Dato
2012-03-06
MEJLFLAK HAVMØLLEPARK
SEJLADSSIKKERHED
MEJLFLAK HAVMØLLEPARK SEJLADSSIKKERHED
Rambøll
Hannemanns Allé 53 DK-2300 København S T +45 5161 1000 F +45 5161 1001 www.ramboll-oilgas.com Revision 0
Dato 2012-03-06
Udarbejdet af CFK
Kontrolleret af LWA, JCXS
Godkendt af MBK
Beskrivelse Baggrundsdokument til intern brug
INDHOLD
1. Introduktion 1
1.1 Projekt beskrivelse 1
1.2 Formål 1
2. Sammenfatning og konklusion 2
3. Fremgangsmåde for analysen 5
3.1 Projektdefinition og basis information 5
3.2 Fareidentifikation 5
3.3 Risikovurdering 6
3.4 Kontrolmuligheder og vurdering af effekten 6
3.5 Beslutningstagen og anbefalinger 6
4. Projektbeskrivelse 7
4.1 Placering 7
4.2 Site karakteristika 7
4.2.1 Vind 8
4.3 Ilandføringskabel 9
4.4 Havmøllen 9
4.5 Fundamenter 10
4.5.1 Gravitationsfundament 11
4.5.2 Monopæl 12
4.6 Driftsfasen 13
4.6.1 Sikkerhed og kontrol 13
4.6.2 Lysafmærkning ift. fly og skibe 13
4.6.3 Inspektion og vedligeholdelse 14
5. Analyse af skibstraffikken 15
5.1 Data 15
5.1.1 Rapport linjer 15
5.1.2 Kvaliteten af AIS data 15
5.2 Nuværende trafik i området 16
5.2.1 Skibsstørrelsesfordeling 17
5.2.2 Skibstypefordeling 21
5.2.3 Tværfordeling på ruter 22
5.3 Færge trafik 24
5.4 Fiske skibe 25
5.5 Fritidsfartøjer 26
6. Risiko acceptkriterier 28
6.1 Individuel risiko (IRPA) 28
6.2 Risikoindeks 28
7. Fareidentifikation 31
7.1 Farer 31
8. Frekvensanalyse 33
8.1 Frekvens resultater 34
9. Konsekvens analyse 35
10. Risiko evaluering 37
10.1 Individuel risiko per år 37
10.2 Monetære værdier og risikoindeks 37
11. Risikoreducerende foranstaltninger 39 11.1 Risikoreducerende foranstaltninger relateret til driftsfasen 39 11.2 Effekt af risiko reducerende foranstaltninger fordelt på
risikotype 41
12. Referencer 43
BILAG
Bilag 1
Frekvens model (på engelsk) Bilag 2
konsekvens model (på engelsk) Bilag 3
Hændelsestræer til beregning af tab af liv Bilag 4
Længde/bredde fordeling for skibe på relevante ruter
FORKORTELSER
AIS Automatic Identification System ALARP As Low As Reasonably Practical
CBA Cost Benefit Analysis COG Course Over Ground
DWT Dead Weight Tonnage EfS Efterretninger for Søfarende FSA Formal Safety Assessment
HAZID Hazid Identification (fareidentifikation) HELCOM Helsinki Commission
HOB Head on Bow
ICES International Council for Exploration of the Sea IMO International Maritime Organisation
IRPA Individual Risk Per Annum
MP Mono Pile
MSL Mean Sea Level
RCO Risk Control Option RRF Risiko Reducerende Foranstaltning
SOG Speed Over Ground
WTG Wind Mølle Generator
1. INTRODUKTION
1.1 Projekt beskrivelse
Mejl Flak Havmøllepark vil være beliggende i Århus bugt ved den sydlige afgrænsning af Natura 2000 området ved Mejl Flak. Vindmølleparken kommer til at bestå af 20 vindmøller med en total kapacitet på 60-120 MW. Vindmølleparken vil blive placeret i to områder, det sydøstlige område vil bestå af 11 møller og det nordøstlige område består af 9 møller, se Figur 1-1.
Figur 1-1 Oversigt over Århus bugten med placering af havmøllerne
1.2 Formål
Formålet med dette dokument er at kortlægge den øgede sundheds og miljørisiko i relation til skibskollisioner som Mejl Flak Havmøllepark kan forårsage. Dette dokument fokuserer på den operationelle fase af havmølleparken.
2. SAMMENFATNING OG KONKLUSION
Risiciene for skibstrafik i driftsfasen af Mejl Flak vindmøllepark, som ligger i Århus Bugt, er blevet vurderet ved hjælp af principperne givet i " Formal Safety Assessment ", /1/.
Den nuværende skibstrafik, herunder færgerne der sejler mellem Århus og Odden, er blevet vurderet på grundlag af historiske AIS-data fra oktober 2010 til og med september 2011.
Baseret på resultaterne fra en fareidentifikation workshop, /12/, er en række farer blev analyseret i detaljer. I alt 10 farer blev identificeret i forbindelse med fareidentifikation workshoppen. Disse var:
#1 - Nordgående skib på rute vest for Samsø drejer ikke ind på rute 2 eller 3 og fortsætter lige ud
#2 - Skib på rute 1 får blackout og begynder at drive
#3 - Skibe på rute 2 mødes og resulterer i skibskollision
#4 - Skib på rute 2 møder fritidsfartøj
#5 - Skib på rute 2 får blackout og begynder at drive
#6 - Skib på rute 2 har styringsfejl
#7 - Skib på rute 3 får blackout og begynder at drive
#8 - Skib på rute 3 har styringsfejl
#9 - Mast på fritidsfartøj kolliderer med vinge
#10 - Fritidsfartøj kolliderer med mølle
En yderligere farer blev identificeret af Rambøll efter fareidentifikation workshoppen:
#11 – Skib på rute 4 drejer ikke når det skal ind på rute 2 og 3 og fortsætter lige ud med kurs mod vindmøllerne
Fire af de identificerede fare (ID # 1, # 5, # 7 og # 11) blev identificeret som medium til høj risiko, og er yderligere blevet analyseret i denne rapport.
I fareidentifikation workshoppen blev 6 risikoreducerende foranstaltninger identificeret. De risikobegrænsende foranstaltninger er præsenteret i Tabel 2-1.
ID Beskrivelse Vurderet risikoreduktion 1 Koordinering mellem
mødende skibe på rute 2 På grund af det begrænsede antal samtidige krydsninger af vindmøller på rute 2, vurderes det, at koordineringen af skibstrafikken vil sænke frekvensen for skib skibskollision til nul (100 % reduktion)
2 Mulighed for at stoppe
vindmøllerne Det er vurderet at reduktionen i konsekvenser fra dette risikoreducerende tiltag er 5 %
3 Information til lokale
sejlklubber og havne. Det er vurderet at skibskollisionsfrekvensen reduceres med 5
%.
4 Fenderløsning i forbindelse med fritidsfartøjer i nærsejlads ved møller
Det er vurderet at reduktionen i konsekvenser fra dette risikoreducerende tiltag er 5 %
5 Minimering af skarpe
kanter Det er vurderet at reduktionen i konsekvenser fra dette risikoreducerende tiltag er 5 %
6 Overveje
forbuds/restriktionszoner omkring møller
Det er vurderet at reduktionen o skibskollisionfrekvens fra dette risikoreducerende tiltag er 5 %
Tabel 2-1 Liste over risikoreducerende tiltag.
HÅB har besluttet at gennemføre 3 af disse (ID 1, 2 og 3). De øvrige foranstaltninger blev behandlet i en kvalitativ cost-benefit vurdering. Fra et cost-benefit synspunkt anbefales det at minimere skarpe kanter på vindmøller og/eller fundamenter. Det anbefales ikke at installere fendere og etablere en sikkerhedszone for at beskytte fritidsfartøjer. Dette skyldes de høje omkostninger ved at installere fendere og håndhæve en sikkerhedszone sammenlignet med den forventede risikoreduktion.
Den årlige kollision frekvens er estimeret til 2,19‧10-3 (returperiode på 456 år). Det skal
bemærkes, at frekvensen er beregnet uden at inkludere effekten af de valgte risikoreducerende foranstaltninger.
Risikoen for den mest udsatte person blev fundet til at være acceptabel (8,15‧10-7), når der sammenlignes med det generelle anvendte risikoacceptkriterium på 10-6 dødsfald per år.
