B1 - Ljuddämpningsmetoder Kattegatt Offshore
Transcription
B1 - Ljuddämpningsmetoder Kattegatt Offshore
PM Dämpning av ljud från pålning Patrik Lindström 2013-06-07 I detta PM redovisas och utvärderas de ljuddämpningstekniker som finns på marknaden med avseende på kravet på bästa möjliga teknik. I den mån det är möjligt redovisas även kostnadsuppskattningar. Bakgrund De metoder för dämpning av pålningsljud som finns att tillgå baseras i huvudsak på principen att man låter ljudet passera genom olika medium och på detta sätt minskas ljudutbredningen. Den vanligaste metoden är att låta ljudet gå mellan luft och vatten men man kan även använda ljudisolerande och vibrationsdämpande material. Effekten av dämpning med olika tekniker finns framförallt studerade i Tyskland, där man såväl i testanläggningar som inom ramen för större forskningsprojekt (senast inom ESRa - Evaluation von Systemen zur Rammschallminderung an einem Offshore-Testpfahl) genomfört ljudmätningar för att utvärdera olika metoders effektivitet (Bellmann et al 2012). Utöver detta har tillverkarna av de olika teknikerna genomfört egna mätningar som dock inte kan detaljredovisas på samma sätt då de inte har tillhandahållits från leverantörerna. De mätningar som är av relevans för Kattegatt Offshore har vetenskapligt utvärderats i separat PM från ÅF Ingemansson/Marine Monitoring (Hammar och Almgren 2013). I samma dokument utvärderas effekterna av de olika teknikerna och där återfinns även alla referenser. 1 Produkter på marknaden 1. Lo Noise Cofferdam Dubbelt stålrör med luftspalt (figur 1) med patenterad teknik för att förhindra att vatten tränger in i luftspalten (en sorts gummidamask i nedre del). En modul specialtillverkas för varje projekt och monteras med jack-up-fartyget på varje pålningsplats. Inga extra fartyg behövs. Har testats av Dong Energy i projekt vid Anholt. Tillverkare: Lo Noise / OSK ShipTech A/S (Danmark) Referens: Anders Ørgård Hansen, Lo-Noise (personligt möte 2013). Mer information finns på hemsidan http://www.osk-shiptech.com Figur 1. Kofferdam från Lo Noise. 2. Noise Mitigation System (NMS) Dubbelt stålrör som träs utanpå pålen (figur 2). Finns i olika varianter med och utan flexibla plastelement. I utrymmet mellan pålen och NMS, som är vattenfyllt till skillnad från en kofferdam, finns ett system för att generera bubblor. Kan anpassas för varje projekt och monteras med jack-up-fartyget på varje pålningsplats. Företaget hyr normalt ut denna utrustning och inga extra fartyg behövs. Har testats bl a inom forskningsprojektet ESRa och i projekt Riffgat. Tillverkare: IHC Merwede (Holland) Referens: Henk van Vessem (presentation och e-mail 2013), utvärderad inom ESRa (Bellmann et al 2012). Figur 2. Noise Mitigation System från IHC Merwede. 2 3. Big Bubble Curtain (BBC, “Doppelter Blasenschleier”) Slangar läggs ut på botten runt arbetsområdet där pålning skall företas och sedan skapas en kraftig bubbelridå (figur 3). Normalt görs utläggning efter det att jack-upfartyget ställts på plats. Själva utläggningen och inhämtandet av kabeln går relativt snabbt (totalt ca 1 timme). Avståndet mellan själva pålningen och bubbelridån är minst 80 m, vilket betyder att fisk som finns innanför denna zon fortsatt påverkas. Tekniken kräver ett separat fartyg som lägger ut kabel och där kompressorerna står, vilket medför högre utsläpp än tekniker som kan användas på befintligt anläggningsfartyg. Har testats bl a inom forskningsprojektet ESRa och i projekten Borkum Riff och DanTysk. Tillverkare: Hydrotechnik Lübeck GmbH, http://www.hydrotechnik-luebeck.de/; Firma Bernhard Weyres, http://www.weyres-offshore.de/ Referens: Bernhard Weyres e-mail 2013-05-05, http://www.hydroschall.de, utvärderad inom ESRa (Bellmann et al 2012). Figur 3. Nedläggning av slang för en ”Double BBC” eller ”Doppelter Blasenschleier”. Foto: Weyres 3 4. Fire Hose System (FHS) Slangsystem som monteras i hållare och sänks ner över pålen för att skapa en bubbelridå nära ljudkällan (figur 4). Har testats bl a inom forskningsprojektet ESRa och i projekt BARD Offshore 1. Tillverkare: MENCK GmbH, http://www.menck.com/ Referenser: BARD Offshore http://www.bardoffshore.de/en/home.html, utvärderad inom ESRa (Bellmann et al 2012). Figur 4. Fire Hose System från Menck. Foto: ESRa (2012) 5. Little Bubble Curtain Multipla rör som producerar bubblor. Monterade i hållare som sänks ner över pålen för att skapa en bubbelridå nära ljudkällan (figur 5). Har testats bl a inom forskningsprojektet ESRa. Tillverkare: Firma Bernhard Weyres, http://www.weyres-offshore.de/ Referenser: Bernhard Weyres e-mail 2013-05-05, utvärderad inom ESRa (Bellmann et al 2012). 6. BeKa Shell Moduler av komposit med inneslutna bubbelridåer och gummiisoleringar (figur 6), kan anpassas för varje projekt och monteras med jack-up-fartyget på varje pålningsplats. Inga extra fartyg behövs. Har testats inom forskningsprojektet ESRa (Bellmann et al 2012). Figur 5. Little Bubble Curtain från Weyres. Foto: ESRa (2012) Tillverkare: Firma Bernhard Weyres, http://www.weyres-offshore.de/ Referenser: Bernhard Weyres e-mail (2013), utvärderad inom ESRa (Bellmann et al 2012) 4 Figur 6. BeKa Shell från Weyres. Foto: ESRa (2012) Produkter under utveckling 7. HiLo HiLo står för “High Frequency Low Energy” och betyder att man genom tätare hammarslag, som vart och ett har mindre kraft, driver ned pålen med ett lägre källjud. Tillverkare: IHC Merwede (Holland) Referens: Henk van Vessem presentation och e-mail 2013-04-17. 8. Hydro Sound Dampers: Ett nät med luftfyllda ballonger som spänns upp runt pålen (figur 7). Prototyp under utveckling, ej tillgänglig idag. Tillverkare: OffNoise-Solutions GmbH, utvecklad av Elmer. Referenser: Har testats inom forskningsprojektet ESRa (Bellmann et al 2012). 5 Figur 7. Hydro Sound Dampers från Elmer. Foto: ESRa (2012) Kostnader De extra kostnader som ljuddämpande åtgärder medför kan delas upp som tillverknings- eller hyreskostnader samt ökade byggkostnader (i form av extra arbetstid och transporter). Skatter och räntekostnader är inte medräknade. Det har visat sig vara mycket svårt att få tillverkarna att lämna ett ”skarpt” pris för själva ljuddämpningsutrustningen. Det beror troligen på att Kattegatt Offshore i detta läge inte är under upphandling samt att leverantörerna i första hand inte är fokuserade på den nordiska marknaden. Kostnaderna för utökat arbete och transporter är något lättare att uppskatta men det bör noteras att vissa okända parametrar, som t ex design av fundament, tillgänglighet på fartyg, valutakurser med mera, också påverkar kostnaderna. Kostnaderna som redovisas nedan är av ovanstående skäl enbart att betrakta som indikativa uppskattningar baserade på dagens kunskapsnivå1. Ny utvärdering rekommenderas i senare skede. Kostnad för utrustning: ca 20-30 miljoner svenska kronor (MSEK) för 50 pålningar. Av detta uppskattas 15-20 MSEK utgöra en fast kostnad som är oberoende av antal pålningar. 1 Triventus Consulting tar inget ekonomiskt ansvar för de kostnadsuppskattningar som redovisas. Tredjepartsgranskning rekommenderas. 