Havmøllepark ved Rødsand VVM-redegørelse Baggrundsraport nr 21

Havmøllepark ved Rødsand VVM-redegørelse Baggrundsraport nr 21 Juli 2000

RAMBØLL BREDEVEJ 2 DK-2830 VIRUM TEL 4598 6000 FAX 4598 6111

SEAS Skibskollisioner ved Rødsand Juni 2000 Sag 995681 J.nr. R-001 Udarb. CFC Udg. 1 Kontrol LWA/SAT Dato 2000-06-21 Godk. LWA RAMBØLL BREDEVEJ 2 DK-2830 VIRUM TEL 4598 6000 FAX 4598 6111

Indholdsfortegnelse 1. Resume og konklusion 1 2. Indledning 3 3. Beskrivelse af området omkring Rødsand 5 3.1 Rødsand og vindmølleparkens placering 5 3.1.1 Strøm, bølger, is og vind forhold 6 3.1.2 Vanddybder 7 3.1.3 Afmærkninger 8 3.1.4 Besejling og lods 8 3.1.5 Havne 9 4. Datagrundlag 10 4.1 Datakilder 10 4.2 Procedure ved dataindsamling 10 5. Information om skibstrafik 12 5.1 Introduktion 12 5.2 Skibsdata for skibstrafik fra Kielerkanalen 12 5.2.1 Skibsdata for skibstrafik gennem Storebælt 14 5.2.2 Skibsdata for færgetrafik 15 5.2.3 Skibstrafik fra Lübeck/Travemünde 16 5.2.4 Samlet antal årlige skibspassager og størrelsesfordeling 17 5.2.5 Fiskefartøjer i området ved Rødsand 18 5.2.6 Grundinger 19 5.3 Fremtidig skibstrafik 20 6. Generel beskrivelse af frekvensmodel 21 6.1 Geometrisk model for skibstrafikkens fordeling på tværs af sejlretningen 21 6.2 Menneskelig fejl 24 6.3 Fejl i styresystemer 27 6.4 Fejl i fremdriftsmaskineri 29 6.5 Implementering af frekvensmodellen 31 7. Skibsstødsfrekvenser 32 7.1 Frekvenser for menneskelige fejl 32 7.2 Frekvenser for fejl i styresystemer 32 7.3 Frekvenser for fejl i fremdriftmaskineri 33 7.4 Frekvenser fordelt på skibsklasser 34 7.5 Følsomhedsstudie 35 J.nr. R-001 I

8. Korrektion af model 38 9. Referencer 40 Appendiks A Oversigtstegning af vindmøllepark J.nr. R-001 II

1. Resume og konklusion Nærværende rapport omhandler skibsstød på vindmølleparken ved Rødsand og den tilhørende trafo-station. Vindmølleparken består her af 72 møller af en størrelse på omkring 2 MW. Rapporten indeholder en beskrivelse af skibstrafikken i området omkring vindmølleparken, herunder størrelsesfordelinger og årlige antal passager for de enkelte sejlruter ved Rødsand. På baggrund af dette er der beregnet årlige skibskollisionsfrekvenser for vindmøllerparken og den følsomme trafostation, hvorfra hovedkablet føres ind til fastlandet. Kollisionsfrekvenserne opdeles i to typer. Et scenario for direkte (HOB) påsejling og et for drivende skibe. For de to typer er der fundet nedenstående returperioder. Returperioder Direkte påsejling Drivende skib Vindmøllepark 300 mio. År 10 år Trafo-station Ikke mulig 100000 år Tabel 1-1: Returperioder for vindmølleparken ved Rødsand og den tilhørende returperiode. I kapitel 7 er der ved et følsomhedsstudie fundet, at returperioderne for direkte påsejling af vindmølleparken er følsom over for antagelser om trafikkens geometriske fordeling. Under antagelse af at en del af trafikken følger en rute, som svarer til en parallelforskydelse af T-ruten 6 km mod nord, falder returperioden for mølleparken til omkring 300 år. Returperioderne for direkte påsejling skal derfor tages med et vist forbehold. Tilsvarende er kollisionsfrekvenserne for drivende skibe formentlig konservative, eftersom der eksempelvis ikke tages hensyn til, at det drivende skib eventuelt får udbedret fejlen inden det når vindmølleparken. Det skal understreges at returperioderne er behæftet med en vis usikkerhed, men set i relation til det faktiske antal registrerede relevante grundinger i området i en 10 års periode, synes de bestemte returperioder at være i den rigtige størrelsesorden. Af tabel 1-1 fremgår det, at det er de drivende skibe som er det største problem. Returperioden for trafo-stationen er dog fornuftig og der kan formentlig ikke findes nogen mere optimal placering af denne. Om de lave returperioder for vindmølleparken er et problem vil også afhænge af drivhastigheden som kollisionen sker med, samt skibets størrelse. Ovennævnte returperioder dækker over alle skibsstørrelser, hvor nogle skibe formentlig er for små til at de kan forvolde skade på vindmøllerne eller trafo- J.nr. R-001 1

stationen. I Figur 1-1 er størrelsesfordelingen for de skibe som bidrager til kollisionsfrekvenserne optegnet. 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Trafo-station Vindmøllepark 0 5000 10000 15000 20000 25000 BRT Figur 1-1: Størrelsesfordeling for de skibe som bidrager med kollisionsfrekvenser. Af Figur 1-1 fremgår det at omkring 30 % af de skibe som giver frekvensbidrag for vindmølleparken er mindre end 1000 BRT. For trafo-stationen er billedet helt anderledes eftersom der kun er bidrag fra færgeruten Gedser Rostock. Alle skibe er derfor i størrelsesordnen 2000 til 5000 BRT. Herudover er antallet af grundinger undersøgt i en 10 års periode. Her er der fundet 2 grundinger tæt på parkområdet, en umiddelbart øst for og en vest for. Antallet af grundinger tæt på parkområdet indikere, at de fundne returperioder er i den rigtige størrelsesorden. J.nr. R-001 2