I risikovurderingen, blev hver fare tildelt et risikoindeks baseret på et frekvens- og konsekvens indeks. Frekvens- og konsekvensindeks er vist i Tabel 2-2 og Tabel 2-3.
Frekvensindeks
(FI) Beskrivelse
F [per skib per
år]
Returperiode [år]
7 Ofte >1 <1
6 0,1- 1 10 - 1
5 Sandsynligt 10-2 – 0,1 100 - 10
4 10-3 - 10-2 1000 - 100
3 Sjældent 10-4 - 10-3 10 000 - 1000
2 10-5 - 10-4 100 000 – 10 000
1 Ekstremt sjældent <10-5 >100 000 Tabel 2-2 Frekvensindeks.
Konsekvensindeks
(CI) Beskrivelse Ejendom [MDKK]
Miljø [MDKK]
Personsikkerhed [Dødsfald]
1 Mindre 0-1 0-1 0,01
2 Signifikant 1-10 1-10 0,1
3 Alvorligt 10-100 10-100 1
4 Katastrofalt >100 >100 10
Tabel 2-3 Konsekvensindeks.
Ved at kvantificere risikoen for personer, miljø og ejendom, er det muligt at bestemme risikoindekset for de forskellige ruter. Resultaterne er angivet i Tabel 2-4.
Rute FI Konsekvensindeks Risikoindeks
RRM FI Konsekvensindeks Risikoindeks
Personsikkerhed Miljø Ejendom Personsikkerhed Miljø Ejendom Personsikkerhed Miljø Ejendom Personsikkerhed Miljø Ejendom 2 4 1 1 1 5 5 5 1,2,3,4,5,6 4 1 1 1 5 5 5 3 3 1 1 1 4 4 4 2,3,4,5,6 3 1 1 1 4 4 4 4 3 1 1 1 4 4 4 2,3,4,5,6 3 1 1 1 4 4 4 Total 4 1 1 1 5 5 5 - 4 1 1 1 5 5 5
Tabel 2-4 Oversigt over resultater med og uden risikoreducerende tiltag.
Selvom frekvensen er lavere med risikoreducerende foranstaltninger, er reduktionen ikke stor nok til at sænke frekvensindekset. Da konsekvensindekset allerede er på de laveste definerede niveauer og kan derfor ikke blive lavere, har risikoindekset ikke ændre sig efter gennemførelsen af de risikoreducerende foranstaltninger.
3. FREMGANGSMÅDE FOR ANALYSEN
Formålet med denne risikoanalyse er at kortlægge om hvorvidt risikoen fra et
navigationssikkerhedsmæssigt synspunkt er acceptabel i forbindelse med driftsfasen af vindmølleparken samt at afgøre om der er behov for risikoreducerende foranstaltninger.
Projektbeskrivelsen og skibstrafikbeskrivelsen danner grundlag for denne analyse. Proceduren i analysen er baseret på principperne i IMOs (International Maritime Organisation) FSA, /1/.
Analysen er delt op i følgende faser:
1. Projektafgrænsning/baggrundsinformationer (FSA fase 1) 2. Fareidentifikation (FSA fase 2)
3. Risikovurdering (FSA fase 3)
4. Risikoreducerende tiltag (FSA fase 4) 5. Cost-benefit analyse (FSA fase 5) 6. Beslutninger – anbefalinger (FSA fase 6)
Interaktionen mellem ovennævnte faser er illustreret i Figur 3-1. Hver fase er beskrevet i det følgende.
Figur 3-1 FSA oversigt.
3.1 Projektdefinition og basis information
For at udføre denne analyse, er det nødvendigt med relevant information om
Mejl Flak havmøllepark
o Beliggenhed og placering af møller o Fundamenter, møller og kabler
Meteorologiske betingelser i området
Beskrivelse af den generelle skibstrafik i området
De to første emner behandles i sektion 4, mens beskrivelsen af den generelle skibstrafik i området er præsenteret i sektion 5.
3.2 Fareidentifikation
Forud for risikoanalysen har en fareidentifikationsproces fundet sted. Formålet med fareidentifikationsprocessen er at identificere:
Kritiske områder og omstændigheder, relevante for de forskellige risici typer (fareidentifikation)
Risikoreducerende foranstaltningers, som vil mindske risikoen forbundet til de forskellige farer
Processen med at identificere farer og risikoreducerende foranstaltninger fandt sted på samme workshop. De identificerede farer danner sammen med basis informationen grundlag for risikovurderingen (se Figur 3-1).
Fareidentifikation er præsenteret i sektion 7 og risikoreducerende foranstaltninger er behandlet i sektion 11.
3.3 Risikovurdering
Med udgangspunkt i de identificerede farer beregnes og evalueres de relevante farer med hensyn til frekvens og konsekvens.
For at kunne fastlægge den årlige skibskollisionsfrekvens er der blevet udfærdiget en række skib- mølle- og skib-skib kollisionsmodeller, som tager højde for en række parametre. Følgende generelle hændelsestyper er analyseret:
Skib-skib kollisioner ved krydsende ruter
Skib-objekt (fundament/mølle) påsejling
Frekvens og konsekvens modeller er udfærdiget til disse kategorier. Frekvensanalysen dækkes i sektion 8 og konsekvensanalysen er beskrevet i sektion 9.
Risiko evalueringen er præsenteret i sektion 10.
3.4 Kontrolmuligheder og vurdering af effekten
Som nævnt i sektion 3.2 er listen over risikoreducerende foranstaltninger fastlagt i forbindelse med fra fareidentifikation workshoppen. Effekten af at implementere de enkelte
risikoreducerende foranstaltninger er inkluderet i frekvens og konsekvens modellerne, således at det er muligt at afgøre om hvorvidt implementering af risikoreducerende foranstaltninger kan resultere i en mindre risiko.
Der er foretaget en kvantitativ analyse af effekten af risikoreducerende foranstaltninger med henblik på at afgøre hvilke der økonomisk kan betale sig at implementere.
3.5 Beslutningstagen og anbefalinger
Evalueringen af de risikoreducerende foranstaltninger danner grundlag for beslutningstagerne, således at det er den mest effektive risikoreducerende foranstaltning der vælges. Det skal bemærkes at cost-benefit alene er baseret på økonomiske overvejelser. Der kan være andre overvejelser af politisk eller miljømæssig karakter, som der skal redegøres for, før der tages beslutning om hvilke risikoreducerende foranstaltninger, der skal implementeres. Anbefalingerne er beskrevet for hver risikoreducerende foranstaltning i sektion 11.
4. PROJEKTBESKRIVELSE
Dette afsnit beskriver placeringen og de tekniske aspekter for Mejl Flak Havmøllepark. Den følgende beskrivelse er baseret på antagelser omkring de tekniske forhold i projektet. Det endelige design af havmølleparken ville blive udfærdiget i de senere faser af projektet.
Beskrivelsen er kun relateret til driftsfasen.
4.1 Placering
Havvind Århus Bugt A/S arbejder med etablering af en havmøllepark i Århus Bugt. Bruttoarealet for en placering af havmølleparken er ca. 85 km2. Der planlægges etableret 20 møller med en kapacitet på mellem 3 til 6 MW resulterende i en samlet effekt på 60 – 120 MW for den samlede park. Der vil ikke blive etableret en transformerstation. Forundersøgelsesområdet er markeret som den stiplede grå linje i Figur 4-1 sammen med de planlagte mølleplaceringer. Der er lagt op til at placere en række møller på den sydlige afgrænsning af Natura 2000 området ved Mejl Flak og nordøst for rute 2. De resterende møller er planlagt som 2 rækker sydvest for rute 2.
Skibstrafikken i området er beskrevet i afsnit 5.
Figur 4-1 Søkort med markering af primære ruter i området. Bruttoareal markeret med stiplet linje.
Mølleplaceringer markeret med blåt.
4.2 Site karakteristika
Vanddybderne varierer mellem 6-26 meter, eksklusiv skibsruter med vanddybder op til 35 meter, som ikke er relevante for opstilling af havmøllerne. Den nøjagtige afgrænsning af skibsruterne indgår som en del af VVM-undersøgelserne.
Rute 1
Rute 2
Rute 3
Rute 4
Geoteknisk og fysisk kortlægning er gennemført af GEO i September 2011 som en del af de havbundsundersøgelser, som Rambøll gennemfører for bygherren. Disse data er rapporteret i en særskilt rapport. Denne rapport viser at en naturlig formation af kanaler på havbunden skaber et vigtigt incitament for at skibe bliver indenfor grænserne for rute 2, se Figur 4-1.