6 Extra arbetstid: Uppskattas till ca 6 timmar med jack-up-fartyg, vilket med en antagen fartygshyra på 1 MSEK/dag innebär en extra kostnad på ca 15-20 MSEK för 50 pålningar. Total kostnad: ca 35 till 50 MSEK för 50 pålningar. Den totala kostnaden minskar något med färre pålningar men kostnaden per pålning ökar då (pga fasta kostnader). Vad är bästa möjliga teknik? Kofferdam (produkt nr 1) Tekniken ger den högsta teoretiska dämpningen och de få mätningar som finns visar goda resultat. Tekniken får anses vara väl etablerad och det är fördelaktigt att tekniken kan användas på de fartyg som ändå behövs för anläggningsarbetet. Utvärdering av effekter är gjort i separat PM (Hammar och Almgren 2013). Utifrån dessa resultat samt tillgängligheten på marknaden bedöms att med rätt utformning kan kofferdam vara den bästa möjliga tekniken. Kombinerade stålrör med bubblor och/eller isolering (produkter nr 2, 4, 5 och 6) Tekniken ger i mätningar i viss mån varierande dämpning. Många av varianterna visar dock goda resultat. Utöver är det fördelaktigt att tekniken kan användas på de fartyg som ändå behövs för anläggningsarbetet. Utvärdering av effekter är gjort i PM (Hammar och Almgren 2013). Utifrån dessa resultat samt tillgängligheten på marknaden bedöms att med rätt utformning kan stålrör med bubblor och/eller isolering vara den bästa möjliga tekniken. Stor bubbelridå (produkt nr 3) Tekniken ger ingen dämpning på nära håll vilket är ett av huvudmålen för att skydda torsk i Kattegatt Offshore. Att ha ytterligare fartyg samt stora kompressorer på plats enbart för utläggning av slang för att producera bubblor förefaller miljömässigt tveksamt. Tekniken bedöms inte vara bästa möjliga för Kattegatt Offshore och effekterna utreds därför inte i PM (Hammar och Almgren 2013). Lågintensiv pålning (produkt nr 7) I nuläget är tekniken under utveckling samt kräver kunskap om geotekniska förhållanden. 7 Tekniken kan inte utvärderas i nuläget men bedöms vara mycket intressant och kan mycket väl vara den mest lämpade om några år. Ny utvärdering rekommenderas därför innan byggnation. Ballonger (produkt nr 8) I nuläget är tekniken en testprototyp som inte finns att tillgå på marknaden. Tekniken bedöms i dagsläget inte vara tillgänglig för Kattegatt Offshore och därför utreds effekterna inte i separat PM (Hammar och Almgren 2013). Resultaten i utvärdering från ESRa (Bellmann et al 2012) skiljer sig inte från de mer etablerade teknikerna och eftersom andra produkter med liknande funktion och dämpningseffekt finns att tillgå bedöms ny utvärdering inte nödvändig. Övrigt Det går att kombinera ljuddämpningstekniker med andra tekniska åtgärder, som t ex ”ramp-up” eller att man helt eller delvis borrar eller vibrerar ner pålen för att minska pålningstiden. Nyttan med detta finns dock inte studerat och fullständig geoteknisk undersökning krävs för att avgöra i vilken mån dessa metoder kan och bör användas inom Kattegatt Offshore. Effekt och kostnader av kombinationer mellan ”ramp-up”, vibration/borrning och ljuddämpning kan således inte utvärderas i nuläget. Ny utvärdering rekommenderas innan byggnation. Sammanfattning I dagsläget bedöms teknikerna 1, 2, 4, 5 och/eller 6 vara mest lämpade att använda inom Kattegatt Offshore. Effekten av ljuddämpande åtgärder motsvarande dessa tekniker finns beskrivet i separat PM (Hammar och Almgren 2013). Merkostnaderna för dessa tekniker uppskattas till mellan 35 och 50 miljoner svenska kronor. Eftersom tekniken på området hela tiden går framåt rekommenderas en ny utvärdering innan upphandling påbörjas. Referenser Bellmann, M., Kloske, K., Wilke, F. (2012). ESRa - Technischer Abschlussbericht Hammar, L., Almgren, M., (2013). Kattegatt Offshore: Jämförelse av effekterna på torsk vid pålning med dämpning respektive utan dämpning 8