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Die Sandressourcen auf der Erde schrumpfen, während der Bedarf weiter steigt. Quelle: RND-Illustration

Mangel an wertvollem Rohstoff: Droht bald eine globale Sandkrise?

Sie sind wieder da: die weißen Strandkörbe, nur wenige Meter von der Nordsee entfernt. Die Stammplätze für Urlauberinnen und Urlauber, die sich sonnen und die salzige Meeresbrise um die Ohren wehen lassen wollen. Auch die Duschen, Umkleiden, der Badeturm – alles stehe wieder an seinem Platz, berichtet Rieka Beewen von der Gemeinde- und Kurverwaltung Wangerooge. Nichts zeugt mehr davon, dass hier bis vor wenigen Monaten noch ein steiler Abhang war.

Die Nordsee hatte sich festgebissen. Meterhohe Wellen, angefacht durch das Sturmtief „Zeynep“, hatten im Februar fast 90 Prozent des Badestrandes weggespült. Eine Insel ohne Strand zu sein, das war für Wangerooge nicht infrage gekommen. Schließlich lockt dieser jedes Jahr zahlreiche Touristinnen und Touristen an. Es musste neuer Sand her, um den Strand wieder aufzuschütten.

An dieses Prozedere hat sich Wangerooge schon gewöhnt: „Wir müssen das beinahe jedes Jahr machen“, sagt Beewen. Immer wieder tragen Sturmfluten den Sand des Badestrandes ab. „Dieses Jahr war der Schaden jedoch sehr groß und die Arbeiten entsprechend teuer.“ 54.000 Kubikmeter Sand waren dieses Mal notwendig, um den Strand wieder herzurichten. Die Kosten beliefen sich auf mehr als 500.000 Euro. Und Küstenforscherinnen und Küstenforscher sind überzeugt, dass der finanzielle Aufwand zukünftig noch größer werden könnte.

Effekt der Sandaufspülungen ist zeitlich befristet

„Auch normale, nicht nur extreme Sturmereignisse werden wohl in Zukunft dafür sorgen, dass Wellen den Strand angreifen“, sagt Christian Winter, Leiter der Arbeitsgruppe „Küstengeologie und Sedimentologie“ am Institut für Geowissenschaften der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Schuld daran sei zum einen der Klimawandel, der zu einem höheren Meeresspiegel und stärkeren Folgen von Stürmen führe. Zum anderen seien aber auch die „Sandersatzmaßnahmen“ selbst – wie sie Behörden nennen – das Problem.

Es entstehe „ein ewiger Kreislauf der Baggerei“, so nennt es Winter. Dieser Kreislauf werde sich in Zukunft weiter beschleunigen. Im Fall von Wangerooge stammte der Sand von einer vorgelagerten Sandbank im Osten der Insel. Bagger hatten ihn zwischen Mitte März und Anfang Mai abgetragen und auf Dumper geladen, die damit ans andere Ende der Nordseeinsel gefahren waren. Dort hatten ihn schlussendlich Planierraupen verteilt.

„Jeder, der einmal eine Sandburg gebaut hat, weiß: Wenn man Sand vorschüttet, gibt man ihn auch den Wellen preis, die ihn dann wieder abtransportieren“, erklärt der Küstenforscher. Sandaufspülungen seien also zeitlich befristete Maßnahmen. „Man muss dabei beachten: Es verändert sich dadurch nicht nur das System, das man sieht.“ Sondern auch im Vorstrandbereich, dort, wo die Wellen brechen, würden sich die ganze Zeit über Erosionsprozesse ereignen. Es fehle folglich an Sediment, die Küsten würden immer steiler. Selbst kleine Wellenangriffe hätten dann große Auswirkungen.

Ostfriesische Inseln wandern

Für die deutschen Inseln – sowohl in der Nordsee als auch in der Ostsee – ist Sand ein elementarer Bestandteil des Küstenschutzes. Ohne Sand kein Strand. Ohne Strand kein Tourismus und kein Schutz vor tosenden Wellen.

Nicht nur Wangerooge schüttet deshalb regelmäßig seinen Strand wieder auf. Die anderen ostfriesischen Inseln brauchen ebenfalls stets Sandnachschub. Dabei spielt auch ihre Topographie eine Rolle: Da der Wind meist aus nordwestlicher Richtung die Inseln streift, transportiert er dabei den Sand in Richtung Osten. Ohne den Eingriff des Menschen würden sich die Inseln also langsam nach Osten und Süden verlagern. Indem Sand von Ost nach West transportiert und dort aufgeschüttet wird, versucht man, dieser natürlichen Verlagerung entgegenzuwirken.