Figur 4-1 Geologisk undersøgelse, som viser den naturlige formation af kanaler.
4.2.1 Vind
Den dominerende vindretning i området er vest, se Figur 4-2. Vindrosen er baseret på vinddata fra Tirstrup Lufthavn, som ligger tæt på vindmølleparken.
Figur 4-2 Vindrose baseret på data fra Tirstrup Lufthavn.
Vindfordelingen er ligeledes præsenteret i Tabel 4-1.
Vindretning Fordeling
N 5,1 %
NØ 5,3 %
Ø 9,5 %
SØ 13,5 %
S 14,4 %
SV 17,9 %
V 23,6 %
Tabel 4-1 Vindfordeling.
4.3 Ilandføringskabel
Kabelføringen til land (op til 4 stk. 30 kVolt kabler) vil ske i et kabeltrace som skitseret på Figur 1-1. Der etableres ingen offshore transformer.
Det forventes, at ilandføringskablerne placeres med en indbyrdes afstand på 50 meter. Kablerne vil være isolerede med PEX eller lignende armeringsmateriale og ligesom for det interne
ledningsnet mellem møllerne placeres ilandføringskablerne minimum 1 meter nede i havbunden.
Ilandføringspunktet på land er defineret ved koordinaterne: N:6213111 – E:578639 (UMT32 Heuref 89).
4.4 Havmøllen Specifikationer
Forundersøgelsestilladelsen giver mulighed for en havmøllepark bestående af op til 20 havmøller med en totalhøjde på mellem 150 og 200 meter til vingespids og med en kapacitet på mellem 3 og 6 MW. Den samlede kapacitet af havmølleparken vil således blive mellem 60 og 120 MW.
Med forundersøgelsestilladelsen er der ligeledes mulighed for, at mere end en type vindmølle opstilles, herunder fx med hensyn til totalhøjde eller fabrikat.
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
N
NE
E
SE
S SW
W
NW 11 < m/s
5‐11 m/s
0.2‐5 m/s
Generelt består selve havmøllen af et rørformet tårn med 3 vinger placeret på en nacelle, som indeholder relevant udstyr, herunder generator, gear mv.Generatoren placeres i det rørformede tårn.
Havmøllen vil i øvrigt være designet til drift i henhold til danske myndighedskrav, herunder sikkerhedskrav.
I Tabel 4-2 er angivet højdemæssige forhold for 2 forskellige havmøller med henholdsvis 150 meter og 200 meter totalhøjde til vingespids. Som den ”mindre vindmølle” er valgt en vindmølle med et relativt stort vingefang for derved at have taget højde for en potentiel fremtidig situation med længere vinger.
Reference Totalhøjde Rotor- diameter
Navhøjde Højde over havoverflade (MSL)
Siemens 3,6 MW 150 m 123 m 88,4 m 27 m
Vestas 7 MW 200 m 164 m 118 m 36 m
Tabel 4-2 Dimensioner for henholdsvis 150 m og 200 m havmølle.
Mølletårnet og vingerne er lysgrå (RAL 1035, RAL 7035 eller lignende). Gravitationsfundament er betongråt.
Vindmøllerne indeholder hydraulik olie og andre væsker. Vindmøllerne er designet således, at udsivende væsker fra en komponent opsamles i møllen. Nedenfor angivelse af estimeret væskemængde for hver mølle:
Gear-olie: Op til 1.500 liter
Hydraulisk olie: 450 liter
Krøjemotorolie: 150 liter
Transformerolie 4.500 liter 4.5 Fundamenter
Fundamenterne forventes at være enten monopæl- eller gravitationsfundament i form af et ballast-gravitationsfundament eller et kegle-gravitationsfundament.
Figur 4-2 Gravitationsfundament, transportpram samt installationspram med specialkran.
4.5.1 Gravitationsfundament
Gravitationsfundamentet opføres oftest som beton-konstruktion, der placeres oven på havbunden. Fundamentet består af et rør, som vindmøllen placeres oven på. Ved ballast- gravitationsfundamenter mod havbunden er der rundt om røret åbne kamre, hvor
ballastmaterialet fyldes i. Kegle-gravitationsfundamenter er en lukket kegle med påfyldning af ballastmateriale gennem centralt rør.
I de fleste tilfælde er det nødvendigt at bortgrave havbunds-overflademateriale og/eller nivellere havbunden med henblik på at etablere sten/gruslag på havbunden, som gravitationsfundamentet kan placeres på. Det bortgarvede materiale placeres i pram og borttransporteres.
Gravitationsfundamentet fyldes efter opstilling på havbunden med ballastmateriale, typisk i form af sand, som kan anskaffes fra havressource, eller sten. Et stålskørt kan eventuelt monteres rundt om fundamentet på havbunden med henblik på at stabilisere havbunden omkring fundamentet.
Ballast gravitationsfundamenter vurderes fortrinsvis anvendeligt op til max. ca. 20 meters havdybde, mens kegle gravitationsfundamenter kan anvendes på større dybder.
Beton-fundamentet:
Rør-diameter: Op til 8 meter;
Diameter af bunden: Op til 30 meter;
Vægt af selve fundamentet, 1/20 styk: Op til 5.000/100.000 tons;
Ballast:
Type: Sand eller sten;
Total volume (ballast gravitationsfundament), 1/20 vindmøller: Op til 10.000/200.000 tons,
Total volume (kegle gravitationsfundament), 1/20 vindmøller: Op til 7.500/150.000 tons
Tower=tårn, Work platform=arbejdsplatform, Intermediate platform=mindre platform, Boat landing=bådanløb, Shaft=rør, Internal J-tubes=J-Internt J-rør til elledning, Under-base grouting=grouting under fundament (anvendes ikke altid), Scour protection=erosionsbeskyttelse, Skirt=skørt, Substructure=enkeltstrukturer, Foundation=fundament
Figur 4-3 Kegle gravitationsfundament (kilde: Garrad Hassan & Partners).
4.5.2 Monopæl
Monopælen udgøres af et hult rør, som installeres ved at banke røret ned i havbunden. Hvis der optræder store sten i havbunden, hvor monopælen skal placeres, kan de store sten fjernes ved en udboring. Mellem selve vindmøllen og monopælen indsættes et stål-overgangsstykke med anvendelse af groutings-materiale mellem de 2 dele.
Det forventes ikke, at der skal foretages noget med selve havbundsoverfladen i forbindelse med nedbankning af monopælen.
I Tabel 4-3 er angivet de forventede dimensioner for monopæle til henholdsvis 200 og 150 meters havmøller.
200 m havmølle (op til 25 m til fast bund)
150 m havmølle (op til 35 m til fast bund)
Ydre diameter Op til 7 m Op til 5,5 m
Pællængde Op til 55 m Op til 60 m
Total vægt (1/20 havmøller)
Op til 600/12.000 t Op til 550/11.000 t (< 25 m til fast bund)
Op til 750/15.000 t (< 35 m til fast bund)
Grout mængde per mølle Op til 55 t Op til 50 t
Tabel 4-3 Forventede dimensioner for monopæle.
Tower=tårn, Work platform=arbejdsplatform, Intermediate platform=mindre platform, Transition=overgangsstykke, Boat landing=bådanløb, External J-tubes=J-rør til elledning, Transition=overgangsstykke, Grouted=zone med ”sammenlimning”
med specialcement, Scour protection=erosionsbeskyttelse, Monopile=monopæl, Substructure=enkeltstrukturer, Foundation=fundament
Figur 4-4 Monopæl fundament (kilde, Garrad Hasan & Partners).
4.6 Driftsfasen 4.6.1 Sikkerhed og kontrol
Der er behov for mulighed for adgang til havmølleparken i forbindelse med drift og vedligeholdelse.
Vedrørende udlægning af sikkerhedszoner i driftsfasen er der ingen faste regler, idet behovet varierer fra projekt til projekt. Det forventes, at der etableres en 50 meters forbudszone omkring havmøllerne for ikke Mejlflakprojekt-tilhørende fartøjer og en 200 meters sikkerhedszone til hver side af søkablerne. Det er Søfartsstyrelsen, der fastlægger sikkerhedszoner og afmærkningskrav.
