Vindmøller og sikkerhet

Isklumper som slynges ut fra vindmøller kan være livsfarlige. 18 norske vindmøller kan kaste isklumper mer enn 400 meter

Norconsult, Meteorologisk institutt, Statkraft og Zephyr har fått midler fra Forskningsrådet til å utvikle matematiske modeller for å redusere faren når is slynges ut fra rotorene på vindmøller

De hvite feltene innerst mot turbinen er is som vokser på rotorbladene. Da den er innerst vil den ikke kastes langt. Is som dannes på framkanten av bladene vil derimot kunne bli kastet langt.
De hvite feltene innerst mot turbinen er is som vokser på rotorbladene. Da den er innerst vil den ikke kastes langt. Is som dannes på framkanten av bladene vil derimot kunne bli kastet langt. (Foto: Statkraft)

Norconsult, Meteorologisk institutt, Statkraft og Zephyr har fått midler fra Forskningsrådet til å utvikle matematiske modeller for å redusere faren når is slynges ut fra rotorene på vindmøller

Hei, dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg.
Lyst til å lese mer? Få fri tilgang for kun 235,- i måneden.
Bli Ekstra-abonnent »

Sammen med Meteorologisk institutt, Statkraft og Zephyr skal Norconsult utvikle numeriske modeller og en app som kan forutsi iskast fra vindturbiner. Da kan driftspersonell, reineiere og turgåere få varsler når isfaren er stor.

Vindmøller kan slynge ut isklumper på opp mot 15 kg. De største vil i stor grad falle rett ned, det er de mindre som blir slynget ut.

– For mennesker regner man at en anslagsenergi som er 40 joule eller mer er farlig. Det betyr at isklumper helt ned mot 100 gram kan gi alvorlig skade, sier Øyvind Byrkjedal, FoU-leder hos Norconsult avdeling Kjeller Vindteknikk, som holder til på Lillestrøm utenfor Oslo.

Ennå har det ikke vært kjente personskader etter iskast, men biler til driftspersonell er truffet, og har fått store bulker i taket. Det er ingen tvil om at dette utgjør en risiko.

Les også

Teoretisk og reell risiko

I prosjekteringen av vindparker skal isfaren tas med i beregningene, NVE stiller krav om slike analyser. Da kan formelen 1,5 x (d+h) brukes, der d er diameteren til rotoren og h er høyden navet har over bakken. Denne formelen er ikke en norsk, men en internasjonal standard. Tall fra NVE viser at de 18 vindmøllene i Tonstad i Sirdal kommune kan kaste isklumper 406,5 meter.

– Dette er den teoretiske maksgrensen. Det er slik at ingen til nå har funnet is lenger unna enn 1,0 x (d+h), sier Byrkjedal.

Landet rundt er det 326 vindmøller som har en teoretisk maksimal kastelengde over 300 meter. Det er 800 vindmøller i 42 norske vindparker, installert effekt er 2444 MW, middelproduksjonen er 7745 GWh.

Numeriske modeller

Karl Ove Ingebrigtsen leder prosjektet som nå har fått 2,6 millioner kroner fra Forskningsrådet. Totalbudsjettet er 5,2 millioner for prosjektet som løper over tre år, og skal være ferdig sent i 2022. Han sier at i tillegg til vind er is en utfordring for en rekke strukturer, både kraftmaster, ledninger og mobilmaster.

Målet er å utvikle numeriske modeller som, basert på data fra vindparkene og fra Meteorologisk institutt, skal gi troverdige varsler for når det er fare. Arbeidet ble startet av Kjeller Vindteknikk, et selskap som sprang ut fra Institutt for energiteknikk, og som i fjor ble kjøpt av Norconsult.        

Lars Tallhaug leder avdeling Kjeller Vindteknikk. Han sier selskapet, som da var selvstendig, gjorde sine første FoU-prosjekter rundt iskast for 15 år siden.

– Problemstillingen er ikke ny, men det er først i det siste den er blitt aktuell. Det skyldes at tidligere ble vindkraft bygget i lav høyde, langs kysten. Der er isfaren mye mindre enn i innlandet og høyere over havet, sier Tallhaug.        

Les også

Ennå ingen personskader

Vi er ikke kjent med personskader verken i Norge eller andre land, men det bygges stadig flere konstruksjoner som blir utsatt for isdannelse, og det er funnet mange isklumper som er slynget fra vindturbiner, sier Ingebrigtsen.

Målet er å få svar på fire kritiske spørsmål. Det første er når isen dannes, hvilke værtyper som gir «begroing» med is. Dernest hva som utløser at isen løsner. Så trengs bedre oversikt over størrelsen til isklumpene. Det fjerde området er hvor langt isklumpene drar.

– Vind spiller en stor rolle, og vi vet at isen gjerne løsner når bladene er på vei nedover, men fortsatt vet vi for lite, sier Tallhaug.

Ber om ideer

Den ferdige løsningen blir webbasert og høyst sannsynlig velger Norconsult en abonnementsløsning. Teamet står foran mye programmering for å få en vel fungerende løsning på plass. Selv om det allerede er mye sensorer installert og prosjektet kommer til å montere ytterligere sensorer har utviklerne en utfordring som ennå ikke er løst.

For å kunne verifisere modellen mot virkelige hendelser må utviklerne få kartlagt hvordan isen kastes. Det er ikke realistisk å gå rundt i vindparker og telle isklumper. Kameraovervåking fungerer dårlig, isen dannes ofte når det er tåke og dårlig sikt.

– Vi har tenkt på radar, infrarøde kameraer, seismikk og bruk av droner. Vi har ennå ikke funnet den beste løsningen, og vi oppfordrer de som måtte ha gode løsninger om å ta kontakt, sier Ingebrigtsen.

Behovet er stort, en ting er risikoen, men også for produktiviteten er det viktig å få på plass gode løsninger. På enkelte steder er det dokumentert at ising reduserer produksjonen med 20 prosent. Varme i bladene er brukt i mange tilfeller, men det fjerner ikke problemet.

– Oppvarming kan føre til at isen løsner og kastes ut. I Tyskland og Østerrike er det påbudt å stanse all produksjon fra vindkraft når faren for ising er stor. Vi jobber også med systemer som optimaliserer oppvarmingen, og når den starter, sier Ingebrigtsen.

Når modellene er på plass, må utviklerne også kunne tilby en løsning der opplysninger om isfaren gjøres tilgjengelig. De ser for seg en app som kan brukes på telefonen. Den er ennå kun i idéfasen, en av utfordringene er at driftspersonale på kraftverkene, andre som trenger opplysninger knyttet til arbeid, som reineiere, og turgåere og hyttefolk har forskjellige behov, og forskjellige forutsetninger for å tolke opplysningene.

Les også

Kommentarer (0)

Kommentarer (0)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå