Pilotstudier

Kriegers flak utvärderar olika fundament

Vattenfalls offshore-projekt Kriegers flak har av Energi-
myndigheten fått ekonomiskt stöd för att utvärdera olika fundament. Projektet skall bland annat möjliggöra en samlad utvärdering av olika fundament och främja en teknikutveckling kring grundläggning av vindkraftparker till havs.

Resultaten presenterades vid en konferens den 26 mars 2009. Resultaten har även presenterats vid konferensen European Offshore Wind 2009, september 2009. Ett sammanfattande PM, presentationer och rapporter samt diverse underlag till studien finns länkade i högra spalten.

I februari 2008 bjöd Vattenfall in till ett seminarium kring olika tekniker för grundläggning, ett femtiotal konsulter från hela Europa deltog. Därefter engagerades ett flertal konsulter och tillverkare för att designa olika typer av fundament.

Vår huvudkonsult var GrontMij/CarlBro, Danmark; övriga medverkande företag är Per Aarsleff, Ballast-Nedam, COWI, ISC, MT Höjgaard, MT Piling, Pihl & Sons, Ramböll, SGS och Skanska. Fundamenten dimensioneras för 3,6-5 MW-vindkraftverk, efter de förhållanden som råder vid Kriegers flak; vattendjup, geoteknik och hydrografi. Ett viktigt underlag var de geotekniska undersökningarna som GEO tidigare genomfört i området.

Dessa typer av fundament har studerats:

• Monopile, där ett rör pålas eller borras ner i botten, och på detta rör placeras tornet; denna typ används vid Horns Rev och de flesta engelska projekt, när riskerna vid pålning är minimal och när stålröret inte blir orimligt tung som en följd av krav på styvhet vid ett stort vindkraftverk eller stort vattendjup.
• Kvadropod, där ett fyrkantigt fackverkstorn pålas ner i botten; denna typ används som alternativ till tripod. Övergången mellan fundament och torn är förhållandevis billig, men övergången mellan fundament och ben är kostsam. Konceptet är använt vid Beatrice-projektet.
• Gravitationsfundament, där en stor betongkonstruktion placeras på botten; denna typ används vid Vattenfalls anläggning Lillgrund samt vid Thornton-projektet i Belgien.
• En kombination av tripod och gravitationsfundament tillverkad i betong som likt ett gravitationsfundament ställs direkt på botten. Detta är en helt ny typ av fundament.

De olika typerna av fundament har olika fördelar och nackdelar

Gravitationsfundamentet är en ganska enkel konstruktion, men kan bli kostsam vid stora vattendjup. Dessa fundament är enklast att installera på en jämn sandbotten.

Det ökande stålpriset gör kvadropod och monopile allt dyrare. Fördelen är att de fungerar bra även på stora vattendjup. Kvadropod har en favör gentemot monopile i det att materialbehovet är mindre; nackdelen är att tillverkningskostnaden är hög på grund av alla omfattande svetsarbeten. En monopile pålas eller borras ner cirka trettio meter i botten; detta ställer krav på att det inte finns alltför mycket stora block. Kvadropod grundläggs mycket ytligare, ”bara” fem till tio meter.

Förutom att beräkna kostnader för de olika konstruktionerna har särskilt fokus varit hur de olika fundamenten kan installeras. Andra viktiga aspekter var miljöpåverkan samt förutsättningar för drift och underhåll; både av vindkraftanläggningen som sådan och av fundamenten.

Resultaten har även presenterats vid konferensen European Offshore Wind 2009, september 2009. Ett sammanfattande PM, presentationer och rapporter samt diverse underlag till studien finns länkade i högra spalten.