Relevante data vedr. klima, vindmøllens drift mv. registreres for hver havvindmølle via et
SCADA-system, som er koblet op på hvor havmølles micro-processorsystem, og SCADA-systemet fjern-kontrolleres via overvågningscenter, f.eks. i regi af vindmølleleverandøren. Via micro- processorer installeret i vindmøllerne kan hver enkelt vindmølle fjernbetjent/automatisk lukkes ned, hvis der opstår tekniske fejl e.l.
4.6.2 Lysafmærkning ift. fly og skibe
Lysafmærkning ift. fly og skibe vil ske i henhold til regler fra Statens Luftfartsvæsen
(Trafikstyrelsen) og Søfartsstyrelsen. De generelle regler for flyafmærkning er lysafmærkning i hjørnerne og i yderkanten, hvis afstanden mellem hjørnerne af placeringsarealet overstiger 5 km med hvidt glimtende lys med 2.000 candela som minimum. For totalhøjder til og med 150 meters vil alle andre vindmøller vil blive udstyret med rødt lavintensivt lys med minimum 10 candela. For totalhøjder over 150 meter vil alle møllerne blive forsynet med hvidt glimtende lys.
Der er ingen generel praksis for sikkerhedszoner for danske havvindmølleparker. Det kan blive aktuelt at etablere sikkerhedszoner omkring Mejlflak Havmøllepark med en “adgang forbudt zone” for fartøjer, der ikke er tilknyttet Mejlflak-projektet, på 50 meter i radius omkring hver enkelt havvindmølle. En eventuel sikkerhedszone vil som minimum være afmærket med gule lanterner placeret på vindmølletårnene med udsendelse af lysglimt, der har en rækkevidde på
minimum 5 sømil i henhold til IALA-regler. Søfartsstyrelsen er myndighed for etablering af sikkerhedszoner og for afmærkningen.
4.6.3 Inspektion og vedligeholdelse
Efter indkøring af havmølleparken forventes det, at der vil ske inspektion hvert halve år.
Vedligeholdelsen forventes at bestå af periodisk inspektion/kontrol, planlagt vedligehold og opståede behov for vedligehold.
De uplanlagte vedligeholdelsesaktiviteter kan omfatte aktiviteter så som udskiftning af mindre komponenter med fejl til udskiftning af store vindmølle-komponentdele. I sidstnævnte tilfælde vil der ofte være brug for at inddrage samme type konstruktionsfartøjer, som har været i
etableringsfasen. Der kan også blive behov for uplanlagt inspektion og reparation af søkablerne.
5. ANALYSE AF SKIBSTRAFFIKKEN
I dette afsnit præsenteres skibstrafik analysen, som omfatter trafikdata og fordeling af skibstraffikken til brug i de senere analyser. Skibsfordelingerne inkluderer skibstype, skibets størrelse og tværgående distributioner for hver af ruterne i nærheden af projektområdet, se Figur 5-1.
Figur 5-1 Overordnet metode for analyse af skibstrafik.
Projektet området er beliggende i Århus Bugt, og der er en række trafikruter beliggende i området som fører ind til Århus Havn.
5.1 Data
Skibstrafik data stammer fra Automatic Identification System (AIS) data leveret af
Søfartsstyrelsen. AIS er et automatisk system til at udveksle oplysninger mellem skibe og mellem skibe og landbaserede stationer. Et skib udstyret med AIS udsender konstant oplysninger om dens navn, beliggenhed, destination, fart og kurs.
Den Internationale Maritime Organisation (IMO) har besluttet, at der ved udgangen af 2004 alle skibe over en bruttotonnage på 300 GT er udstyret med AIS. Dog skal det bemærkes, at der er nogle undtagelser, for eksempel flådefartøjer ikke forpligtet til at have AIS installeret.
De AIS-data, der danner grundlag for analysen, dækker perioden fra 1. oktober 2010 til den 31.
september 2011. Det årlige antal bevægelser på hver rute estimeres ved at analysere antallet af skibskrydsninger af rapportens linjer vinkelret på hver rute.
5.1.1 Rapport linjer
For at bestemme den præcise placering af ruter og det årlige antal af bevægelser erAIS-data bearbejdet yderligere. Dette gøres ved at undersøge skibets krydsninger af udvalgte rapportlinjer indført på tværs af de enkelte relevante ruter. Placeringen af rapporten linjer blev valgt baseret på en inspektion af et skib trafiktæthed plot. I Figur 5-2 er trafiktætheden vist sammen med de identificerede ruter. Farveskalaen går fra gul (lav skibs tæthed) til rød (høj skibs tæthed).
For hver rapport linje findes de detaljerede oplysninger om hvert enkelt skib og den specifikke skibspassage.
5.1.2 Kvaliteten af AIS data
I /2/ er foretaget en sammenligning mellem AIS-data og data fra Drogden observation station.
Det blev konstateret, at 7,6 % af de registreringer observationer fra Drodgen ikke var indeholdt i AIS-data. Derfor er det årlige antal af bevægelser baseret på AIS-data korrigeret med en faktor på 1,076.
5.2 Nuværende trafik i området
Der er ingen officielle sejlruter i Århus Bugt, men de naturlige geologiske formationer, der er beskrevet i afsnit 4, gør at alle større skibe på vej til Århus følger rute 1 og 2 og sejler i midten af sejlrenden, se Figur 5-2. Rute 1 er den primære rute til/fra Århus Havn.
Figur 5-2 Intensitetsplot af skibstraffiken i nærheden af projektområdet. Mørke farver viser stor skibstrafik. Vindmøllerne er markeret med blå prikker
Det årlige antal bevægelser på hver rute er givet i Tabel 5-1.
Rute Nord [per år] Syd [per år] Total [per år]
1 6.547 6.508 13.055 2 734 790 1.524 3 668 682 1.350 4 1.345 1.435 2.780 Tabel 5-1 Estimeret antal skibsbevægelser på de enkelte ruter.
På grund af den geografiske formation som beskrevet i figur 4 1, det lavvandede Wulfs Flak og området sydvest for Wulfs Flak (det nordlige område er markeret med rødt i figur 5 3), og de lavvandede områder nord øst for Tunø (det sydlige markerede område med rødt i figur 5 3), vil skibe følge en lige linje mod/fra Århus på rute 2, og dermed have en kurs i området mellem møllerne.
Figur 5-3 Søkort med angivelse af de lav vandede områder 5.2.1 Skibsstørrelsesfordeling
Dimensionerne af skibene har en betydning for frekvensanalysen. Skibsstørrelsefordelingen (længde og bredde) estimeres for hver enkelt rute på baggrund af AIS-data.
Skibslængdefordelingerne er vist i Figur 5-4 til Figur 5-7, mens breddefordelingen er givet i Figur 5-8 til Figur 5-11. Tabeller med længde-bredde fordeling på de enkelte ruter kan findes i Bilag 4.
Figur 5-4 Skibslængdefordeling på rute 1.
Figur 5-5 Skibslængdefordeling på rute 2.
Figur 5-6 Skibslængdefordeling på rute 3.
Figur 5-7 Skibslængdefordeling på rute 4.
Figur 5-8 Skibsbreddefordeling på rute 1.
Figur 5-9 Skibsbreddefordeling på rute 2.
Figur 5-10 Skibsbreddefordeling på rute 3.
Figur 5-11 Skibsbreddefordeling på rute 4.
5.2.2 Skibstypefordeling
For hver rute bestemmes fordelingen af skibstyper ved at analysere de skibstyper, der krydser den pågældende rapportlinje.
I AIS-data er skibene registreret med en tocifret kode, der repræsenterer den givne skibstype, /10/. I denne analyse er følgende skibstyper blevet anvendt;
Passagerskibe. Skibstypekode 60 til 69
Fragtskibe. Skibstypekode 70 til 79
Tankere. Skibstypekode 80 til 89
Andet. Alle andre koder - også ukendte skibstyper.
I Tabel 5-2 er skibstypefordelingen vist for hver rute. Rute 2, 3 og 4 har en lignende fordeling, mens rute 1 har en stor fraktion af passagerskibe. Den samme fordeling er vist som graf i Figur 5-12. Den store del af passagerskibe på rute 1 skyldes færgeruterne til/fra Århus.
Rute Passager Fragtskibe Tanker Andet
1 67,4 % 20,2 % 5,0 % 7,4 %
2 7,1 % 40,8 % 19,0 % 33,1 %
3 0,8 % 51,3 % 10,2 % 37,8 %
4 4,2 % 47,4 % 16,3 % 32,1 %
Tabel 5-2 Skibstypefordeling på de respektive ruter.
