøklynge
18. WaterCareGuard
19. Copenhagen Nanosystems A/S
20. Jürgensen Marine Environment
21. Aabenraa Kommune