Waveflex-konstruksjonen er dominert av lastene på notet. Derfor har gründerne jobbet mye med å kartlegge og redusere usikkerheten i dragkoeffisientene på notet.
Waveflex-konstruksjonen er dominert av lastene på notet. Derfor har gründerne jobbet mye med å kartlegge og redusere usikkerheten i dragkoeffisientene på notet. (Illustrasjon: Pelaqua)
EKSTRA

Oppdrett - utviklingstillatelser

Ny type merder skal brukes langt til havs - må tåle 30 meter høye bølger

Ligger vannrett som en ruse i vannet.

Hei, dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg.
Lyst til å lese mer? Få fri tilgang for kun 199,- i måneden.
Bli Ekstra-abonnent »

I motsetning til vanlige runde merder som ligger som en ring i vannet, har fire gründere utviklet et konsept de kaller Waveflex. Det er merder som ligger vertikalt i vannet, er forbundet med nøter og ligner på gigantiske ruser.

Waveflex skal oppankres langt til havs der lusa ikke utgjør noen stor trussel. Det vil imidlertid ekstremvær være.

Men konstruksjonen skal tåle de tøffe vær- og bølgeforholdene som kan oppstå utaskjærs, forklarer daglig leder Mads F. Heiervang i gründerselskapet Pelaqua.

Der jobber han sammen med ingeniørkollegene Pål Grøthe Sandnes, Audun Gravdal Johansen og Bernt Sørby, som også er kollegene hans i rådgivingsselskapet Entail. Entail er blant annet involvert i analysearbeider for Statens vegvesen i forbindelse med flytende fjordkryssinger på fergefri E39.  Men de har også hatt oppdrag for oppdrettsnæringen, og det var slik idéen oppsto.

Pelaqua AS

Gründerselskap – dannet av Mads F. Heiervang, Pål Grøthe Sandnes, Audun Gravdal Johansen og Bernt Sørby.

Utviklet merdkonseptet Waveflex for eksponerte lokasjoner, bølger opp til Hs 15m

Konseptet er basert på tre stålringer, stilt vertikalt i vannet, slakkforankret med kjettingliner til havbunnen, med nøter spent opp rundt. To separate kamre for fisk. Fôring, oksygen mm. Via stålringene. Størrelse fullskala: Diameter på ringene: 50 meter. Total lengde: 240 meter. Biomasse: 6.234 tonn
Waveflex vil i fullskala være 240 meter lang. Illustrasjon: Pelaqua

Tenkte utenfor boksen

Sommeren 2017 så de seg litt lei av at offshorekonstruksjoner ble tilpasset og brukt som merder.

– Vi tok en annen tilnærming. Vi prøvde å tenke utenfor den vante boksen. I stedet for å se på offshorekonstruksjoner og endre dem til oppdrett, tok vi utgangspunkt i biologien. Hva er viktig for fisken og dens helse og velferd, sier Heiervang.

Og i stedet for å ta noe man har, og gjøre det sterkt for å motstå vær og ytre krefter, tenkte Entail-gjengen omvendt.

– Konstruksjonen jobber på naturens premisser, ikke mot dem. Merden er slakt forankret til bunnen og følger bølgene. Dimensjoner tilpasses forholdene, og de kraftigste skal tåle signifikant bølgehøyde på 15 meter, det vil si opp mot 30 meter mellom topp og bunn, sier Heiervang.

Grønne gutter

Konseptet førte til at Entail opprettet Pelaqua AS for å videreføre idéen utenfor Entails daglige aktiviteter.

Pelaqua AS

Gründerselskap – dannet av Mads F. Heiervang, Pål Grøthe Sandnes, Audun Gravdal Johansen og Bernt Sørby.

Utviklet merdkonseptet Waveflex for eksponerte lokasjoner, bølger opp til Hs 15m

Konseptet er basert på tre stålringer, stilt vertikalt i vannet, slakkforankret med kjettingliner til havbunnen, med nøter spent opp rundt. To separate kamre for fisk. Fôring, oksygen mm. Via stålringene. Størrelse fullskala: Diameter på ringene: 50 meter. Total lengde: 240 meter. Biomasse: 6.234 tonn
Edvard Melingen fra Melaks foran testtank hos Sintef. Foto: Pelaqua

Gründerne innså sin begrensning i kunnskap og innsikt om oppdrett. De tok kontakt med Edvard Melingen, daglig leder i Austevoll Melaks.

– Jeg møtte fire ivrige og flinke, unge ingeniører i 2017. De var temmelig grønne. Oppdrett kunne de ikke mye om. Men de har lært fort, sier Melingen med munter stemme.

Han har lang erfaring både som sjømann og navigatør. Oppdrett har han drevet med siden 1976.

Jobber med kreftene

– Jeg kan litt både om sjøen og havbruk, påpeker han. – Det er ikke tvil om at Waveflex-konseptet er smart. Det jobber med og ikke imot sjøen.

Han hjalp de fire ingeniørene med andre verdifulle kontakter og leverandører.

Med støtte fra Innovasjon Norge har Pelaqua tatt mange skritt videre, gjort mange beregninger og simuleringer før de bygget en skalamodell.

Modelltesting er gjennomført i Sintefs strømningstank i Hirtshals i Danmark.

– Modellforsøkene var vellykkede og har verifisert forutsetningene for dimensjoneringen, sier Heiervang.

Han opplyser at Waveflex har mindre enn fem prosent volumtap ved ekstreme bølge- og strømforhold.

– Dette er en betydelig forbedring i forhold til konvensjonelle anlegg som kan ha et stort volumtap, sier han.

Waveflex

  • Merdkonsept utviklet av Pelaqua for eksponerte lokasjoner, bølger opp til Hs 15m
  • Konseptet er basert på tre stålringer stilt vertikalt i vannet, slakkforankret med kjettingliner til havbunnen, med nøter spent opp rundt. To separate kamre for fisk. Fôring, oksygen osv. skjer via stålringene.
  • Størrelse fullskala: Diameter på ringene: 50 meter. Total lengde: 240 meter. Biomasse: 6.234 tonn

Waveflex består av tre rammekonstruksjoner i stål som er koblet sammen med en not-struktur (hyperboloidisk notkonstruksjon) som er fleksibel for å motstå virkning av bølgelaster. Slakke kjettingliner holder den til havbunnen.

– Vi bruker fleksible forankringer til å spenne ut noten mellom stålringene. Dette gjør konstruksjonen mer robust mot ekstremvær, hevder Heiervang.  

Pelaqua legger vekt på at komponentene har vært testet ut i over 40 år på norsk sokkel.

–Teknologikvalifisering av de strukturelle komponentene er allerede gjort, sier Heiervang.

Tre av gründerne i Pelaqua er hydrodynamikere og en er spesialist på strukturer.

Pelaqua AS

Gründerselskap – dannet av Mads F. Heiervang, Pål Grøthe Sandnes, Audun Gravdal Johansen og Bernt Sørby.

Utviklet merdkonseptet Waveflex for eksponerte lokasjoner, bølger opp til Hs 15m

Konseptet er basert på tre stålringer, stilt vertikalt i vannet, slakkforankret med kjettingliner til havbunnen, med nøter spent opp rundt. To separate kamre for fisk. Fôring, oksygen mm. Via stålringene. Størrelse fullskala: Diameter på ringene: 50 meter. Total lengde: 240 meter. Biomasse: 6.234 tonn
Arbeidsbåt dytter mot tilkomststige på en av de tre ringstrukturene. Illustrasjon: Pelaqua

Fra 29 til 9

Rett før Fiskeridirektoratets søknadsfrist gikk ut ved midnatt 17. november 2017, søkte datterselskapet Pelaqua Farming om 29 utviklingstillatelser, tilsvarende 22.620 tonn biomasse, med konseptet Offshore Fish Cage.

