Opførelse af havmølleparker og artsbeskyttelse
Rotoren i vinden og hvalen i udsigt
Det kan blive temmelig højt for nogle havboere, når der bygges en havmøllepark. Høje lyde opstår, når vindmøllernes fundamenter køres ned i havbunden. Der er udviklet forskellige metoder til at beskytte marsvin, havtætninger og sæler, der lever i Nord- og Østersøen mod støj. Navnlig marsvin er truede arter; overdreven undervandsstøj kan midlertidigt forringe deres hørelse og forstyrre deres kommunikation. Langvarig og meget høj støj kan også være livstruende for dyrene. For at forhindre dette sker har offshore-industrien arbejdet hånd i hånd med de ansvarlige myndigheder, såsom Federal Maritime and Hydrographic Agency (BSH) og Federal Environment Ministry (BMU) for at sikre, at dette ikke sker oprindeligt udviklet omfattende beskyttelsesforanstaltninger sammen som en del af forskningsprojekter. Men hvordan fungerer opførelsen af vindmøller til søs nøjagtigt, og hvordan beskyttes havpattedyr mod støj produceret?
Lokkes væk - til mere stille steder!
Under opførelsen af havmølleparker må definerede støjgrænser ikke overskrides. Stødningen af en vindmølles stålrør ned i havbunden i en afstand af 750 meter må ikke være højere end 160 decibel i gennemsnit og op til maksimalt 190 decibel som topværdien. BSH har fastsat dette siden 2008. Under hele konstruktionsarbejdet overvåges undervandsstøjen af flere hydrofoner (specielle måleenheder udstyret med software) og undervands lydstationer. Støjdataene flyder derefter til BSH og er for nylig blevet offentliggjort på myndighedens egen platform MarinØRE indsamlet på lang sigt. I fremtiden skal databasen registrere hele baggrundsstøj under vand i Nord- og Østersøen året rundt.
Inden byggearbejdet påbegyndes, udsendes forstyrrende lyde omkring byggepladsen, så dyrene holder sig væk - den såkaldte Forkastet. Tidligere blev pingere og "Seal Scarers" brugt til dette formål; siden 2017 har BSH brugt i stedet Faunavagtsystemer Før. Disse anordninger udsender mere støjsvage lyde i det højere frekvensområde end pingere og "sælskræmmere" og er derfor mere behagelige for marsvin og sæler.
I pilotprojekter fra forskningsselskabet Bio Consult formåede teamet endda at spore aktiviteterne hos havpattedyr omkring byggepladsen monitor i realtid. Efter afskrækkelsen bruges såkaldte CPOD'er ("hval -marsvin -detektorer") - bøjer, der registrerer ekko af marsvin i området ved ramme -punktet - som standard. Bøjerne skal inddrives til evaluering, hvorfor dataene ikke umiddelbart kan overføres. Bio Consult-teamet testede såkaldte WDS-bøjer ("trådløst detektionssystem"). De overfører deres data via radio og muliggør overvågning i realtid. Så snart der blev opdaget en marsvin nær bunkepunktet, kunne yderligere afskrækkelseslyde sendes ud med det samme.
Støjbeskyttelsesforanstaltninger - omgiver støj ...
Der er forskellige tekniske processer og individuelle foranstaltninger til at indeholde den undervandsstøj, der opstår, når en vindmølle er opstillet. Hvis du kombinerer bestemte mål med hinanden, kan mere end 20 decibel undertiden sluges pr. Bunke. Der findes dog ingen "one-size-fits-all" løsning Hvilke tiltag, der kan anvendes, afhænger stærkt af lokale forhold som havbundens art, strøm og vanddybde. Men hvordan ser de forskellige tilgange nøjagtigt ud, og hvor bruges de?