2. Indledning Den danske regering har igangsat forskellige handlingsplaner med det mål, at reducere det årlige CO 2 udslip i år 2030 til det halve af hvad det var i 1998. Et led i at opnå dette, er en øget andelen af de vedvarende energikilder, herunder havvindmøller. Miljø- og Energiministeriet har givet de danske kraftværker et pålæg om at opføre havmølleparker. Som følge heraf har SEAS fået en princip godkendelse til at udføre forprojektering - herunder at udarbejde VVM-redegørelser - for etablering af havmølleparker ved Omø Stålgrunde syd for Omø og ved Rødsand syd for Lolland. Etablering af disse havmøller er planlagt at skulle ske i perioden 2002 til 2005. Rapporten er en baggrundsrapport til VVM redegørelsen for udbygningen af vindmølleparken, og indeholder følgende delelementer: Beskrivelse af mølleparken og mølleparkens placering Beskrivelse af datakilder og procedure ved data indsamlingen Beskrivelse af skibstraffikken i området Beskrivelse af kollisionsfrekvens modellen Beregning af skibsstødsfrekvenser ved brug af programmet (SHIPCOEF) Vurdering og modificering af kollisionsfrekvenserne På basis af de beregnede frekvenser skal der foretages en vurdering af om det vil være nødvendigt at foretage ændringer af mølleparkens udformning eller om der skal indføres specielle procedure i forbindelse med driften. Ud over at være en baggrundsrapport til VVM redegørelsen, vil rapporten danne grundlag for udarbejdelsen af et søafmærkningsprojekt. Selve søafmærkningsprojektet vil blive beskrevet i en separat rapport. Påsejlingen af en mølle kan typisk sket enten ved en direkte påsejling eller ved at skibet driver ind i møllen. En illustration af en direkte påsejling er vist i figur 2-1. Hvis skibet driver på grund af motorstop vil skibet som oftest drive med siden forrest. Dette er illustreret i figur 2-2. J.nr. R-001 3

Figur 2-1: Illustration af en direkte påsejling af en vindmølle. Figur 2-2: Illustration af en kollision mellem et drivende skib og en vindmølle. J.nr. R-001 4

3. Beskrivelse af området omkring Rødsand 3.1 Rødsand og vindmølleparkens placering Rødsand ligger ca. 12 km SSØ for Nysted og umiddelbart vest for Gedser. Den overordnede lokalitet af vindmølleparken ved Rødsand er vist i Figur 3-1. Figur 3-1: Rødsands placering i Østersøen. Den mere præcise placering af vindmølleparken samt de enkelte møller er vist i Figur 3-2. Figur 3-2: Placeringen af de enkelte vindmøller ved Rødsand. J.nr. R-001 5

Af Figur 3-2 fremgår det at vindmølleparken er placeret lidt vest for Rødsand, lige nedenfor den rette linie som forbinder Gedser med Hyllekrog ca. 12 km syd for Nysted. Vindmølleparken, som er trapezformet, følger linien som forbinder Gedser med Hyllekrog og er knap 6100 meter lang i denne retning og knap 3900 meter i nordsyd retningen. Parken består af 72 møller af en størrelse på omkring 2 MW, samt en trafo-station som samler strømproduktion fra møllerne og transformere spændingen op før det føres ind til land. Farvandet nord for vindmølleparken ved Rødsand er lavvandet (1-2 m), og dybden er meget uregelmæssigt med flere tørre stenrøser. Nordvest for mølleparken findes Tjørneholm og Hylleholm vildtreservat. Reservatet omfatter de to øer samt det nærmeste søterritorium omkring disse. I perioden 1. marts til 15. juli er der færdsel forbudt i dette område. Nordøst for for mølleparken ligger Guldborg Sund og det smalle Kroghagedyb langs med Falster. Trafikken her er dog yderst begrænset eftersom dybden i det sydlige Guldborg Sund kun er 2,2 til 2,5 m, og løbet er meget smalt og bugtet. Øst og vest for vindmølleparken er der åbent vand over store strækninger dog med begrænset vanddybde. Syd for vindmølleparken stiger vandstanden jævnt ud mod T-ruten som passere forbi knap 8 kilometer længere mod syd. Denne rute er stærkt trafikeret med ca. 46000 skibspassager pr. år. 3.1.1 Strøm, bølger, is og vind forhold Strøm: Der spores ikke tidevandsstrøm ved Rødsand. Her er det typisk vindforhold samt høj og lavtryk over Østersøen som styre strømforholdene. Strømmen ved Rødsand følger farvandet og er således som hovedregel østlig eller vestlig ligesom den typiske vindretning (se afsnittet om vind), ref. /1/. Den typiske strøm ved vindmølleparken er i størrelsesordnen 0,3 m/s. Bølger: Bølgehøjden ved Rødsand er hovedsagelig styret af vindhastigheden og det frie stræk som vinden kan genererer bølgerne på. Ved Rødsand vil de største bølger således blive genereret ved vind fra vest som også er den hyppigst forekommende retning. Den typiske signifikante bølgehøjde er omkring 0,5 m og i 10 % af tiden er den signifikante bølgehøjden større end 1.1 m. En signifikant bølgehøjde på 1,5 m svarer til en returperiode på ca. 30 år, ref. /15/. J.nr. R-001 6

Is: Idet Danmark ligger i meteorologisk grænseområde, hvor temperaturforholdene fra år til år er stærkt varierende, er det ikke muligt at tale om dansk normal vinter. Typisk vil isdannelse i området ved vindmølleparken ved Rødsand ske senere end ved Smålandsfarvandet og Kattegat. Isvinter forekommer i gennemsnit ca. hver 6 år, ref. /1/. Vind: I Figur 3-3 er vist to vindroser målt ved Gedser Odde over en 5 års periode for henholdsvis juni og december måned. Dette er blot for at illustrere årstidsvariationen i vindretningen, selvom det er årsstatistikken som er relevant i dette tilfælde. Af figuren fremgår det at retningen stort set ikke variere over året og at den typiske vindretning i området er vestlig eller østlig. I omkring 2/3 af tiden blæser det fra disse to retninger, hvor en retning dækker over et vinkelrum på ca. 90. Dette svarer til at vindretningen er vestlig eller østlig dobbelt så ofte som de øvrige retninger. Middelvindhastigheden ved Rødsand 50 meter over havet er ca. 8,9 m/s, hvilket svarere til ca. 7,2 m/s i 10 meter over havoverfladen, ref. /16/. Figur 3-3: Vindroser målt ved Gedser Odde for 5 års perioden 1994 til 1998 juni og december måned. 3.1.2 Vanddybder Vanddybden ved selve vindmølleparken variere mellem ca. 5 m og 8,6 m. og vanddybden ved trafo-stationen er ca. 5 m. J.nr. R-001 7

Området nord for vindmølleparken er meget lavvandet med en typisk vandstand på omkring 1 til 2 m. Områderne mod øst og vest har en vanddybde i samme størrelsesordnen som selve parkområdet. I området syd for vindmølleparken stiger vandstanden jævnt ud mod T-ruten som passere forbi knap 8 kilometer længere mod syd. Her er den typiske vanddybde omkring 20 til 25 meter. 3.1.3 Afmærkninger Der er ingen afmærkede sejlruter i umiddelbar nærhed af vindmølleparken. Den nærmeste er den tydeligt markerede T-rute som passere ca. 8 km syd om området. Ca. 12 km mod øst ligger indsejlingen til Gedser havn hvor renden også er tydeligt markeret. I selve parkområdet er der en lysbøjer ved den opstillede målemast. Lysbøjen skal sikre at trafikken passere sydom eftersom området nord for er stenet og lavvandet. Figur 3-4: Søkort med de nærmeste sejlruter samt diverse søafmærkninger. 3.1.4 Besejling og lods Farvandet nord for vindmølleparken er generelt lavvandet og sten fuldt. Skibe som skal op langs Falsters vestkyst og videre gennem Guldborg Sund eller til Nysted og som ikke er kendt i farvandet bør tage lods ombord ved Gedser havn, ref. /1/. J.nr. R-001 8

Farvandet syd for vindmølleparken er et åbent farvand med stor vanddybde og tydeligt markerede sejlruter og dermed ikke vanskeligt at besejle. 3.1.5 Havne De nærmeste større havne i området omkring vindmølleparken er Rødby havn og Gedser havn. Disse havne ligger henholdsvis ca. 21 km vest for og 11 km øst for vindmølleparken. Begge havne er typiske færgehavne hvor trafikken stort set kun består af færge sejllas. Nord for vindmølleparken ligger Nysted havn. Denne havn har på grund af de meget vanskelige adgangsforhold ingen kommerciel trafik og kun lidt lystbåde trafik i sommermånederne. J.nr. R-001 9

4. Datagrundlag 4.1 Datakilder Skibstrafikken for de forskellige sejlruter i området og størrelsesfordelingen af skibene er vurderet ud fra informationer fra havnene i området, samt VTS-data fra Storebælt, hvor alt skibstrafik bliver registreret ved passage af Storebæltsforbindelsen, samt informationer fra trafikken gennem Kielerkanalen. Der foreligger informationer fra følgende havne og VTS stationer: Gedser Rostock Lübeck (Travemünde) Rødby Puttgarden Kiel by Kielerkanalen VTS Storebælt De mest detaljerede informationer findes ved Kielerkanalen og VTS Storebælt der også står for hovedparten af alle registreringer. Ud fra ovenstående kilder er trafikmønsteret og det årlige antal passager kortlagt. Disse resultater er verificeret mod Femer Bælt-forbindelsen, ref. /17/. 4.2 Procedure ved dataindsamling Nøgleparameteren ved registrering af skibstrafik er skibets BT (bruttotonnage) eller BRT (bruttoregister tonnage), som begge er mål for skibets indvendige volumen. BT er et mål for det indvendige volumen af alle lukkede rum på skibet, medens BRT er et mål for det indvendige volumen af alle lukkede rum under øverste gennemgående dæk eksklusive dobbelte bundtanke. For mindre skibe er der stort set ingen forskel på de to størrelser, medens større skibe normalt vil have en lidt større BT-værdi end BRT-værdi. I nærværende rapport skelnes der ikke mellem disse to angivelser. For at få et billede af, hvordan skibstrafikken i området omkring vindmøllerne fordeler sig på størrelsen af skibene, er den totale skibstrafikmængde angivet for forskellige intervaller af BT/BRT (i det følgende benævnt BT/BRT-klasser). De benyttede BT/BRT-klasser er defineret i nedenstående Tabel 4-1. J.nr. R-001 10

BT/BRT klasse Nedre grænse [ton] Øvre grænse [ton] 1 0 249 2 250 499 3 500 999 4 1000 1499 5 1500 1999 6 2000 2999 7 3000 3999 8 4000 5999 9 6000 9999 10 10 000 24 999 11 25 000 - Tabel 4-1: Definition af de anvendte BT/BRT-klasser. For hver af de angivne klasser findes den årlige trafikmængde på sejlruterne omkring vindmølleparken. Variationen af skibskarakteristika indenfor den enkelte skibsklasse er givet i Tabel 4-2. For hver af skibsklasserne findes internationale statistikker over skibskarakteristika for skibe i de ovennævnte BT/BRT-klasser. Skibsklasser Længde[m] Bredde [m] Dybdgang [m] Dækhushøjde [m] Deplacement [ton] middel spredning middel spredning middel spredning middel spredning Middel spredning 1 45 5 7.5 0.8 2.6 0.3 5.5 1.3 550 204 2 63 9 9.0 0.8 3.2 0.4 9.0 2.6 1525 497 3 70 10 11.3 1.4 4.3 0.7 10.5 2.8 2525 855 4 78 9 12.5 1.3 4.5 0.8 12.0 2.6 3075 727 5 93 9 13.5 1.3 4.8 0.9 12.5 2.8 4475 1084 6 98 9 14.0 1.3 5.0 1.0 13.5 2.3 5550 893 7 110 10 16.3 1.4 5.5 1.3 15.0 2.0 6925 1237 8 120 10 17.5 1.3 6.8 0.6 16.0 2.0 8625 1390 9 140 10 20.0 1.0 8.5 0.8 20.0 1.0 18000 2041 10 180 10 25.0 1.5 10.5 0.8 24.5 1.3 35500 3827 Tabel 4-2: Variationen af skibskarakteristika indenfor den enkelte skibsklasse. Ovenstående variationen skyldes, at de typiske skibskarakteristika varierer fra skibstype til skibstype. I skibskollisionsstudiet er variationen medtaget ved at antage en normalfordeling med ovenstående parametre indenfor hver skibsklasse. Det er disse skibskarakteristika som anvendes i frekvensanalysen af skibsstød mod havvindmøllerne. J.nr. R-001 11