Figur 5-12 Skibstypefordeling på de respektive ruter.
5.2.3 Tværfordeling på ruter
I skibskollision modellering er det almindelig praksis at modellere tværgående skibstrafik som en blanding mellem en normalfordeling og en uniformfordeling. Dette er baseret på den antagelse, at de fleste skibe forsøge at følge den officielle rute så tæt som muligt og derfor følger en normalfordeling i ruten. Der er dog skibe, der ikke følger den primære rute, men en mere eller mindre tilfældig ruten i nærheden af den primære rute. Disse skibe er beskrevet af den uniforme fordeling.
Skibsfordelingen på tværs af en skibsrute er givet ved følgende formel:
) , , ( )
, , ( )
1 ( )
( x Normal x Uniform x a b
F
Hvor
Andelen af skibene der følger normalfordelingen0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
Passager Fragtskibe Tanker Andet
Rute 1
Rute 2
Rute 3
Rute 4
) , , ( x
Normal
Normalfordeling med middelfordelingen and standardafvigelsen
evalueret ved afstanden x
) , , ( x a b
Uniform
Uniform fordeling med afgrænset af intervallet givet veda
ogb
evalueret ved afstanden x
De specifikke parametre, der beskriver tværfordelingen på hver rute, findes ved at estimere (fitte) funktionen F(x) til de observerede krydsninger på rapportlinjen. Ved at minimere forskellen mellem modellen og de observerede data, kan parametrene i modellen estimeres. I Figur 5-13 til Figur 5-15 ses de observerede krydsninger på rapportlinjerne for rute 2, 3 og 4 (blå søjler) og den fittede model (rød linje). Bemærk, at fordelingen for rute 1 ikke er estimeret, da denne rute ikke vil blive behandlet yderligere i rapporten. Dette skyldes det faktum, at de lave vanddybder ved Mejl Flak vil optræde som en naturlig barriere, der afskærmer vindmøllerne fra skibstrafikken på rute 1.
Figur 5-13 Tværfordeling på rute 2.
Figur 5-14 Tværfordeling på rute 3.
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000
Observed distribution (both directionss) and fitted distriubiton
Observed data Fitted model
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
0
150 300 450 600 750 900
1050 1200 1350 1500 1650 1800 1950 2100 2250 2400 2550 2700 2850 3000 3150 3300 3450 3600 3750 3900 4050 4200 4350 4500 4650 4800 4950
Observed distribution (both directionss) and fitted distriubiton
Observed data Fitted model
Figur 5-15 Tværfordeling på rute 4.
De statistiske parametre, der er benyttet for at fastlægger skibsfordelingen på de forskellige ruter, er gengivet i Tabel 5-3.
Route µ σ α a B
Route 2 1240,783817 186.5516745 0.0933 -1241 1759.883843 Route 3 1550,550951 230.6038542 0.0586 -1551 1749.449049 Route 4 1266,418279 263.251114 0.0155 -1266 886.4916946 Tabel 5-3. Statistiske parameter der beskriver skibsfordelingerne for ruterne 2, 3 og 4.
5.3 Færge trafik
Der er en større færge rute i området bestående af færgelinjen mellem Odden og Århus (Mols linjen). Mols linjen besejles af tre store katamaran fartøjer:
Mai og Mie Mols (søster skibe)
Max Mols
Figur 5-16 Mai Mols, identisk med Mie Mols.
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000
Observed distribution (both directionss) and fitted distriubiton
Observed data Fitted model
Figur 5-17 Max Mols.
Data for de enkelte skibe er givet i Tabel 5-4.
Navn
Årlig antal krydsninger
ved rapport linje 1
MMSI / IMO nummer
Længde [m]
Bredde [m]
Drift hastighed [km/time]
Mai Mols 378 219000352
/ 9112997 76 23 84
Mie Mols 2137 219702000
/ 9113006 76 23 84
Max Mols 3629 219601000
/ 9176058 91.3 26 84 Tabel 5-4 Skibsdata for færgerne på Molslinjen
Molslinjen udgør 44 % af den samlede trafik på rute 1.
Yderligere passagerskibstrafik kommer fra krydstogtskibe, primært på rute 2. Op til 20 krydstogtskibe om året sejler i området.
5.4 Fiske skibe
Der er begrænset fiskeri i Århus bugt, men en række fiskerfartøjer passere forbi området, som det fremgår af Figur 5-18. Fiskerfartøjer bevæger sig normalt i et tilfældigt mønster ved
trawlfiskeri, og ikke efter de regulære sejlruter. De fleste fartøjer bruger rute 3 i forbindelse med gennemsejling. Da ikke alle fiskerfartøjer har AIS-udstyr installeret giver Figur 5-18 kun en indikation af fiskerimønsteret i området.
Figur 5-18 Intensitetsplot af fiskeskibe i nærheden af projektområdet. Mørke farver viser stor skibstrafik. Vindmøllerne er markeret med blå prikker
5.5 Fritidsfartøjer
Århus bugt er populær blandt fritidssejlere, og der er en række lystbådehavne langs Jyllands kyst samt på Samsø og Tunø. I mange marinaer er faciliteterne tilpasset både de fritidssejlere der bruger marinaerne året rundt og sejlere der er på gennemsejling.
I de senere år har flere sejlbåde fået installeret AIS udstyr. Figur 5-19 viser i trafikdensitetsplot for sejlbåde i Århus Bugt. Sejlmønsteret for fritidsfartøjer er meget tilfældig. Fritidsfartøjer vil være tilbøjelige til at sejle tættere på land og hold sig fri af de større ruter for ikke at komme i nærkontakt med større fartøjer. Tilstedeværelsen af havmølleparken kan dog virke som et tillokkende besøgssted for fritidssejlere.
Figur 5-19 Intensitetsplot af fritidssejlere i nærheden af projektområdet. Mørke farver viser stor skibstrafik. Vindmøllerne er markeret med blå prikker.
6. RISIKO ACCEPTKRITERIER
6.1 Individuel risiko (IRPA)
Risikoen acceptkriterium er givet i form af individuel risiko per år (IRPA) for tredjepart. Dette er et generelt anvendt risiko accept kriterium for 3. part, /1/. IRPA er et mål for risikoen for dødsfald i løbet af et år for den mest udsatte person. Acceptkriteriet er opdelt i følgende områder:
IRPA > 10-4 Uacceptabelt – Der skal indføres risikoreducerende tiltag som kan reducere risikoen
10-4 ≥ IRPA ≥ 10-6 Acceptabelt hvis det kan eftervises at risikoen er reduceret i henhold til ALARP princippet
IRPA < 10-6 Kan accepteres
Det skal bemærkes, at den beregnede IRPA i forbindelse med skibskollision kun er en delmængde af den risiko personen er udsat for på skibet og derfor er risikoen som følge af projektet kun en delmængde af det totale risikobillede.
6.2 Risikoindeks
For at give et samlet risikobillede for de enkelte identificerede farer benyttes et risikoindeks som beskrevet i IMOs vejledning for FSA, /1/. Vejledningen angiver ikke et kvantitativt indeks for farer relateret til miljø og materiel (værdier). Det miljømæssige indeks er derfor taget fra /9/, mens det materielle indeks antages at være den samme som for de miljømæssige indeks.
Frekvensindekset er vist i Tabel 6-1, mens konsekvensindeks for personsikkerhed, miljø og materiel (værdier) er vist i Tabel 6-2, Tabel 6-3 og Tabel 6-4.
Frekvens
Indeks (FI) Beskrivelse Definition
F [per skib per
år]
Returperiode [år]
7 Ofte
Sandsynligt at det vil forekomme en gang per måned på et skib
>1 <1
6 0,1- 1 10 - 1
5 Relativt
sandsynligt
Sandsynligt at det forekommer en gang
om året for en flåde på flere skibe. Det vil formentlig forekomme
flere gange i et skibs levetid
10-2 – 0,1 100 - 10
4 10-3 - 10-2 1.000 - 100
3 Sjældent
Sandsynligt at det forekommer en gang
om året for en flåde på adskillige skibe.
Det vil formentlig forekomme en gang i
et skibs levetid
10-4 - 10-3 10.000 – 1.000
2 10-5 - 10-4 100.000 –
10.000
1 Meget
sjældent
Vil sandsynlighedsvis forekomme en gang per 10 år for en flåde
på mere end 100 skibe
<10-5 >100.000
Tabel 6-1 Frekvensindeks.
Konsekvens
Indeks (CI) Beskrivelse Personsikkerhed Dødsfald
1 Mindre Mindre skader 0,01
2 Signifikant Svære skader 0,1
3 Alvorligt
Enkelt dødsfald eller mange svære
skader
1
4 Katastrofalt Mange døde 10
Tabel 6-2 Konsekvensindeks for personsikkerhed.
Konsekvens
Indeks (CI) Beskrivelse Værdier MDKK
1 Mindre Tab af enkelte
udstyrsdele 0-1 2 Signifikant Ikke alvorlige
skader på skib 1-10 3 Alvorligt Alvorlig skade
på skib 10-100
4 Katastrofalt Totalt forlis >100
Tabel 6-3 Konsekvensindex for værdier.
Konsekvens
Indeks (CI) Beskrivelse MDKK
1 Mindre 0-1 2 Signifikant 1-10
3 Alvorligt 10-100
4 Katastrofalt >100 Tabel 6-4 Konsekvensindeks for miljø.
Frekvens- og konsekvensklasserne bliver derefter brugt til at beregne risikoindekset relateret til hver fare. Risikoen for en fare defineres som frekvens multipliceret den konsekvens:
Risiko = Frekvens ∙ Konsekvens
Idet kvantificering af klasser er baseret på en logaritmisk skala, kan risikoindekset (RI) findes ved at addere frekvens og konsekvens indeks:
Risikoindeks = Frekvensindeks + Konsekvensindeks
Søfartsstyrelsen har ikke leveret en risikoacceptkriterium relateret til risikoindekset. Derfor er det kun resultaterne af risikoanalysen der præsenteres, da den endelige beslutning om accept tages af Søfartsstyrelsen.
7. FAREIDENTIFIKATION
En fareidentifikation er en team-baseret systematisk proces, der identificerer farer inden for et bestemt system. En fareidentifikation workshop blev gennemført den 28. december 2011 ved Rambøll i Ørestaden, /12/. Formålet var at identificere farerne for sikkerheden til søs under den operationelle fase af Mejl Flak havmølleparken. Med hensyn til sikkerhed til søs vil farerne i de fleste tilfælde føre til enten en skib-skib kollision, skib-mølle påsejling eller en grundstødning. De farer, der vurderes er relateret til:
• Folkesundhed og sikkerhed (tredjepart fartøjer)
• Miljø (olie- eller kemikalieudslip)
• Skade på ejendom (materiel skade på tredjepartsfartøj) Kun farer relateret til driftsfasen havmølleparken er behandlet.
7.1 Farer
I alt blev 10 farer identificeret i forbindelse med fareidentifikation workshoppen, /12/. Disse var:
#1 - Nordgående skib på rute vest for Samsø drejer ikke ind på rute 2 eller 3 og fortsætter lige ud
#2 - Skib på rute 1 får blackout og begynder at drive
#3 - Skibe på rute 2 mødes
#4 - Skib på rute 2 møder fritidsfartøj
#5 - Skib på rute 2 får blackout og begynder at drive
#6 - Skib på rute 2 har styringsfejl
#7 - Skib på rute 3 får blackout og begynder at drive
#8 - Skib på rute 3 har styringsfejl
#9 - Mast på fritidsfartøj kolliderer med vinge
#10 - Fritidsfartøj kolliderer med mølle
En yderligere fare blev identificeret af Rambøll efter HAZID workshoppen:
#11 – Skib på rute 4 drejer ikke når det skal ind på rute 2 og 3 og fortsætter lige ud med kurs mod vindmøllerne
Fire af de identificerede fare (#1, #5, #7 og #11) blev identificeret som medium til høj risiko, og er yderligere blevet analyseret i denne rapport.
Syv af de identificerede fare (#2, #3, #4, #6, #8, #9 and #10) er ikke vurderet yderligere af følgende årsager:
#2 er ikke et muligt scenario, da Mejl Flak er placeret mellem rute 1 og vindmøllerne.
Flakket danner derved en effektiv fysisk barriere på grund af den lave vinddybde på flakket, hvor skibene vil gå på grund inden de når parken.
#3, risikoen for skibskollision mellem skibe på ruten 2, er ikke analyseret, da kun 1,6 % af alle passager på ruten 2 forekommer inden for 15 minutter efter hinanden og i modsatte retninger. Ydermere vil skibene koordinere med hinanden når denne situation opstår.
#4, risikoen for kollision mellem skibstrafik og fritidsfartøjer, vil ikke afvige fra den nuværende situation, medmindre to store skibe mødes på rute 2, og derfor har mindre plads til at passerer hinanden. Da denne situation kun forekommer i 1,6 % af passagerne og det totale antal af passager kun er ca. 1400 pr år, vurderes det at risikoen ikke er signifikant højere end den nuværende situation.
#6, fejl i styresystem på skibe på rute 2, er ikke analyseret, da der kun er 11 krydsninger om året af skibe med en længde på over 275 m. Styresystem fejl vil kun føre til kollision, hvis afstanden fra sejlruten til møllerne er mindre end 5 gange længden af skibet. Den korteste afstand fra midten af rute 2 til vindmøller er 1,5 km, og det vurderes derfor, at risikoen er minimal og bidraget til det totale risikobillede er ikke er signifikant.
#8, fejl i styresystem på skibe på rute 3, er ikke analyseret baseret på de samme argumenter som #6. Det længste skib på rute 3 er 175 m, og afstanden fra rute 3 til møllerne er 2 km.
Risikoen for et fritidsfartøj bliver ramt af en vindmøllevinge, #9, er blevet vurderet i tidligere skib-mølle påsejlingsanalyser og risikoen blev i den forbindelse vurderet til at være meget lille/ubetydelig, og er derfor ikke medtaget i denne rapport.
Risikoen forbundet med en kollision mellem fritidsskibe og en mølle, #10, er ikke vurderet da disse typer fartøjer bevæger sig på en mere tilfældig måde. Desuden vil risikoreducerende foranstaltninger være på plads for at øge kendskabet til
havmølleparken og de risici der vil være i forbindelse med drift af mølleparken. Risikoen for fritidsskibe vil primært være i anlægsfasen.
De resterende farer er behandlet i denne rapport. Farerne er opdelt i følgende på følgende uheldstyper:
Drivende skib påsejler mølle. Fare #5 og #7.
Skib med normal fart påsejler mølle. Fare #1 og #11.
8. FREKVENSANALYSE
Kollisionsfrekvensanalysen er udarbejdet ved at identificere de kritiske situationer, kaldet kollisionsscenarier, hvor en skib-mølle påsejling kan finde sted. Der er udarbejdet en model for hvert scenarie samt udregnet et estimat af kollisionsfrekvensen. Information om havmøllepark layout, vind og skibstrafikken på ruterne er brugt som input til modellen med henblik på at estimere den årlige skib-mølle kollisionsfrekvens.
Analysen tager højde for følgende scenarier:
Direkte påsejling (Head on Bow (HOB) kollision) indtræffer, hvis et skib er på direkte kollisionskurs med en mølle og ingen undvigelsesmanøvrer foretages. Denne
kollisionstype betegnes også som kollision på grund af menneskelig fejl.
Drivende skibskollision indtræffer hvis et fartøj pga. sammenbrud i fremdriftsmaskineriet driver ind i en mølle.
Knæk-i-rute kollision indtræffer hvis et fartøj forsømmer at dreje, når en rute har et knæk og efterfølgende kolliderer med en mølle.
Kollision som følge af fejl i styresystemet indtræffer hvis roret sætter sig fast i en yderposition. Fartøjet vil efterfølgende foretage en cirkulær bevægelse, der kan føre til kollision, hvis skibet er tæt på parken.
De enkelte elementer i frekvensanalysen er skitseret i Figur 8-1.
Figur 8-1 Metode.
Hvis der opstår en kritisk situation og et fartøj kommer ind i projektområdet er det ikke sikkert at der finder en kollision sted. Radius af møllefundamentet er kun 2,5 til 12,5 meter og afstanden mellem møllerne er forventeligt mindst 500 m. Afstanden imellem møllerne er hovedsagelig reguleret af energi produktionsmæssige overvejelser såsom minimering af "wake" effekter indenfor parken m.v. Grundet den store afstand mellem møllerne, er sandsynligheden for at fartøjer sejler lige igennem parken større end først antaget. Hvis der blev set bort fra dette i modellen, ville estimatet blive alt for konservativt. I denne analyse er møllerne i stedet anført
som individuelle objekter, hvilket i begrænset omfang tillader trafik gennem projektområdet uden at en kollision finder sted.
En anden komplikation ved flere objekter er at forreste mølle kan blokere for fartøjers kurs mod de bagerste møller. Dette kaldes skyggeeffekten. Hvis dette blev ignoreret i modellen, ville risiko estimatet være alt for konservativ. I denne analyse er skyggeeffekten håndteret ud fra
detaljerede geometriske overvejelser. I modellen antages det at et skib kun kan påsejle en mølle.
For en mere detaljeret beskrivelse af modellen og den anvendte metode, se Bilag 1.
8.1 Frekvens resultater
Resultaterne af frekvensanalysen er præsenteret i Tabel 8-1. En detaljeret beskrivelse af resultaterne findes i Bilag 1. Kollisionsfrekvensen for rute 1 er ikke blevet medtaget, som
beskrevet i sektion 7. Mejl Flak agerer naturlig barriere, som skærmer vindmøllerne fra trafikken på rute 1.
Rute Retning Direkte påsejling Drivende skib
2 Nord 3,93E-04 3,29E-04
Syd 4,28E-04 3,30E-04
3 Nord 0 8,50E-05
Syd 0 9,64E-05
4 Nord 1,16E+04 4,15E-04
Syd 0 0
Total Frekvens (per år) 9,37E-04 1,25E-03
Returperiode 1.067 år 797 år
Tabel 8-1 Resultat af frekvens analysen.
Den totale kollisionsfrekvens inklusiv drivende skibe og direkte påsejling er 2,19 10-3 per år, hvilket resulterer i en returperiode på 456 år.
9. KONSEKVENS ANALYSE
I sektion 8 blev frekvensen for skib-mølle kollision i præsenteret. For at bestemme risikoen (frekvens ∙ konsekvens), skal konsekvenserne først bestemmes.
Hvis et skib kolliderer med en mølle, kan det enten medføre alvorlig beskadigelse af møllen og/eller skibet. Det kan også være tilfældet at skibet knap nok rører møllen, hvilket resulterer i en mindre alvorlig eller ubetydelig skade. Figur 9-1 illustrerer 3 kategorier af mulige
konsekvenser, som følge af skade på mølle og/eller skib.
Figur 9-1 Konsekvenser som følge af en kollision.
Beskadigelse af møllen kan føre til en eller flere af følgende ting:
Miljøpåvirkning:
o Udslip af kemikalier og/eller olieudspil fra møllen.
Tab af værdier/økonomisk tab:
o Tab af energiproduktion fra møllen. Afhængig af farmens elektriske netlayout og nødprocedurerne, kan parken stadig producere energi fra de resterende møller, som ikke er ramt.
o Tab af ejendom i form af møllen o Tab af omdømme
Skader eller dødsulykker:
o Skader eller dødsulykker hos møllens bemandingspersonale Beskadigelse af skibet kan føre til en eller flere af følgende ting:
Miljøpåvirkning:
o Udslip af olie, kemikalier etc. fra skibet
Tab af værdier/økonomisk tab:
o Omkostninger ved reparation af skibet og omkostninger ved ikke at kunne bruge skibet under reparation
o Tab af omdømme
Skader eller dødsulykker:
o Skader eller dødsulykker hos bemanding og passagerer ombord på skibet Det formodes at den miljømæssige påvirkning fra en skib-mølle kollision hovedsageligt skyldes olieudslip fra skibet. Udslip af diverse kemikalier eller olie fra møllen er meget begrænset og betragtes derfor som værende forsvindende lille sammenlignet med den mængde olie skibet kan udlede. Skader og dødsulykker hos bemandingspersonale er ikke en del af risiko vurderingen hos
tredje part personel og er derfor ikke adresseret her. Skade på møllerne adresseres heller ikke her. For en mere grundig beskrivelse af modellen og den anvendte metode, se Bilag 2.
10. RISIKO EVALUERING
Risikoen er summen af frekvens og konsekvens. Risikoen kan udtrykkes på forskellige måder, men i denne rapport er risikoen udtrykt monetært (forventet omkostning/år) samt som den individuelle risiko per år. Den individuelle risiko per år vil blive evalueret mod risiko
acceptkriterier præsenteret i sektion 6, mens den monetære risiko vurderes af Søfartsstyrelsen.
10.1 Individuel risiko per år
Den individuelle risiko per år måles som risikoen for dødsulykker for den mest udsatte person i løbet af et år. Den mest udsatte person er i denne rapport defineret som personen ombord på et lastskib sejlende mod nord på rute 4 med kurs mod rute 2, hvor rute 4 ender og derefter ad rute 2 til Århus 24 gange om året.
Risikoen for den mest udsatte person, IRPA (individuel risiko per år), er beregnet ud fra følgende ligning:
∙ ∙
Hvor;
fcollision Kollisionsfrekvensen [per år]
Pfatality Betinget sandsynlighed for at en kollision vil resultere i et dødsfald (se Bilag 3) N Antal ture i regionen per år
I beregningen forudsættes det at den mest udsatte person dør som følge af en kollision, der er alvorlig nok til at medføre en dødsulykke.
Den individuelle risiko for den mest udsatte person er 8.15∙10-7 per år, hvilket er under risiko acceptkriteriet på 10-6 per år. Det skal bemærkes at værdien udregnet ovenfor er et øvre grænseniveau eftersom flere risikoreducerende tiltag vil blive implementeret.
10.2 Monetære værdier og risikoindeks
Risikoen er udtrykt i monetære værdier for hele driftsfasen af havmølleparken ved at addere konsekvenserne med kollisionsfrekvensen og omkostningen for hver konsekvens, som beskrevet i sektion 6.2. Omkostningen er sat til 50 MDKK for en dødsulykke og 50.000 DKK for et ton spildt olie, mens omkostningen relateret til skade på ejendom afhænger af kollisionstype og skibstype.
Risikoen i driftsfasen uden risikoreducerende foranstaltninger udtrykt monetært og som forventet skade er præsenteret i Tabel 10-1.
Rute Frekvens Retur periode
Pris [DKK per år] Forventet skade [per år]
Personsik
kerhed Miljø Personsik
kerhed Miljø Personsi
kkerhed Miljø
2 1,48E-03 675 7.888 7.05
2 9.656 1,58E-04 0,141 9.656
3 1,81E-04 5.525 142 246 1.008 2,85E-06 0,005 1.008
4 5,31E-04 1.883 1.322 2.24
4 3.382 2,64E-05 0,045 3.382
Total 2,19E-03 456 9.352 9.54
2 14.046 1,87E-04 0,191 14.046 Tabel 10-1 Risiko udtrykt i monetære værdier uden risikoreducerende foranstaltninger.
Efter at have sat tal på risikoen, er der udarbejdet et risikoindeks, som er beskrevet i sektion 6.
Frekvens indeks (FI), konsekvens indeks (CI) og risiko indeks (RI) for hver type konsekvens (personsikkerhed, miljø og ejendom) er præsenteret i Tabel 10-2.
Rute FI
KI RI
Folkesundhed
og sikkerhed Miljø Ejendom Folkesundhed
og sikkerhed Miljø Ejendom
2 4 1 1 1 5 5 5
3 3 1 1 1 4 4 4
4 3 1 1 1 4 4 4
Total 4 1 1 1 5 5 5
Tabel 10-2 Indeks for hver risiko, fordelt på konsekvens.
Som set i Tabel 10-2 er konsekvenserne ikke alvorlige for nogen af de tre konsekvenskategorier.
Konsekvensindekset er 1 for alle kategorier.
11. RISIKOREDUCERENDE FORANSTALTNINGER
11.1 Risikoreducerende foranstaltninger relateret til driftsfasen
På fareidentifikationsworkshoppen blev mulige risikoreducerende tiltag identificeret. Disse er ID 1 til ID 6, præsenteret i Tabel 11-1. En diskussion vedrørende implementeringen af de forskellige foranstaltninger skal baseres på As Low As Reasonably Practicable (ALARP) princippet. I Tabel 11-1 er hver foranstaltning beskrevet i detaljer sammen med hvilken rute der berøres af foranstaltningen og et tal på nedsættelsen af frekvensen eller konsekvensen for hver
foranstaltning. Størrelsen på risikoreduktionen er estimeret på baggrund af en ingeniørmæssig vurdering.
ID Beskrivelse Implementering
besluttet Fordele Risikoreducerende effekt
1 Koordinering mellem skibe, der mødes på rute 2
Ja. Beskrivelse: Såfremt store skibe møder hinanden på rute 2 (mellem de to vindmølleområder), vil der blive koordineret med henblik på at mindske risikoen for skib-skib kollision
Berørt rute: 2
100%. Grundet det begrænsede omfang af samtidig krydsning af vindmøllerne på rute 2, vurderes det at koordineringen af skibstrafik vil nedsætte frekvensen af skib- skib kollision til nul.
2 Mulighed for at lukke møllen ned
Ja. Procedure vil blive udfærdiget
Beskrivelse: Hvis et skib taber fremdrift på rute 2, 3 eller 4 og driver mod vindmøllerne, vil det være muligt at lukke vindmøllerne ned, således at man kan forsøge at undgår at vingerne rammer skibet.
Berørt rute: 2, 3 og 4
Det vurderes at nedbringelsen af
kollisionsfrekvensen ved implementering af denne foranstaltning er 5%.
3 Information til lokale
sejlklubber Ja Beskrivelse: Giv information om vindmøllerne og den
begrænsede adgang for tredjepart ved havneområdet i forskellige fora (f.eks. Information møder), magasiner og websites
Berørt rute: N/A
Det vurderes at nedbringelsen af
kollisionsfrekvensen ved implementering af denne foranstaltning er 5%
4 Fenderløsning i forbindelse med fritidsfartøjer i nærsejlads
Nej Beskrivelse: Ved at placere gitre på vindmøllernes fundament, kan følgevirkningerne fra påsejling af mindre skibe (fritidsbåde) nedsættes.
Berørt rute: N/A
Det vurderes at nedbringelsen af
konsekvens ved implementering af denne foranstaltning er 5%.
5 Minimering af skarpe
kanter Nej Beskrivelse: Ved at minimere de skarpe kanter på fundamentet, kan følgevirkningerne fra når skibe rammer fundamentet
nedsættes.
Berørt rute: N/A
Det vurderes at nedbringelsen af miljøkonsekvens ved implementering af denne foranstaltning er 5%.
6 Overveje
forbuds/restriktionszoner omkring møller
Nej Beskrivelse: En restriktionszone omkring parken vil holde nogle af fritidssejlerne væk fra vindmøllerne
Berørt rute: N/A
Det vurderes at nedbringelsen af
kollisionsfrekvensen ved implementering af denne foranstaltning er 5%
Tabel 11-1 Identificerede risikoreducerende tiltag.
11.2 Effekt af risiko reducerende foranstaltninger fordelt på risikotype
Risikoen i løbet af den operationelle periode, hvor effekten af de risikoreducerende foranstaltninger er redegjort for er præsenteret i Tabel 11-2.
Rute Frekvens
Return period [år]
Valuta [DKK per år] Forventet skade [per år]
Person
sikkerhed Miljø Ejendom
Person sikkerhed [dødsulykker]
Miljø [tons]
Ejendom [DKK]
2 1.33E‐03
7526425 5744 7865 1.28E‐04 0.115 7865
3 1.64E‐04
6097121 215 837 2.41E‐06 0.004 837
4 4.91E‐04
20371153 1871 2820 2.31E‐05 0.037 2820
Total 1.99E‐03
5027699 7830 11521 1.54E‐04 0.157 11521
Tabel 11-2 Risiko udtrykt i monetære værdier hvor effekten af de risikoreducerende foranstaltninger er redegjort for.
Risiko indekset efter der er redegjort for de risikoreducerende foranstaltninger er præsenteret i Tabel 11-1 sammen med indeks før implementeringen af foranstaltningerne.
Selvom frekvensen er lavere med risikoreducerende foranstaltninger, er frekvens nedbringelsen ikke stor nok til at mindske frekvensindekset. Eftersom konsekvens indeksene allerede er på det lavest definerede niveau og derfor ikke kan blive lavere, ændrer indeksene efter implementering af de risikoreducerende foranstaltninger sig ikke.
Rut e F
I
Konsekvensindeks Risikoindeks
RRF F I
Konsekvensindeks Risikoindeks
Folkesundhed og
sikkerhed Miljø Ejendo
m Folkesundhed og
sikkerhed Milj
ø Ejendo
m Folkesundhed og
sikkerhed Milj
ø Ejendo
m Folkesundhed og
sikkerhed Milj
ø Ejendo m 2 4 1 1 1 5 5 5 1,2,3,4,5
,6 4 1 1 1 5 5 5
3 3 1 1 1 4 4 4 2,3,4,5,6 3 1 1 1 4 4 4 4 3 1 1 1 4 4 4 2,3,4,5,6 3 1 1 1 4 4 4 Tot
al 4 1 1 1 5 5 5 - 4 1 1 1 5 5 5 Tabel 11-1 Oversigt over resultater. Frekvens, konsekvens og risiko indeks før og efter implementering af risiko reducerende foranstaltninger.
Som det fremgår af Tabel 11-1 vil de risikoreducerende foranstaltninger kun have en mindre indflydelse på den samlede risiko. For nogle af de risikoreducerende tiltag er der ikke taget en endelig beslutning om de skal indføres eller ej. Det drejer sig om følgende tiltag;
ID 4, "fenderløsning i forbindelse med fritidsfartøjer i nærsejlads". Dette er ikke et risikoreducerende tiltag som normalt bliver indført for vindmølleparker. Det er endvidere vurderet at tiltaget er dyrt i sammenligning med de fordele som tiltaget medfører. Det er derfor vurderet at dette tiltag ikke er kost effektivt.
ID 5, "minimering af skarpe kanter", er et risikoreducerende tiltag med en stor effekt. Ved at minimere skarpe kanter reduceres muligheden for "dåse-åbner"
effekten, hvor skroget på et skib kan blive skåret op. At minimere skarpe kanter tæt på overfladen hvor det er muligt, f.eks. ved at runde hjørner eller installere fendere, vurderes at være normal praksis for vindmøller og fundamenter, og vurderes at være normal indbygget sikkerhed i forbindelse med projektering af fundamenter og møller.
ID 6, "overveje forbuds/restriktionszoner omkring møller", er et risikoreducerende tiltag som er billigt at indføre. En restriktionszone vil blive indført på søkort, og vil holde en del af de fritidssejlerne væk. På den anden side vil det være vanskeligt at håndhæve en restriktionszone.
Det er vurderet at risikoreducerende tiltag ID 5 er kost effektivt set i relation til den mulige reduktion i risiko, det er derfor foreslået at dette skal indarbejdes i forbindelse med den endelige udformning af møller og fundamenter. ID 4 og 6 er ikke vurderet til at være kost-effektive og det er derfor ikke foreslået at disse bliver indarbejdet i projektet.
12. REFERENCER
/1/ Formal Safety Assessment MSC 83/INF 2, 2007-05-14 IMO
/2/ Navigational safety in the sound between Denmark and Sweden (Øresund), Ramboll Denmark,
August 2006
/3/ Risk Assessment of Pipeline Protection DNV-RP-F107
March 2001
/4/ Risikovurdering af sejladssikkerheden i de danske farvande Søfartsstyrelsen og Farvandsvæsenet
June 2002
/5/ The model of oil spills due to ships collisions in Southern Baltic area Maritime University of Szczecin, Poland
L. Gucma, M. Przywarty
/6/ Study of the risk for accidents and the related environmental hazards from the transportation of chemicals by tankers in the Baltic sea area
Baltic sea environment proceedings No. 34 HELCOM 1990
/7/ Offshore pipeline through the Baltic Sea - Memo no. 4.3N Ship traffic Ramboll/Nord Stream AG
September 2008
/8/ Navigational risk assessment Rødsand 2 wind farm DNV/E.ON Vind Sverige AB
64402602-REP-101 Rev. 3 September 2007
/9/ Navigational safety in the sound between Denmark and Sweden (Øresund), Ramboll Denmark
August 2006
/10/ E.On, Rødsand 2 Havmøllepark, Vurdering af Virkninger på Miljøet, VVM-redegørelse, Juni 2007.
/11/ Dong Energy, Horns Rev 2, Vurdering af Virkninger på Miljøet, VVM-redegørelse, Oktober 2006.
/12/ Mejl Flak Havmøllepark – Fareidentifikation 110772008/0551_002_1
December 2011
/13/ Methodology for Assessing Risks to Ship Traffic from Offshore Wind Farms WINDPILOT-Report to Vattenfallen AB and Swedish Energy Agency
2008.