Landschwund betrifft auch die größte nordfriesische Insel, Sylt. Die Insulanerinnen und Insulaner müssen ihren Strand ebenfalls alljährlich flicken. Um an Sand zu kommen, nutzen sie – anders als Wangerooge – Saugbagger. Diese „saugen“ (wie der Name schon sagt) Sand vom Meeresboden ab und leiten ihn mithilfe von Spülleitungen zum Strand, wo er von Planierraupen verteilt wird. Ein gleichermaßen kostspieliges, aber alternativloses Unterfangen.

Umweltfolgen von Sandaufspülungen nicht genau klar

Sand zum Küstenschutz zu nutzen sei immer noch die nachhaltigste Option, meint Küstenforscher Winter. Bei massiven Bauwerken wie Wellenbrechern oder Ufermauern hätten sich auf Dauer hingegen sogar negative Effekte gezeigt.

Trotzdem bleibt die Sandentnahme ein Eingriff in ein natürliches System: Kleinstlebewesen auf dem Meeresboden, Benthos genannt, werden gestört; Löcher entstehen, die sich mit Schlick füllen. Darin kann sich wiederum Feinmaterial ablagern, das möglicherweise Verunreinigungen wie Nährstoffe, Schwermetalle oder pathogene Bakterien enthält, heißt es im einem „Stencil“-Report von Oktober 2019. „Die langfristigen Umweltauswirkungen von Sandentnahme und Sandaufspülungen sind weitestgehend unbekannt.“

„Stencil“ steht für „Strategien und Werkzeuge für umweltfreundliche Sandaufspülungen als ‚low-regret‘-Maßnahmen unter Auswirkung des Klimawandels“. Ein Projekt, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Ziel ist es, Konzepte und Methoden zu entwickeln, mit denen Strandaufspülungen nachhaltig und umweltfreundlich gelingen können.

Die lokale Erholung der Umwelt nach der Sandentnahme spiele in der Praxis derzeit nur eine untergeordnete Rolle, urteilen die Autorinnen und Autoren des „Stencil“-Reports. Es kann teilweise mehrere Jahrzehnte dauern, bis sich eine Entnahmestelle regeneriert – wenn überhaupt. Genau weiß man es bislang noch nicht.

Der „Sandmotor“ als natürliche Sandquelle

In den Niederlanden haben Forschende derweil versucht, eine Art natürliche Sandquelle zu erzeugen, die die Küsten speisen kann: den „Sandmotor“. Gestartet ist das Projekt im Jahr 2011. Acht Monate lang hatten Baggerschiffe Sand vom Meeresboden abgetragen und ihn dann an der südholländischen Küste zwischen Den Haag und Ter Heide aufgeschüttet. Dadurch ist eine rund 256 Fußballfelder große Halbinsel entstanden, die sich eineinhalb Kilometer weit ins Meer erstreckt. Sie umfasst rund 21,5 Millionen Kubikmeter Sand.

Ein Vorrat, der für 20 Jahre ausreichen soll. Denn Ziel der Halbinsel ist es eigentlich, wieder zu verschwinden. Wind und Wasserströmung sollen den Sand entlang der Küste verteilen und die Dünen anreichern. Ein Küstenschutz ohne Beton und Basalt. Berechnungen ergaben, dass 60 Prozent des Sandes nach Norden geschwemmt werden, 40 Prozent nach Süden.

Küstenforscher: „Sandmotor“ wird Sandaufspülungen nicht ersetzen

„Wir sehen, dass der Sand tatsächlich in Richtung des Dünengebiets transportiert wurde, aber auch daneben, nach Norden und Süden“, sagt Carola van Gelder-Maas, Programmleiterin bei Rijkswaterstaat, der Wasserwirtschaftsbehörde der niederländischen Regierung. Diese Ausbreitung entspreche den Vorhersagen. „Allerdings scheint die Geschwindigkeit des Transports etwas langsamer zu sein als vorhergesagt, da wir davon ausgehen, dass der Sandmotor eine Lebensdauer von 30 bis 40 Jahren haben wird, anstatt der 20 Jahre, die wir vorhergesehen haben.“

Dass die negativen Auswirkungen dieses massiven Eingriffs ins marine Ökosystem am Ende größer sind als der Nutzen für den Küstenschutz, glaubt van Gelder-Maas nicht. Die Arbeiten hätten mit einer entsprechenden Baugenehmigung stattgefunden, die beglaubigt, dass es in dem Gebiet keine wichtigen Lebensräume gibt, die zerstört werden könnten – dafür aber genug Sand.

„Natürlich wird das Ausbaggern dem Ökosystem immer schaden, aber wir erwarten, dass sich das ökologische Gleichgewicht relativ schnell wieder einstellt“, sagt sie. „Wenn wir eine große Menge Sand an einer Stelle aufschütten und die Natur ihre Arbeit tun lassen, hoffen wir, dass wir für eine lange Zeit nicht mehr aufschütten müssen. In dieser Zeit kann sich das Ökosystem erholen und sogar verbessern, wie wir bei der Bewertung des Sandmotors gesehen haben.“

Küstenforscher Winter ist skeptisch, ob der „Sandmotor“ ein effektives Konzept im Kampf gegen den Klimawandel und den ansteigenden Meeresspiegel sein kann. „Ich glaube nicht, dass das den konventionellen Küstenschutz, das lokale Aufspülen, ersetzen würde“, sagt er. Dennoch sei es ein sehr interessantes Experiment gewesen, das in den kommenden Jahren weiter bewertet werden müsse. Genau daran arbeiten die niederländischen Forscherinnen und Forscher: „Heute sind wir damit beschäftigt, die Überwachung für mindestens fünf weitere Jahre fortzusetzen, denn der Sandmotor ist immer noch da und sehr dynamisch“, macht Programmleiterin van Gelder-Maas deutlich.

Eine Sandmauer um den Äquator

Sand ist nach Wasser der weltweit am häufigsten verwendete Rohstoff. Ein kürzlich veröffentlichter Bericht des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) zeigt deutlich: 50 Milliarden Tonnen Sand werden pro Jahr auf der Erde verbraucht. Genug, um eine 27 Meter breite und 27 Meter hohe Mauer um den Äquator zu bauen. Damit hat sich der Verbrauch in den letzten zwei Jahrzehnten verdreifacht. Genutzt wird der Rohstoff nicht nur für den Küstenschutz. Er ist auch bedeutsam für die Produktion von Glas, Halbleitern, Kosmetikprodukten und Beton.

Ohne Sand gibt es keine Häuser, keine Brücken, keine Straßen, keine Flughäfen und vieles mehr. Dass die Weltbevölkerung wächst, bedeutet gleichzeitig, dass mehr Wohnraum benötigt wird – und in der Folge mehr Sand. Die weltweite Nachfrage nach dem Rohstoff steigt. Das Problem ist nur: „Unsere Sandressourcen sind nicht unendlich, und wir müssen sie klug nutzen“, betont Pascal Peduzzi, Koordinator des Berichts und Direktor des UNEP-Zentrums für Umweltinformation in Genf, Grid-Geneva.

Asien braucht Sand – Deutschland, Australien und die USA liefern

In vielen Ländern mangelt es an Sand. Fachleute sprechen sogar von einer drohenden Sandkrise. Singapur ist beispielsweise auf Sandimporte aus dem Ausland angewiesen. Allein im Jahr 2020 hat der Stadtstaat Sand im Wert von 53,4 Millionen US-Dollar importiert, wie Daten des Observatory of Economic Complexity nahelegen. Getoppt wurde dieser Wert unter anderem von China – mit 244 Millionen US-Dollar Importkosten.

Die Sandlieferanten kommen größtenteils aus Europa, den USA und Australien. Deutschland hat zum Beispiel im Jahr 2020 Sand im Wert von etwa 157 Millionen US-Dollar exportiert. Dabei handelt es sich vorrangig um terrestrische Sande, die in Sand- und Kiesgruben abgebaut werden. Wie viele dieser Kuhlen es hierzulande gibt, weiß das Bundesamt für Statistik nicht. „Hierzu liegen uns keine Informationen vor“, teilt die Behörde auf Anfrage mit.

Dafür hat das Statistikamt Zahlen zu der Menge an Sand, die jährlich aus der Umwelt entnommen wird: Allein in 2020 waren es 137.554 Tonnen Bausande und andere natürliche Sande. Zusammen mit kieselsauren Sanden und Quarzsanden, Kiesen und Feldsteinen, sowie Brechsanden, Körnungen, Splitt und Mehl von Natursteinen beträgt die inländische Entnahme in dem Jahr 415.966 Tonnen. Zum Küstenschutz kommen diese terrestrischen Sande hierzulande kaum zum Einsatz, da sie meist mit hohen Transportkosten verbunden sind.

Dubai, eine Stadt aus Sand

Noch mehr Sand als Deutschland baut Australien ab. Ein Großteil davon wird in andere Länder transportiert: Die Exportkosten beliefen sich im Jahr 2020 auf 185 Millionen US-Dollar. Von dem Inselstaat im indischen Ozean stammt auch der Sand, der für den Bau des Burj Khalifa in Dubai genutzt wurde.

Dubai ist ein regelrechter „Sandschlucker“. Für die künstlichen Inseln Palm Jumeirah, Palm Jebel Ali und The World, die vor der Millionenmetropole aufgeschüttet wurden, saugten die Araberinnen und Araber Berichten zufolge fast eine Milliarde Tonnen Sand vom Meeresboden ab. Der Sand aus den nahegelegenen Wüsten war keine Option. Denn dadurch, dass er ständig dem Wind ausgesetzt ist, sind die Sandkörner abgerundet, weshalb Beton schlechter zusammenhält. Der Sand aus dem Meer ist kantiger und hat eine rauere Oberfläche – perfekt also, um damit zu bauen.

UNEP: Sand als „strategisches Material“ anerkennen

„Unsere Abhängigkeit von den Sandressourcen ist atemberaubend“, schreiben die Autorinnen und Autoren des UNEP-Berichts. Die Begierde nach Sand führt in Entwicklungs- und Schwellenländern wie Jamaika sogar zu Sandraub: Illegal wird der Rohstoff teils über Nacht abgetragen. Sand müsse als „strategisches Material“ anerkannt werden und eine „verantwortungsvolle und gerechte Verwaltung und Bewirtschaftung“ damit stattfinden, fordert das UNEP.

Im Report des UN-Umweltprogramms finden sich gleich zehn Empfehlungen, um dem zunehmenden Mangel an Sand entgegenzuwirken. Ein Vorschlag davon lautet, die Entnahme von Sand an Stränden grundsätzlich zu verbieten, um die Widerstandsfähigkeit der Küsten nicht zu gefährden. „Die drohende Sandkrise steht nicht für sich allein“, heißt es ferner. „Sie ist mit mehreren der dringendsten Krisen der Welt verbunden, darunter der Klimawandel, das Artensterben und die zunehmende Umweltverschmutzung.“

Sand ist ein Naturprodukt mit langer Entstehungszeit

So schnell wie wir Sand abbauen, kommt er nicht wieder nach. Er ist ein Produkt der Verwitterung. Ein Prozess, der Tausende Jahre dauern kann. Sand ist zunächst nichts anderes als massives Gestein, dem Sonne, Wind, Regen und Frost zusetzen. Das führt dazu, dass sich kleinere Brocken lösen, die schließlich in Bäche und Flüsse gelangen, wo sie vom Wasser feingeschliffen werden. Die kleinen Körner, die am Ende übrig bleiben, landen schlussendlich im Meer und lagern sich als Strand ab.

Auch in Deutschland stammt der Sand aus Ablagerungen, die Flüsse und Gletscher der letzten Eiszeit hinterlassen haben. Doch die Sandvorräte sind begrenzt, weiß Küstenforscher Winter. Während Mecklenburg-Vorpommern beispielsweise noch genug Sandressourcen habe, die für Aufspülarbeiten genutzt werden könnten, habe Schleswig-Holstein hingegen kaum vorgelagerte Reserven. Das sei zum einen der lokalen Geologie der Bundesländer geschuldet, zum anderen der Beschaffenheit des Untergrunds und dem natürlichen Sedimenttransport.

Wie schützen sich die Inseln vor dem Klimawandel?

Bisher gibt es hierzulande vor allem eine lokale Sandknappheit – wie etwa auf Wangerooge. Dort haben der Landschwund und die Aufspülungsarbeiten sichtbare Spuren hinterlassen: „Das Strandniveau ist jetzt ein bisschen abgeflacht“, sagt Beewen von der Gemeinde- und Kurverwaltung der Insel. „Das liegt vor allem daran, dass der Vorstrand nicht mehr so groß und breit ist wie vorher.“ In den Jahren sei der Strand zunehmend schmaler geworden.

Für die diesjährigen Sandersatzmaßnahmen auf Wangerooge hat das Land Niedersachsen bereits Fördermittel in Aussicht gestellt. Man sei zuversichtlich, dass ein Großteil der Kosten erstattet wird, sagt Beewen. Eine Strategie, wie die Insel ihre Küsten und Strände zukünftig vor dem Klimawandel schützen will, gibt es bisher nicht. „Tatsächlich sind wir da noch relativ am Anfang.“ Beratungen mit politischen und regionalen Akteurinnen und Akteuren seien aber geplant. „Es ist wichtig, dass wir da zusammenarbeiten“, erklärt Beewen. Denn eines sei klar: „Das ist nichts, was eine Insel allein lösen kann.“

Von Laura Beigel/RND