Generering af små luftbobler under vand, der sluger en del af lyden - dette er i øjeblikket den mest almindelige støjbeskyttelsesforanstaltning i Tyskland. De fås i enkelt- og dobbeltversioner ("single big bubble curtain" - BBC; "double big bubble curtain" - DBBC). I sjældne tilfælde bruges der også et tredobbelt bobleslør. Et eller to slange- eller rørsystemer, der afgiver stigende bobler, lægges på havbunden i en forholdsvis stor afstand omkring stødpunktet. I den mindre variant - den såkaldte lille boble slør - der er flere ringe omkring bunken og skaber luftboblerne. Hvis du vil lade luftboblerne stige uafhængigt af undervandsstrømme, a guidet boble slør Kan bruges. Luftboblerne stiger langs en membran eller væg.
Ifølge tidligere erfaringer kan et dobbeltbobletæppe (DBBC) spare 15 til 16 decibel ved vanddybder på omkring 40 meter. Hvor meget støj der kan indeholdes, bestemmes også af faktorer som størrelsen af dyserne i slangerne, den anvendte luftmængde og afstanden og længden af dyseslangerne.
Der er også en her Forklarende video om ballesløret af virksomheden Hydrotechnik Lübeck.
Den Hydro-lyddæmper bruges i Tyskland i kombination med et enkelt eller dobbelt stort boblegardin. HSD-systemet består af et netværk med skumelementer i forskellige størrelser. Hvert af disse HSD-elementer er indstillet til forskellige frekvenser. Dette gør det muligt at opfange både høje og lave støj i forskellige havdybder. I modsætning til boblegardiner kan formen, størrelsen, antallet og arrangementet af de kunstige luftbobler justeres præcist med den hydrauliske støjdæmper.
Indtil videre er dette støjbeskyttelsessystem blevet brugt som standard til monopælkørsel i Nord- og Østersøen. Dette kan spare op til ti decibel pr. Bunkekørsel. Vattenfall brugte lyddæmperen for første gang under opførelsen af Sandbank havmøllepark i 2015 testet og brugt med succes.
Hvis større bunkestørrelser på op til otte meter i diameter skal køres ned i havbunden, kombineres den hydrauliske støjdæmper normalt med et dobbelt boblegardin. Dog kan støjbesparelsesværdierne for de enkelte mål ikke blot sammenlægges. I stedet for kan lidt mere lyd simpelthen absorberes i alt, end de enkelte foranstaltninger alene kunne.
I Nordsøen var byggeriet allerede takket være en kombination af foranstaltninger op til 18 til 19 decibel mere støjsvage. I det tyske Østersø varierede støjreduktionen mere, hvilket kan skyldes andre havbundsejendomme, siger de Eksperter fra Institut for Teknisk og Anvendt Fysik. Da Østersøen er en roligere vandmasse og har færre strømme end Nordsøen, antager de, at der kan reduceres endnu mere støj der.
Kanaler er særligt velegnede til montering af monopæle. Med sofistikerede koncepter kan de også bruges med andre typer fundamenter. Rørene er designet enten dobbeltvægget eller som en enkeltvægget variant med isolering lavet af luft, skum eller et boblegardin, der omgiver hele bunken. Brugen kan håndteres på forskellige måder:
En kran trækker røret over bunken, der allerede er sænket ned til havbunden; bunken skubbes ind i kanalen på det opførende skib, sættes derefter ned på havbunden og løftes tilbage efter pælkørsel; eller kanalen sænkes mekanisk ned til havbunden af byggeskibet og først derefter sænkes bunken. Hvor praktisk denne proces er, blev demonstreret under opførelsen af havmølleparken "Riffgat": 30 monopælfundamenter blev drevet ned i havbunden sammen med et 30 meter langt og 10 meter bredt dobbeltvægget stålrør med et indvendigt boblegardin. Brugen er dog logistisk noget mere kompleks, da der skal være en tilsvarende kran og lagerrum til beklædningsrøret.
Foranstaltninger til støjreduktion - mindre støj meget ...
Ud over metoder til at forhindre, at undervandsstøj spredes, er der også måder til ikke at generere så meget støj i første omgang. Såkaldte støjreduktionssystemer sikrer dette. Hvad der lyder klodset i teknisk jargon er i princippet simpelt. Vi præsenterer nogle tilgange.
Med denne foranstaltning dæmpes lyden ikke, men kildeniveauet reduceres. Dette er muligt ved, for at sige det tilfældigt, at ramme mindre hårdt, hvilket igen kan kompenseres for med en større hammer. Ifølge tidligere erfaring kan to til tre decibel gemmes for hver halvering af bunken. Baseret på disse fund er der i de senere år blevet etableret en såkaldt “lydoptimeret” pæledrivningsproces i Tyskland. Dette er muligt stor bunkehammer af den nyeste generation med en ramtykkelse reduceret med 50 til 60 procent. Processen kan let kombineres med en anden lydisolering, f.eks. Et boblegardin.
Større vindmøller har mere kapacitet, ergo den ønskede megawatt-kapacitet kan opnås hurtigere med konstruktionen af større systemer, og der skal udføres mindre pæledrivende arbejde, hvilket generelt medfører mindre støj.
En kombination af omrystning og ramming kan forkorte varigheden af den støjende ramming. Når du ryster, skal du lade roterende vægte være i Vibrerende hammer vibrere stangen og køre den ned i havbunden. Vibrationshammeren får bunken til at vibrere lodret med en frekvens på omkring 20 hjerter. Denne "vibrationsstøj" i det lavere frekvensområde spreder sig ikke længere i det lave vand i Nord- og Østersøen. Imidlertid forekommer vibrationer med højere frekvens, som ledsager lydniveauet i vandet, når vibrationshammeren er i brug. Denne metode kræver stadig noget forskning for bedre at forstå virkningerne på jorden og fundamentets stabilitet.
Men det fungerer også uden at ramme. Ud over de klassiske stålrør (monopiler) findes der også "sugeskovljakke" -metoden med sugeskovlfundamenter. Fundamenterne, der ligner vendte spande, suger sig næsten lydløst ned i jorden ved hjælp af undertryk. Disse fonde har været brugt i olie- og gasindustrien i mange år. Orsted var det første selskab, der adopterede teknologien til vindmøllerne og i 2014 i vindmølleparken "Borkum Riffgrund 1" Forsøgte for første gang. Til "Borkum Riffgrund 2" 20 af disse fundamenter blev brugt. Med "Aberdeen Bay Offshore Project" ud for Skotland har Vattenfall bygget en hel park på disse sugeskovlefundamenter.
På hvalsporet - hvad siger undersøgelserne?
I 2019 meddelte Federal Association of Offshore Wind Farm Operators bestilte en undersøgelse, der undersøgte virkningerne af pælekørsel i opførelsen af havmølleparker og de resulterende lydbølger på marsvin i det tyske Nordsø. I den såkaldte samlede undersøgelse af lydeffekter 2 fulgte anlægsarbejdet med elleve vindmølleparker i det tyske Nordsø. Målet var at finde ud af, om lydbølgerne på lang sigt ville bidrage til at drive marsvin fra lokale farvande. Undersøgelsen blev udført af BioConsult SH, IBL Umweltplanung og Institute for Applied Ecosystem Research (IFaOe).
Til dette formål tælles hydrolyddata fra skovdetektorer (C-POD'er) samt data fra marsvin fra flyet i den tyske Bugt fra 2014 til 2016 samt databasen over en Tidligere undersøgelse fra 2009 til 2013 evalueret. Forskerne fandt, at marsvinernes aktivitet forblev konstant. En langsigtet fordrivelse og krympning af befolkningen kunne ikke bestemmes på baggrund af disse data. Resultaterne indikerer imidlertid konstant marsvin i den tyske Nordsø.