Direktoratet har foreløpig ingen planer om å fortsette med ordningen. Den ble igangsatt for å få opp innovasjonstakten, takle luseproblematikk og utnytte arealer i mer værutsatte områder, såkalt eksponerte arealer.

– Opprinnelig var det søkt om en prototype og to fullskala anlegg. Ved en fornyet vurdering knyttet til produksjonsplan og videre prosjektutvikling så vi at en tilstrekkelig uttesting kunne gjøres ved kun ett fullskala anlegg, opplyser Heiervang.

Derfor besluttet selskapet å trekke 20 tillatelser som vedrørte fullskala-anlegg.

Pelaqua AS

Gründerselskap – dannet av Mads F. Heiervang, Pål Grøthe Sandnes, Audun Gravdal Johansen og Bernt Sørby.

Utviklet merdkonseptet Waveflex for eksponerte lokasjoner, bølger opp til Hs 15m

Konseptet er basert på tre stålringer, stilt vertikalt i vannet, slakkforankret med kjettingliner til havbunnen, med nøter spent opp rundt. To separate kamre for fisk. Fôring, oksygen mm. Via stålringene. Størrelse fullskala: Diameter på ringene: 50 meter. Total lengde: 240 meter. Biomasse: 6.234 tonn
Fra testing av Waveflex hos Sintef i Hirtshals. Foto: Pelaqua

–  Den justerte søknaden har ni tillatelser, hvor en gjelder utbygging av en prototype og åtte gjelder utbygging av ett fullskala anlegg, sier Heiervang.

Så langt har Fiskeridirektoratet gitt tilsagn til 54 utviklingstillatelser fordelt på åtte prosjekter.

– Vi valgte å trekke den opprinnelige søknaden og har søkt om en tillatelse for å bygge en prototype og åtte tillatelser for å bygge en fullskalaversjon når vi har kvalifisert teknologien, sier Heiervang.

Skalert prototype

Prototyp-utgaven skal ligge delvis skjermet og driftes fra en konvensjonell fôrflåte, opplyser Pelaqua.

Piloten vil bygges i skala 1:2 med tre stålringer på 25 meter i diameter. I lengde blir piloten 120 meter, mot 240 i fullskala. Målt i volum blir prototyp-versjonen 1:8.

Merden består av to uavhengige kamre. Det kan åpnes mellom dem, men normalt vil det være stengt. De kan også snurpes for å trenge fisken, blant annet i tilfelle avlusing og henting av brønnbåt.

Sammenlignet med andre merdkonsepter for eksponerte havområder, skal Waveflex være kostnadseffektivt og kreve relativt lave investeringskostnader.

– Komponentene i konstruksjonen er velkjente og utprøvd både offshore- og i oppdrettsindustrien. Det reduserer usikkerheten i prosjektet betydelig, sier Heiervang.

Styrke i samarbeid

Han setter stor pris på samarbeidet med Edvard Melingen.

– Austevoll Melaks kom tidlig inn, og bidrar med kompetanse i forbindelse med en prototype. Samarbeid er også innledet med Bremnes Seashore, som har jobbet målrettet med kvalitetskontroll og fiskehelse for å sikre topp kvalitet på det endelige salgsproduktet, sier Heiervang.

Notprodusenten Selstad er også med i prosjektet. Sammen med Pelaqua tester de bæresystemet og knutepunkter. Testene bekrefter resultatene fra beregningsmodellene.

Pelaqua AS

Gründerselskap – dannet av Mads F. Heiervang, Pål Grøthe Sandnes, Audun Gravdal Johansen og Bernt Sørby.

