Vamma kraftverk

Bygget Europas største elvekraftverk uten tegninger

En digital revolusjon, er karakteristikken fra samtlige parter som har vært med på å bygge en rekordstor turbin til Europas største elvekraftverk i Glomma.

ByggelederMartin Sørby og prosjektleder Fridjar Molle bak hydraulikkanlegget som justerer bladene på løpehjulet i kraftverket som har gitt anleggsbransjen et digitaliseringsløft.
ByggelederMartin Sørby og prosjektleder Fridjar Molle bak hydraulikkanlegget som justerer bladene på løpehjulet i kraftverket som har gitt anleggsbransjen et digitaliseringsløft. (Foto: Sverre Chr. Jarild)

En digital revolusjon, er karakteristikken fra samtlige parter som har vært med på å bygge en rekordstor turbin til Europas største elvekraftverk i Glomma.

Det er knapt en lyd å høre, det er ingen folk å se og parkeringsplassene er tomme. Besøkende på Vamma kraftverk i Glomma 18 km nedenfor Øyeren, ved kommunegrensen mellom Indre Østfold og Skiptvedt, kan fort få inntrykk av at dette er et nedlagt kraftverk.

Men dette er Norges største elvekraftverk. Her er det full produksjon fra 12 turbiner som til sammen har en årsproduksjon på 1,6 TWh, mer enn en prosent av samlet norsk strømforbruk. Det har nå ytterligere fått markert posisjonen som landet største da den 12. turbinen åpnet i fjor, med en kapasitet på 127 MW.

Før sommeren vant det nyeste tilskuddet til Vamma kraftverk, Vamma 12, prisen Årets anlegg 2019, i konkurranse mot de to veiprosjektene E18 Rugtvedt – Dørdal og E6 Helgeland nord. Juryen fant mye godt å si om prosjektet, likevel er det ett valg som virkelig skiller det fra alle andre anlegg frem til nå – og som også har skapt oppmerksomhet verden rundt: Prosjektet er heldigitalisert. Fra de første planleggingsmøtene til ferdigstillelse har det vært prosjektert og bygget uten en eneste tegning.

– Vel, nå kan ikke jeg garantere at det ikke har vært skrevet ut en tegning eller to, men det har ikke vært nødvendig, hele prosjektet er basert på digital modellering, sier prosjektleder Fridjar Molle hos Hafslund Eco.

Flere priser

Prosjektet har vakt oppmerksomhet også internasjonalt, i november 2016 mottok Norconsult prisen AEC Excellence Award på konferansen Autodesk University i Las Vegas. Konferansen hadde 10.000 deltakere, og foredragene ble streamet av 159.800 seere, ifølge Autodesk.

Byggherre og prosjekteier er Hafslund Eco, men ideen om å gjøre utbyggingen heldigital kom fra Norconsult.

Digitale verktøy og bygningsinformasjonsmodeller (BIM) har vært brukt i byggsektoren i årevis, men anleggssektoren har ligget et stykke bak. Hos Norconsult understreker fagansvarlig for BIM, Kristoffer S. Bugge, at i Vamma 12-prosjektet er det langt mer enn BIM som er brukt.

Det er store krefter i sving når 127 MW kommer fra generatoren. Gulvet som omkranser deler av generatoren er tre meter tykt, og mettet med armering. Foto: Hafslund Eco

– Vi bygger akkurat det samme som før, men overgangen fra hundretalls arbeidstegninger til én tverrfaglig samordningsmodell har vært en digital revolusjon. Dette har endret våre metoder og prosesser til en helt ny måte å gjennomføre prosjekter på. Dette ble en drivende faktor og ga et engasjerende samarbeid for Vamma 12-prosjektet. Heldigitale gjennomføringer knytter de involverte aktørene tettere sammen gjennom delt eierskap og ansvar til arbeidsgrunnlaget, sier Bugge.

Han får støtte fra Inge Handagard, fagsjef for VDC (virtual design construction) hos AF Gruppen, som peker på at selv om Statsbygg begynte å stille krav om BIM allerede for ni-ti år siden var BIM et begrep som begrenset seg til prosjekteringsfasen. BIM var også tegninger, og det var på mange måter et akademisk begrep som handlet lite om byggefasen.

Digitaliseringen møtte jussen

– Med Vamma hoppet vi helt over tegningene. Det er ikke mange slike prosjekter, heller ikke på verdensbasis. Målet var en digital gjennomføringsmodell, papir er analogt. Det betyr at selv om man bruker digitale 3D-modeller så er prosjektet fortsatt analogt om papir er viktig for prosjektet.

Oppdragsleder i Norconsult, Franziska Ludescher-Huber, sier at i alle andre kontrakter har tegninger hatt forrang, selv om BIM er brukt. For Vamma 12 var modellene kontraktuelt styrende.

Vamma kraftverk

  • Sam Eyde, Hydros grunnlegger, etablerte i 1902 Vamma Forrekompagnie for å bruke kraften i en kunstgjødselfabrikk han planla på Skjørtvedt. Vamma utnytter fallet fra åtte mindre fosser nedenfor Kykkelsrud kraftverk litt lenger opp i elven. Utbyggingen av dammen som skulle gi en fallhøyde på 28.5 meter startet i 1907.
  • I 1912 ga Eyde opp planene, og solgte det uferdige anlegget og alle rettigheter til Hafslund som fullførte arbeidene og satte de to første Francis-turbinene i drift i 2015. Frem til 1927 ble ytterligere seks turbiner bygget. De to siste Fracis-turbinene ble montert i 1944. I perioden 1961–71 ble anlegget utvidet med en ellevte turbin, denne gangen en Kaplan-turbin med ytelse på 110 MW og slukeevne på 450 m³/s.
  • I 2011 startet forarbeidene til den siste utbyggingen, i 2015 vedtok styret i Hafslund Eco utbyggingen og i fjor startet produksjonen fra den nyeste Kaplan-turbinen.

– At digitalisering var tatt inn i kontrakten førte til at vi var nødt til å levere, andre var nødt til å bruke det vi leverte. Til og med programvareleverandørene var lydhøre og brukte vår feedback til å gjøre forbedringer, og vi har fått til utvikling, sier Ludescher-Huber.

– Jeg så jo hvilken vei det gikk og tenkte at når den 12. turbinen står ferdig så er nok digitale gjennomføringsmodeller standard. Da kunne vi jo like godt begynne med en gang, i stedet for å bruke noe som om kort tid ville være utdatert, sier Molle.

Han legger til at det ville ikke latt seg gjøre om han ikke hadde ledelsen i ryggen. Fordeler og ulemper ble vurdert, før Norconsult fikk klarsignal. Det har vært humper og dumper på veien, blant de første som kom opp var standardkontrakter. Arbeidet med kontraktene startet sommeren 2014 og tok et år.

– Ja, det var tegninger, tegninger og tegninger hele veien i alt som fantes av NS-kontrakter og andre dokumenter. Vi måtte bruke mye tid på å få på plass formaliteter og å avklare juridiske forhold som ikke var tilpasset modeller og digitale løsninger, forteller Martin Sørby, som har vært innleid byggeleder fra A.L. Høyer.

Franziska Ludescher-Huber bekrefter at det har vært mye juridisk arbeid knyttet til å digitalisere prosjektet fra A til Å. Likevel ser hun ikke verken jus, datakraft eller programvare som den største utfordringen.

Les også

Færre kontroverser

– Folkene er det viktigste, vi kan ikke lykkes med digitalisering kun med it og programvare. Kombinasjonen av en yngre ingeniør som har vokst opp med Playstation og en eldre som har bygget et titalls kraftverk viste seg å være en uslåelig kombinasjon. Senioren hadde ikke kunnet drive frem digitaliseringen og den yngre har ikke erfaring med å bygge kraftverk, sier Ludescher-Huber.

I anleggsprosjekter blir det rett som det er uenigheter mellom partene, av og til ender de i rettssystemet. Det er to forhold som peker seg ut: Entreprenørene klager på tegningene, at de er mangelfulle, inneholder feil eller kommer for sent. Det andre er masseberegning, hvor entreprenørene ofte mener de har skutt ut og kjørt bort langt mer masse enn byggherren aksepterer. Begge forholdene ble håndtert uten konflikt på Vamma.

– Før, med tegninger, ble massene ofte beregnet fra «antatt fjell». Nå har vi skannet før, under og etter sprengning og lagt grunnlaget inn i modellen. Da blir det ingen diskusjon om det er fjernet x eller y kubikkmeter fjell, det er målt helt nøyaktig, sier Egil Rune Skjolden, prosjekteringsleder i Norconsult.

Entreprenør AF Gruppen er også såre fornøyd, og bruker nå heldigitale gjennomføringsmodeller i flere prosjekter. Inge Handagard bruker knutepunkt som eksempel, og sier at for å forstå et knutepunkt trenger entreprenøren minimum to, ofte fem eller seks tegninger.

– Her var det tilstrekkelig å se på modellen. Den gir et bedre grunnlag for å forstå konstruksjonen enn et antall snitt og tegninger. Dessuten, om noe må endres eller oppgraderes holder det med én oppgradering i modellen. I et papirbasert system er det fryktelig mange tegninger og dokumenter som må oppdateres. Det øker faren for feil og misforståelser, sier Handagard.

Byggeleder Martin Sørby fra A.L. Høyer (til venstre) og Fridjar Molle, prosjektleder hos Hafslund Eco, på toppen av generatoren. De blå platene, som gir en god indikasjon på dimensjonene, kan fjernes for vedlikehold. Foto: Sverre Chr. Jarild

BIM er forslitt og snevert

En gitt komponent kan fort ha mer enn 300 parametere, entreprenøren trenger ikke mer enn 10–15 av disse for å støpe. Sammen gikk Norconsult og AF Gruppen gjennom modellen og utviklet et system for å filtrere ut og systematisere parametere så entreprenøren ikke druknet i unødvendig informasjon.

Alle aktørene Teknisk Ukeblad har vært i kontakt med for å skrive denne reportasjen tar, på eget initiativ, opp at BIM er et dårlig begrep. Noen kaller det forslitt, andre sier det er for snevert.

– Internt i AF Gruppen kaller vi det digital byggeplass, sier Handagard.

Men, digital eller analog–da den 12. turbinen skulle prosjekters og bygges på Vamma støtte ingeniørene på en rekke utfordringer. Det var et stort prosjekt, og det skulle gjennomføres tett opp mot høyspentanlegg og eksisterende kraftverk med 11 turbiner. De eksisterende turbinene er bygget ut i flere trinn, side om side fra det som var Askim-siden av Glomma og som nå er Indre Østfold-siden. Begge sidene av Glomma og midt i ble vurdert før valget falt på å bygge på Skiptvedt-siden av elven, fysisk noe adskilt fra resten av kraftverket.

– Vi valgte dette fordi det ga lavest risiko. Å bygge tett opp mot eksisterende anlegg ville vært vanvittig krevende, sier Molle.

Vanninntaket krevde tunnel, kanal lot seg ikke gjøre. Det er 120 meter fra inntaket til turbinen, tunnelen er 15 meter bred, 18 meter høy og dekker 250 m². Hellingen er 1:6, det er det bratteste som er mulig med konvensjonell borerigg og hjullastere til å ta ut massene. Den minste overdekningen var ikke mer enn 18–20 meter og AF ble stilt overfor de strengeste krav til rystelser.

Les også

Kompleks sprengning

Da inntakstunnelen var sprengt ut og nesten ferdig, stod det igjen en stor fjellvegg som hadde vært fangdam mot Glomma. Der støpte AF Gruppen en buet midlertidig dam. Så ble vannet pumpet ut og den siste veggen sprengt bort.

– Vi brukte trekvart år på å planlegge den ene sprengningen. For å beskytte inntakslukene brukte vi 100 tonn stål, tømmer og gummimatter. Det var til sammen 13.400 m³, og det tok entreprenøren et halvt år å laste opp alt sammen, forteller Molle.

Likevel var det gropen til turbinen som virkelig bød på utfordringer. Den er 50 meter dyp, og det viste seg at østveggen hadde dårlig fjell. En dyp sprekk kunne føre til at store deler av fjellet ville rase ut under arbeidene. Sikringen krevde 93 wirestag, hvert plassert i 160 mm brede hull 20 meter inn fjellet.

– Kravet til retningsavvik var maksimalt 1 prosent. Vi hadde ikke tatt høyde for dette, og tapte 12 uker på den sikringsjobben, forteller Molle.

Hver av de 93 stagene ble gyset og spent opp med 2000 kn, som tilsvarer 200 tonn.

Etter turbingropen gjensto så utløpet.

– Alene ville det vært en utrolig kompleks konstruksjon, men sammenlignet med hva vi hadde gjort med tunnelen og gropen var den enklere. I denne prosjektorganisasjonen har AF og Norconsult samarbeidet bra, sier Martin Sørby.

Prosjektet har vært en game-changer for anleggsbransjen, både for byggherrer, rådgivere og entreprenører.

– Vi merker økt etterspørsel etter heldigitale prosjekter fra byggherrer etter Vamma, sier Ludescher-Huber.

– I AF Gruppen har vi opprettet en egen digitaliserings- og innovasjonsavdeling. Vamma var en av pådriverne for det. Det er også et viktig poeng at digitaliseringen gjaldt alle fagene. Vi hadde en klausul i kontrakten som ga oss rett til å sette ned foten og forlange papir. Vi brukte den aldri, og nå er det gjerne vi som pusher kundene og rådgiverne for å få digitale prosesser, sier Handagard.

Les også

Etter utvidelsen fremstår Vamma kraftverk nærmest som to. Øverst til høyre det gamle kraftverket med til sammen 11 turbiner, i den grå bygningen ligger den tolvte og nyeste turbinen. Dette er Norges største elvekraftverk, med forventet årlig produksjon på 1,6 TWh og en slukeevne på 1485 m3/s. (Foto: Martin Sørby)
ByggelederMartin Sørby og prosjektleder Fridjar Molle bak hydraulikkanlegget som justerer bladene på løpehjulet i kraftverket som har gitt anleggsbransjen et digitaliseringsløft. Vamma reportasje Europasstørste elvekraftverk i Glomma (Foto: Sverre Chr. Jarild)
Bildet viser sprengingen av en fjellkant som stod igjen for å sikre tørr tunnel og byggegrop for inntakslukene. Den krevde trekvart års planlegging – og lukene kom uskadd fra sprengningen,som resulterte i 13.400 m3 masse som det tok et halvt år å fjerne. (Foto: Hafslund Eco)
Lukene har kapasitet til 500 m3/s. Her Fridjar Molle, til venstre, og Martin Sørby foran de åpne lukene som slipper vannet ut igjen i Glomma. (Foto: Sverre Chr. Jarild)
Bildet, tatt fra utløpstunnelen, viser gropen der løpehjulet og turbinen står i dag. En sprekk i fjellet ga krevende sikringsarbeider. Hele 93 wirestag ble ført 20 meter inn i fjellet og spent opp med 2000 kN. (Foto: Hafslund Eco)
Det er store krefter i sving når 127 MW kommer fra generatoren. Gulvet som omkranser deler av generatoren er tre meter tykt, og mettet med armering. (Foto: Hafslund Eco)
Byggeleder Martin Sørby fra A.L. Høyer (til venstre) og Fridjar Molle, prosjektleder hos Hafslund Eco, på toppen av generatoren. De blå platene, som gir en god indikasjon på dimensjonene, kan fjernes for vedlikehold. (Foto: Sverre Chr. Jarild)

Kommentarer (13)

Kommentarer (13)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå