1. No category

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