Utviklet merdkonseptet Waveflex for eksponerte lokasjoner, bølger opp til Hs 15m

Konseptet er basert på tre stålringer, stilt vertikalt i vannet, slakkforankret med kjettingliner til havbunnen, med nøter spent opp rundt. To separate kamre for fisk. Fôring, oksygen mm. Via stålringene. Størrelse fullskala: Diameter på ringene: 50 meter. Total lengde: 240 meter. Biomasse: 6.234 tonn
Fra testing av Waveflex hos Sintef i Hirtshals. Foto: Pelaqua

Pelaqua har også samarbeidet med ledende miljøer for design av systemer, blant annet Graintec som er verdensledende på fôrhåndteringssystemer, og som for Pelaqua utvikler løsninger for undervannsfôring og fôrlager i stålringene.  

– For overvåkning av nøter og for notvask utvikles det saktegående og skånsomme vaskesystemer som kan styres fra land, opplyser Heiervang.

Tredjepartsanalyse

Waveflex-konstruksjonen er dominert av lastene på notet. Derfor har gründerne jobbet mye med å kartlegge og redusere usikkerheten i dragkoeffisientene på notet.

– Til å begynne med var vi bekymret for rykklaster som kunne oppstå på grunn av massekrefter på rammekonstruksjonene. Tester og beregninger viser at konstruksjonen takler det. Noten tar form etter bølgene. De massedominerte kreftene på stålringene er beskjedne i forhold til andre lastgrupper, opplyser Heiervang.

Selskapet bruker kompetanse fra søsterselskapet Entail AS til å bedømme kreftene i anlegget. I tillegg bidrar Aquastructures med å verifisere teknologien med uavhengige analyser.

– Tilbakemeldingene så langt er at teknologien ser ut til å takle miljøet svært godt, sier Heiervang.

Sprer avfallet

Ifølge Pelaqua vil avfall fra anlegget ikke samles opp på bunnen, forutsatt at det legges på et eksponert sted. Merden skal ligge på tvers av den rådende havstrømretning og fisken får dermed rent vann hele tida.

 – Med en strømhastighet på 0,3 meter i sekundet og en dybde på 200 meter, får avfallet en spredning på  seks kilometer. Vi har hatt møter med avfallshåndteringsfirmaer, blant annet Lindum, hvor vi har vurdert oppsamling og behandling av slam. Men i utviklingsprosjektet er ikke dette en del av uttestingsplanen, sier Heiervang.

Død fisk blir samlet opp ved bruk av det norskutviklete systemet LiftUp og deretter kvernet og lagret som ensilasje på konvensjonell måte. En sikkerhetsnot rundt merden skal kunne ta imot det som måtte komme drivende. Simuleringer viser at det skal tåle containere.

Offshore-stål

Pelaqua har vært i samtaler med Kværner og fått tilbud på bygging av stålringene, som vil inneholde ballasteringssystem, fôring, oksygentilførsel og annet teknisk utstyr. Mellom ringene er det nøter i to lag, som skal hindre rømming i tilfelle det går hull på den innerste noten.

Ansvarlig for forretningsutvikling ved Kværner i Verdal, Lars Minsaas, sier at Waveflex-konseptet er midt i blinken for deres kompetanse.

Kværner har vært involvert i Pelaquas Waveflex-konsept siden tidlig i 2018 og gitt råd og prisguiding.

– Det er gjort en del videreutvikling og endringer siden. Vi skal møtes igjen og se nærmere på detaljer i februar, sier Minsaas.

Kværner i Verdal har siden 1976 bygget og levert stålstrukturer og plattformunderstell til offshore og noen understell til vindturbiner.

Bedriften ønsker flere bein å stå på. Oppdrett kan være ett av dem.

Foreløpig har Kværner ikke gitt konkret tilbud på bygging av en prototype, men ser framover og håper konseptet blir realisert.

– Når det blir fullskalaprosjekt, er det midt i blinken for oss. Det er store konstruksjoner med stålrør som er vår styrke. Kværners erfaring fra offshore vil være viktig for gjennomføring av konseptet, sier Minsaas.

Kommentarer (0)

Kommentarer (0)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå