Den blide vandhammer

Ud for den hollandske kyst bliver der snart igangsat en spændende test, der kan resultere i en mindre revolution for opførelse af havmølleparker. Vindmøller skal fastgøres solidt på havbunden for at forhindre, at de vælter, når de udsættes for den første, lette brise. Der er udviklet mange forskellige løsninger til det formål, men en af de mest almindelige metoder består i, at man driver et stort fundamentrør eller monopæle ned i havbunden ved pilotering, tilføjer et forbindelsesstykke og til slut monterer vindmøllegeneratoren allerøverst, ofte over 100 meter over havets overflade.

Den konventionelle metode til pilotering forårsager støj under vandet og resulterer i en temmelig stor belastning af fundamentstålet, men den hollandske teknologivirksomhed Fistuca BV har nu udviklet en helt ny type hammer, der bruger vand som drivkraft.

Foto: Fistuca BV.

Indtil videre har virksomheden gennemført succesfulde tests i lille skala på landjorden, blandt andet på en fortøjningspæl i en hollandsk havn, men i løbet af sommeren 2018 går man i gang med tests på et helt andet niveau ud for den hollandske kyst med pilotering af en monopæl i fuld skala. Vattenfall ser et potentiale i metoden og er derfor gået ind i et konsortium af private og offentlige interessenter, der vil investere 3,2 millioner euro i projektet og også vil levere teknisk støtte, administration, hammer, monopæle, installationsfartøjer osv.

Mere støjsvag, mere skånsom og med større kraft

Systemet består af en vandtank og et åbent forbrændingskammer. Energien til at drive fundamentet ned i havbunden skabes ved gasforbrænding, der med det første slag banker fundamentet ned og samtidig skubber en vandsøjle inde i tanken opad. Når vandet falder tilbage til bunden af vandtanken, reduceres dets hastighed og energien overføres til fundamentet, så det drives endnu længere ned i havbunden. Egenskaberne ved vand bevirker, at opbremsningen foregår over længere tid end ved en konventionel hydraulisk hammer, hvilket giver et mere støjsvagt, mere skånsomt slag, men med større kraft. Ifølge Fistuca reducerer det antallet af hammerslag, sammenlignet med konventionelle piloteringsmetoder.

Illustration: Fistuca BV.

Blue Hammer består af en stor vandtank med et åbent forbrændingskammer. Energien til pilotering skabes ved hjælp af en gasforbrænding, der skaber acceleration i en stor vandsøjle.

1. Gas føres ind i forbrændingskammeret
2. Gasforbrændingen skaber første slag og vand flyder ud af forbrændingskammeret
3. Forbrændingen fortsætter og vandsøjlen skubbes op
4. Vandsøjlen fortsætter med at bevæge sig opad
5. Vandsøjlen falder ned igen og skaber det andet slag
6. Udstødningsgas frigives gennem udstødningsventilen
   
   

Lavere støj og mindre metaltræthed

Ifølge beregningerne vil Blue Hammer reducere støjniveauet under vandet med op til 20 dB og vil kunne reducere træthedsskaderne på monopælen på grund hammerslaget med op mod 90 %, hvilket potentielt kan gøre det muligt at åbne op for konstruktioner uden forbindelsesstykke og for, at anløbsbroer, stiger, indvendige platforme og andre hjælpekomponenter kan svejses på monopælen på forhånd, før havmølleparken opføres.

Foto: Fistuca BV.

Rene Schuster, Project Manager Civil Works og Vattenfalls repræsentant i Blue Piling-konsortiet, forklarer: "Det her er et ekstremt spændende projekt, der kan løfte os endnu længere frem i udviklingen af monopæle. Vi ved, hvordan vi skal arbejde med monopæle, og i stedet for at blive nødt til at skifte til mere komplekse fundamentkonstruktioner, efterhånden som vindmøllerne bliver større, kan den her teknologi flytte grænserne for brugen af monopæle. Vi håber også at spare tid ude på havet og dermed penge, hvis vi kan svejse de fleste af de ekstra faciliteter på monopælene på forhånd og undgå det ekstra løft, der skal bruges til montering af et forbindelsesstykke".

Ifølge Rene Schuster kan det desuden blive muligt at eliminere behovet for et ekstra fartøj til udlægning og drift af et støjreducerende boblegardin, og færre fartøjer og enklere logistik vil gøre hele operationen sikrere og mere miljøvenlig.

Vattenfalls bidrag til konsortiet er drevet af ønsket om at hjælpe nye teknologier ind på markedet og sikre en løbende udvikling i vindenergisektoren. Via konsortiet vil Vattenfall også få en enestående indsigt i data og resultater og vil få mulighed for at deltage i de forskellige tests.

Gunnar Groebler, Head of Business Area Wind, glæder sig også over projektet: "Projektet kan give mulige forbedringer på tre vigtige områder: lavere omkostninger, mindre miljøbelastning og øget teknisk knowhow. Med 15 års erfaring og viden inden for udvikling, opførelse og drift af havbaserede vindmøller i tæt samarbejde med leverandørerne er Vattenfall allerede omkostningsmæssigt førende på det her felt. Det har vi bevist med tre succesfulde bud i de seneste to år, men vores engagement i at være helt fremme teknologimæssigt og være både mere omkostningseffektive og miljøvenlige er en konstant opgave, og Blue Piling-teknologien kan løfte os endnu længere frem ad den vej."

Mere om projektet
Blue piling-projektet gennemføres under F&U-samarbejdsprojektet “Offshore Wind Accelerator”, der drives af organisationen Carbon Trust.
Pressemeddelelse (på engelsk)