5. Information om skibstrafik 5.1 Introduktion Skibstrafikken i området fordeler sig på 8 ruter. Disse er: T-ruten (rute 1 og 2) Gedser Rostock (rute 3 og 4) Rødby Puttgarden (rute 5 og 6) Lübeck (Travemünde) T-ruten og videre i Østersøen (rute 7 og 8) Disse ruter er vist i Figur 5-1. Rødby-Putgarden Rute 5 og 6 Møllepark T - ruten Rute 1 og 2 Gedser-Rostoc k Rute 3 og 4 Lübec k-østersøen Rute 7 og 8 Figur 5-1: Sejlruter omkring Rødsand vindmøllepark. 5.2 Skibsdata for skibstrafik fra Kielerkanalen I årsskriftet for Kielerkanalen fra 1998, ref. /18/, er der givet optegnelser over skibsstørrelse, type, lastmængde etc. samt en registrering af den sidste havn og den næste destination. Dermed fås ikke blot de samlede antal årlige passager, men også en optegnelse over rutemønsteret. J.nr. R-001 12

Af trafikken igennem Kielerkanalen er der regnet med at 70 % af trafikken til Tyskland passerer forbi Rødsand. Tilsvarende er der regnet med 80 % af trafikken til Sverige og 50 % af trafikken til Danmark passerer forbi Rødsand. Samlet set giver dette, at der til og fra Kielerkanalen kommer ca. 10800 skibe, som passere syd om Rødsand i hver retning. Udover skibene fra Kielerkanalen er der en del fast linjetrafik fra Kiel by til Østersølandene (Finland, Rusland, Estland og Litauen). Dette giver på årsbasis 572 passager i hver retning. I Figur 5-2 og Figur 5-3 er vist en af de typiske skibe som sejler i denne faste liniefart. Figur 5-2: Billede af et typisk linieskib som sejler fra Kiel mod Østersøen, Figur 5-3: Billede af et typisk linieskib (general cargo) som sejler fra Kiel mod Østersøen, Størrelsesfordeling for trafikken gennem Kielerkanalen er givet i Tabel 5-1. Denne fordeling er baseret på alle skibspassager gennem Kielerkanalen, hvilket vil sige ca. 17200 passager i hver retning. Det totale antal skibe som passere forbi Rødsand er således de 572 plus de 10800, hvilket giver 11372 passager i hver retning. J.nr. R-001 13

Skibsklasser BRT Kielerkanal [procent] Kiel by [procent] 1 0 250 0,9 0,0 2 251 500 0,9 0,0 3 501 1000 3,2 0,0 4 1001 1500 10,1 9,1 5 1501 2000 10,1 0,0 6 2001 3000 17,2 0,0 7 3001 5000 25,7 0,0 8 5001 10000 24,9 27,3 9 10001 25000 6,9 63,6 10 >25000 0,1 0,0 Tabel 5-1: Størrelses fordeling for trafikken gennem Kielerkanalen og Kiel by. Fordelingen indgår i rute 1 og 2. Denne størrelsesfordeling fra alle skibe gennem Kielerkanalen antages at være repræsentativ for de ca. 10800 skibe som passere videre syd om Rødsand. 5.2.1 Skibsdata for skibstrafik gennem Storebælt Skibstrafikken gennem Storebælt registreres i forbindelse med overvågningen af Storebæltsforbindelsen i en database. Baseret på tallene fra 1997 fra denne VTS database findes det årlige antal passager i hver retning til ca. 12400. Alle disse skibe regnes at passere forbi Rødsand, hvilket er konservativ, men til gengæld er trafikken fra Lillebælt ikke medtaget. VTS databasen indeholder forskellige informationer om de enkelte skibe herunder dødvægtton (DWT) og med udgangspunkt i dette findes størrelsesfordelingen i BRT som angivet i Tabel 5-2. Denne fordeling er baseret på alle skibspassager gennem Storebælt. Skibsklasser BRT Andel i procent 1 0 250 14,5 2 251 500 11,9 3 501 1000 11,4 4 1001 1500 4,4 5 1501 2000 4,6 6 2001 3000 3,4 7 3001 5000 12,5 8 5001 10000 16,5 9 10001 25000 14,3 10 >25000 6,4 Tabel 5-2: Størrelses fordeling for trafikken gennem Storebælt. Fordelingen indgår i rute 1 og 2 J.nr. R-001 14

Ved sammenligning med størrelsesfordelingen for Kielerkanalen ses det at skibstrafikken i Storebælt hovedsagelig består af små og store skibe, mens det hovedsagelig er skibe i mellemklassen som benytter Kielerkanalen. Grundet vanddybden i Kielerkanalen er de store skibe tvunget til at gå nord om Skagen. 5.2.2 Skibsdata for færgetrafik Trafikken fra havnene Rødby, Puttgarden og Gedser er stort set kun færgetrafik. For Rostock udgør færgefarten ca. 2/3 af det samlede antal anløb. På ruten Rødby Puttgarden (rute 5 og 6) er der 48 daglige afgange i hver retning, samt nogle ekstra daglige afgange med en noget mindre færge. På årsbasis giver dette 17520 passager i hver retning med skibe på ca. 15000 BRT plus yderligere 1144 passager med et skib på ca. 2800 BRT. En af færgerne er vist i Figur 5-4. Figur 5-4: Billede af færgen Benedikte ved Rødby-Puttgarden. På Gedser - Rostock ruten (rute 3 og 4) sejler selskaberne Scandlines og Easyline som tilsammen har 3330 årlige afgange i hver retning. Herudover går der fra Rostock en del linietrafik mod øst og 80 % af den resterende trafik fra havnen regnes også at sejle øst på. Denne del passere vindmøllerne på så stor en afstand at de ikke giver bidrag til skibskollisionsfrekvensen. De resterende 20 % svarende til ca. 530 passager bidrager til trafikken på T-ruten (rute 1 og 2). Figur 5-5: Billede af en af færgerne ved Gedser-Rostock. J.nr. R-001 15

Fra Rostock havn kendes størrelsesfordelingen for færgetrafikken og den totale trafik. Disse er angivet i Tabel 5-3. Skibsklasser BRT Færger [%] Total [%] 1 0 250 0,0 1,7 2 251 500 0,0 1,7 3 501 1000 0,0 3,3 4 1001 1500 0,0 3,3 5 1501 2000 0,0 2,4 6 2001 3000 0,0 4,9 7 3001 5000 29,9 24,8 8 5001 10000 7,1 8,6 9 10001 25000 35,1 37,0 10 >25000 27,9 12,3 Tabel 5-3: Størrelses fordeling for trafikken i Rostock havn. Størrelsesfordelingen af færger anvendes på rute 3 og 4. Størrelsesfordelingen for færgerne ved Gedser Rostock (rute 3 og 4), er antaget at følge fordelingen fra Rostock havn. Dette er formentligt en smule konservativt eftersom færgerne fra Rostock og Østersølandene generelt er større end færgerne ved Gedser - Rostock overfarten. 5.2.3 Skibstrafik fra Lübeck/Travemünde Skibstrafikken til og fra Lübeck (Travemünde) består af halv linietrafik og halv handelstrafik. Alt linietrafik til/fra Lübeck går mod øst, mens handelstrafikken regnes at fordele sig ligeligt på østgående og vestgående trafik. Trafikken som følger Lübeck Østersøen ruten er således fra linietrafik ca. 4030 årlige passager og fra handelstrafik 2410 årlige passager i hver retning som regnes at passere vindmølleparken ved Rødsand. Størrelsesfordelingen fra linietrafikken findes ud fra navnene og antal anløb af de forskellige skibe, mens størrelsesfordelingen for handelsskibene antages at følge samme fordeling som skibene ved Kielerkanalen. Dette giver størrelsesfordelingen angivet i Tabel 5-4. J.nr. R-001 16

Skibsklasser BRT Linietrafik Handelstrafik Totaltrafik 1 0 250 0,0 0,9 0,3 2 251 500 0,0 0,9 0,3 3 501 1000 0,0 3,2 1,1 4 1001 1500 0,0 10,1 3,6 5 1501 2000 0,0 10,1 3,6 6 2001 3000 0,0 17,2 6,1 7 3001 5000 0,0 25,7 9,1 8 5001 10000 8,7 24,9 14,4 9 10001 25000 53,2 6,9 36,9 10 >25000 38,1 0,1 24,7 Tabel 5-4: Størrelses fordeling for trafikken til/fra Lübeck havn. Fordelingen anvendes på rute 7 og 8. Af størrelsesfordelingen fremgår det at linietrafikken er alt dominerende i de store skibsklasser. 5.2.4 Samlet antal årlige skibspassager og størrelsesfordeling Ud fra informationerne givet i de foregående afsnit kan det samlede trafikmønster kortlægges og det årlige antal passager for de 8 sejlruter omkring vindmølleparken optegnes. (De 4 hovedruter bliver til 8 når sejlretningen medtages). Fordelingen på de enkelte ruter er vist i Tabel 5-5. Skibsklasse Femern- Øst Øst- Femern Gedser- Rostock Rostock- Gedser Rødby- Putg. Putg.- Rødby Lübeck- Øst Øst- Lübeck Rute 1 Rute 2 Rute 3 Rute 4 Rute 5 Rute 6 Rute 7 Rute 8 1 1904 1904 0 0 0 0 22 22 2 1577 1577 0 0 0 0 22 22 3 1767 1767 0 0 0 0 78 78 4 1679 1679 0 0 0 0 243 243 5 1657 1657 0 0 0 0 243 243 6 2282 2282 0 0 1144 1144 415 415 7 4331 4331 995 995 0 0 620 620 8 4888 4888 236 236 0 0 982 982 9 2882 2882 1169 1169 17520 17520 2517 2517 10 806 806 927 927 0 0 1685 1685 Total 23773 23773 3327 3327 18664 18664 6827 6827 Tabel 5-5: Samlet oversigt over antallet af passager for de enkelte sejlruter. Ruterne med tilhørende trafik er vist i Figur 5-6, hvor det anvendte koordinatsystem er UTM32. J.nr. R-001 17

6070000 6060000 Rødby-Puttgarden Rute 5: 18700 Rute 6: 18700 6050000 6040000 T-ruten Rute 1: 23800 Rute 2: 23800 6030000 6020000 Gedser-Rostock Rute 3: 3300 Rute 4: 3300 6010000 6000000 5990000 Lübeck-Østersøen Rute 7: 6850 Rute 8: 6850 Sejlrute afgrænsning Sejlrute afgrænsning Sejl ruter Vindmøllepark 620000 630000 640000 650000 660000 670000 680000 690000 700000 710000 720000 730000 Mast Trafo Station Figur 5-6: Årlige antal skibspassager for de forskellige sejlruter. Ved frekvensberegningen for skibskollisioner anvendes den faktisk fundne størrelsesfordeling for den enkelte rute. Disse er angivet i de foregående afsnit. 5.2.5 Fiskefartøjer i området ved Rødsand Fiskeriet i området omkring vindmølleparken er meget begrænset da der ikke forekommer de store mængder fisk. Hertil kommer at området er stenet og fiskerne skal derfor være stedkendt for ikke at få ødelagt deres fiskegrej. Ved Rødsand fisker typisk 2 trawlfiskere som er hjemmehørende i Rødby, 7 garnfiskere og en bundgarnsfisker som er hjemmehørende ved Hyllekrog. Trawlfartøjerne er typisk mindre end 20 BRT og garnfartøjerne er typisk mindre end 14 BRT, ref. /19/. I gennemsnit fisker disse fartøjer ca. 50 dage om året i området, hvilket giver omkring 700-1200 årlige passager ved parkområdet. Da fartøjernes størrelse er meget begrænset sammen med den årlige trafikmængde fra disse, er disse skibe ikke medtaget i den efterfølgende frekvensanalyse. J.nr. R-001 18

5.2.6 Grundinger Oplysninger om placeringen af registrerede grundinger er fået Søfartsstyrelsen og Søværnets Operative Kommando. Informationerne fra Søfartsstyrelsen dækker 3 års perioden 1997 til 1999 og information fra Søværnets Operative Kommando for 10 års perioden 1990 til 2000. Efterfølgende er de tilfælde som er nærmest vindmølleparken noteret: 1. Aug-96: Et tysk forskningsskib ALKOR grundstøder sydøst for Hyllekrog. Sejlretning og årsag er ukendt. Kilde SOK. 2. 14/2-98: Betty en general cargo på 1876 BRT grundstøder øst for mølleparken ved Schönheyderspulle. Sejlretning og årsag er ukendt. Kilde SOK og Søfartsstyrelsen. 3. 2 tilfælde af grundstødning ved Rødby havn. Kilde SOK og Søfartsstyrelsen. 4. 6 tilfælde af grundstødninger ved Gedser havn. Alle tilfælder er færger. Kilde SOK og Søfartsstyrelsen. 5. 14 grundstødninger i Kadetrenden og ved Gedser Rev. Kilde SOK og Søfartsstyrelsen. 3 1 4 2 Geografisk korrekt placering1 Dækker over flere grundinger ikke nødvendigvis geografisk korrekt 5 Figur 5-7: Grundinger i området omkring vindmølleparken ved Rødsand. Disse grundinger er kun registrerede tilfælde. Hertil kommer at nogle skibe selv kan være kommet fri inden de er observeret og derfor ikke er registreret. J.nr. R-001 19

Årsagerne til grundingerne er sjældent opgivet, og der er derfor ikke muligt at se om den typiske årsag er drivende skibe eller direkte påsejlinger. Af ovennævnte grundinger er det kun et tilfælde eventuelt 2, som har relevans for mølleparken, nemlig nummer 1 og 2. Tilfælde nummer 1 er ikke noget typisk skib som følger sejlruterne og skal derfor tages med et vist forbehold. En relevant registreret grunding i en 10 års periode giver dog en indikation af at det er sandsynligt, at der kan ske noget i området omkring vindmølleparken i løbet af parkens levetid. 5.3 Fremtidig skibstrafik I analysen er der ikke taget højde for en eventuel ændring af skibstrafikken i området og eftersom møllernes levetid er omkring 20 år forventes skibstrafikken ikke at ændre sig voldsomt meget i vindmølleparkens levetid. Ud fra VTS dataene fra Storebælt som dækker næsten 5 år, er det svært at afgøre om der er en trend i trafikken eller det blot er naturlige fluktuationer. I årsrapporten for Kielerkanalen taler man om en svag nedgang i antallet af skibspassager, men faldet ligger især ved de små skibe dvs. skibe under 6000 BRT. Nedgangen i mængden af transporteret gods er derfor yderst begrænset. Den generelle tendens er, en svag stigning i antallet af skibe, samt en øget størrelsen på nye skibe. Hvis denne tendens er rigtig vil kollisionsfrekvensen øges lidt med tiden, og konsekvensen ved et sammenstød vil også stige lidt, grundet den øgede skibsstørrelse. J.nr. R-001 20

6. Generel beskrivelse af frekvensmodel For at beregne frekvensen for skibsstød mod havvindmøllerne ved Rødsand anvendes en model, som behandler en række forskellige kollisionsscenarier. Modellen behandler følgende kollisionsscenarier: - menneskelig fejl - fejl i styresystemer - fejl i fremdriftsmaskineri De tre kollisionsscenarier er præsenteret i afsnit 6.2 til 6.4. Ved beregning af kollisionsfrekvenser for vindmølleparken antages det, at ethvert skib som pga. et af de 3 scenarier befinder sig i parken før eller senere rammer en mølle. Frekvensen som bestemmes, er således frekvensen for at et skib befinder sig i parkområdet, grundet et af de 3 fejl scenarier. For at opnå konsistens i opdelingen af kollisionerne mod vindmølleparken defineres alle berøringer mellem et skib og en mølle som kollisioner uanset om det er fra en frontal kollision eller en mindre berøring. Modellen genererer resultater for vindmølleparken under et og trafo-stationen. Resultaterne beregnes i form af årlige kollisionsfrekvenser for hver af de 10 skibsklasser defineret i afsnit 4.2. Til brug for analysen af kollisionsscenarierne anvendes en geometrisk model for skibstrafikkens fordeling på tværs af sejlretningen. Denne model er præsenteret i afsnit 6.1. 6.1 Geometrisk model for skibstrafikkens fordeling på tværs af sejlretningen Overordnet antages det, at skibstrafikken omkring vindmølleparken normalt sejler parallelt med de idealiserede sejlruter givet i afsnit 5.2.4. Da kysterne langs sejlruterne sammen med fyr og lysbøjer giver entydige og veldefinerede sejlruter, antages det, at mere tilfældige sejlruter ikke er aktuelle for skibe under kontrol. Fordelingen af skibstrafikken på tværs af sejlruterne modelleres ved at sammensætte en normalfordeling og en uniform fordeling. Normalfordelingen repræsenterer den normale variation fra den optimale sejlrute og den uniforme fordeling repræsenterer skibe, der er under kontrol, men som afviger fra den ideelle sejlrute. J.nr. R-001 21

Ved at multiplicere den sammensatte fordeling med den samlede trafikmængde opnås en beskrivelse af den geometriske fordeling af skibstrafikken, der passerer vindmølleparken ved Rødsand. Den geometriske fordelingen af skibstrafikken er illustreret på Figur 6-1. Kollisionskandidater Sejlrute Normal fordeling. Uniform fordeling. Figur 6-1: Illustration af den geometriske fordelingen af skibstrafikken på tværs af en sejlrute. Normalfordelt skibstrafik Den normalfordelte del af skibstrafikken antages at være beliggende omkring de angivne sejlruter omkring vindmølleparken. Af denne grund er normalfordelingen kædet sammen med de ideelle sejlruter, givet i afsnit 5.2.4, således at middelværdien for den normalfordelte del af skibstrafikken på et vilkårligt sted af ruten er sammenfaldende med den ideelle sejlrute. Ved generelle undersøgelser af skibstrafikkens fordeling på tværs af en sejlrute foretaget i "Probabilistic Modeling of Ship Collision with Bridge Piers", /7/, og i "Ship Collision With Bridges, The Interaction between Vessel Traffic and Bridge Structures", /8/, findes spredningen i normalfordelingen til at være lig med 10% af bredden af den veldefinerede sejlrenden, ved et veldefineret sejlløb. J.nr. R-001 22

Denne fordeling er en antagelse og nærmere undersøgelser viser at fordelingen er afhængig af hvordan sejlruten er markeret. Færgeruterne Rødby - Puttgarden og Gedser - Rostock er markeret med lysbøjer på hver side, mens T-ruten og ruten fra Lübeck mod Østersøen er markeret ved en center bøje som skal passeres på den rigtige side. Nyere undersøgelser viser, at når ruten er tydeligt afgrænset med lysbøjer vil stort set alt trafik befinde sig mellem disse markeringer og passe rimeligvis med en normalfordeling. I tilfældet med en centermarkering bliver trafikken meget spredt og i dette tilfælde synes en logaritmisk-normalfordeling at passe bedre. De to fordelinger er vist i Figur 6-2 Normalfordeling Log-normalfordeling Figur 6-2: Illustration af trafikfordelinger. I denne analyse ligger alle sejlruter dog så langt væk fra mølleparken at betydningen af denne fordeling er yderst begrænset. I de tilfælde hvor der er kollisionskandidater vil de alle tilhøre den lille del som er uniform fordelt, som beskrevet i næste afsnit. Middelværdi og spredning for normalfordelingen ved de forskellige sejlruter er angivet i Tabel 6-1 som afstanden fra den ideelle sejlrute. Sejlrute Middelværdi Spredning Rute 1: Femern-Østersøen 0 m 1200 m Rute 2: Østersøen-Femern 0 m 1200 m Rute 3: Gedser-Rostock 0 m 500 m Rute 4: Rostock-Gedser 0 m 500 m Rute 5: Rødby-Puttgarden 0 m 500 m Rute 6: Puttgarden-Rødby 0 m 500 m Rute 7: Lübeck-Østersøen 0 m 1200 m Rute 8: Østersøen-Lübeck 0 m 1200 m Tabel 6-1: Middelværdi og spredning for normalfordelingen ved de forskellige sejlruter. Ruterne hører parvis sammen trafikken går blot i hver sin retning. J.nr. R-001 23

Uniform fordelt skibstrafik En lille del af skibstrafikken er mere eller mindre tilfældigt placeret omkring sejlruten. Denne del af trafikken er repræsenteret som en uniform fordeling på tværs af sejlruten, fordelt over en længde som er vurderet for de enkelte ruter. Andelen af skibstrafikken, der er modelleret ved denne uniforme fordeling, er i nærværende analyse sat til 2 % og de resterende 98 % er altså dækket af normalfordelingen. Dette forhold understøttes af blandt andet "Ship/Platform Collision Risk in the U.K. Sector", /7/, som foreslår en uniform andel på 1-5 %. Udover at modellere en tilfældig placering af et passerende skib sikrer den uniforme fordeling også en vis robusthed i analysen og repræsenterer således de skibe som sejler lidt mere tilfældigt. Længden af den uniforme fordeling for de forskellige sejlruter er angivet i Tabel 6-2. Værdierne er valgt ud fra farvandets udstrækning ved den enkelte rute samt eventuel afmærkning. Den uniforme fordeling antages at være symmetrisk omkring den ideelle sejlrute. Sejlrute Bredde af uniform fordeling Rute 1: Femern-Østersøen 13000 m Rute 2: Østersøen-Femern 13000 m Rute 3: Gedser-Rostock 8000 m Rute 4: Rostock-Gedser 8000 m Rute 5: Rødby-Puttgarden 6000 m Rute 6: Puttgarden-Rødby 6000 m Rute 7: Lübeck-Østersøen 14000 m Rute 8: Østersøen-Lübeck 14000 m Tabel 6-2: Bredde af den uniforme fordeling for de enkelte sejlruter. 6.2 Menneskelig fejl Det første kollisionsscenarie, der betragtes, er kollisioner som følge af menneskelig fejl. Menneskelige fejl herunder navigeringsfejl er erfaringsmæssigt den hyppigste årsag til kollisioner. Hvis et skib skal kollidere med vindmølleparken, som følge af menneskelig fejl skal følgende to kriterier være opfyldt: 1. Skibet skal befinde sig på kollisionskurs, det vil sige have retning mod en af vindmøllerne. Sådanne skibe vil i det følgende blive omtalt som "kollisionskandidater". J.nr. R-001 24

2. Skibet på kollisionskurs (kollisionskandidaten) skal holde sin kurs indtil kollision, det vil sige der foretages ikke manøvre for at få skibet på ret kurs inden passage af vindmølleparken. Sandsynligheden for at kollisionskursen opretholdes benævnes "sandsynligheden for menneskelig fejl". I det følgende beskrives, hvorledes disse to kriterier behandles i den opstillede kollisionsmodel. Udvælgelse af kollisionskandidater Udvælgelse af antallet af kollisionskandidater foretages på baggrund af den geometriske fordeling af skibstrafikken, der er beskrevet i afsnit 6.1 og præsenteret i Figur 6-1. Udvælgelsesproceduren kan bedst beskrives ved anvendelse af termen "blind navigation". Blind navigation symboliserer, at skibene i sejlrenden blindt følger den retning og placering i forhold til sejlruten, de tildeles ved brug af den geometriske fordeling af skibstrafikken. Antallet af kollisionskandidater vil nu være lig med antallet af skibe, der ved brug af blind navigation, vil kollidere med vindmølleparken. Metoden til udvælgelse af kollisionskandidater for vindmølleparken er illustreret på Figur 6-3. Kollisionskandidater Sejlrute Normal fordeling. Uniform fordeling. Figur 6-3: Udvælgelse af kollisionskandidater for kollision med vindmøller. J.nr. R-001 25

Som illustreret i Figur 6-3 baserer udvælgelsen af kollisionskandidater sig på følgende: Den geometriske fordeling af skibstrafikken, på tværs af sejlruten Afstanden fra sejlruten til vindmølleparken Vinklen mellem sejlruten og vindmølleparkens længderetning Vindmølleparkens dimensioner Bredden af de passerende skibe Herudover er der i modellen indlagt kriterier, der sikrer, at udelukkende de skibe, der har mulighed for at ramme vindmølleparken, indgår i analysen. Disse kriterier sikrer således, at skibe med dybgang større end den til retningen mod vindmølleparken tildelte dybde ikke har mulighed for at kolliderer med vindmølleparken. Sandsynligheden for menneskelig fejl Når antallet af kollisionskandidater er fastlagt, multipliceres disse med sandsynligheden for menneskelig fejl for at finde kollisionsfrekvensen. Som nævnt ovenfor er sandsynligheden for menneskelig fejl defineret som den betingede sandsynlighed for kollision givet, at et skib er på kollisionskurs, eller: sandsynligheden for menneskelig fejl = P (kollision kollisionskandidat) Værdien af sandsynligheden for menneskelig fejl (p menn. fejl) er fastsat til 2E-4 på baggrund af observationer beskrevet i "Integrated Study on Marine Traffic Accidents" /8/ og "The Probability of Vessel Collisions" /9/ understøttet af /6/ og "Probability of Grounding and Collision Events" /10/. Konklusionen hos Fujii i /8/ baserer sig på trafik- og ulykkesdata fra fire stræder i Japan. Her foreslås, at en værdi for sandsynligheden for menneskelige fejl i intervallet 0,8E-4 til 5,0E-4, med et bedste gæt på 2E-4, benyttes. Macduff, /9/, baserer sig på data fra den Engelske kanal. Her findes, at sandsynligheden for menneskelig fejl ligger i intervallet 1,4E-4 til 1,6E-4. Det antages, at en menneskelig fejl er uafhængig af skibets position og, i overensstemmelse med "Safety of Navigation" /11/, at den vil have indflydelse på sejladsen i 20 minutter. For alle sejlruter er der antaget at trafikken sejler med 16 knob, hvilket er en smule konservativt. I denne periode antages det, at skibet opretholder samme kurs og hastighed som umiddelbart før fejlen indtræffer. Når perioden på 20 minutter ophører, antages det, at fejlen opdages, og at skibet bringes på ret kurs. J.nr. R-001 26

Dette betyder, at den aktuelle sandsynlighed for menneskelige fejl er afhængig af forløbet af sejlruten inden vindmølleparken. Denne afhængighed vil kunne resultere i, at den aktuelle sandsynlighed for menneskelig fejl kan reduceres i forhold til den generelle sandsynlighed for menneskelig fejl, hvis et eventuelt knæk fjernes eller lignende. Frekvensberegningsmodel Den årlige frekvens for kollision mod vindmølleparken kan nu beregnes som følger: ruter skibsklasser F = p N menn. fejl menn. fejl, r r, s hvor: p menn. fejl,r Den aktuelle sandsynlighed for menneskelig fejl knyttet til den enkelte del af sejlruten. N r,s Antallet af kollisionskandidater fra den enkelte skibsklasse fra den enkelte del af sejlruten. 6.3 Fejl i styresystemer Frekvensen for fejl i styresystemer Frekvensen for fejl i styresystemer er i en amerikansk undersøgelse estimeret til 0,41 fejl pr. skib pr. år. Undersøgelsen er refereret i "Risikoanalyse for marine systemer" /12/. Antages antallet af effektive sejldage pr. år til at være lig med 270 findes følgende frekvens for fejl i styresystemer: f styremaskinefejl = 6,3E-5 fejl pr. time Denne frekvens for fejl i styremaskine benyttes for alle skibsklasser og betragtes som værende konstant i hele den tid et skib sejler. Udvælgelse af kollisionskandidater Når der opstår en fejl i styresystemet på et skib, vil roret låses fast, hvilket bevirker, at skibet påbegynder en cirkelbevægelse. I de fleste tilfælde, og som antaget i denne analyse, vil en fejl i styresystemet resultere i, at roret går i en J.nr. R-001 27

yderstilling, svarende til at skibet beskriver den mindst mulige cirkel. Radius i denne cirkel vil være 2-5 gange skibslængden, afhængig af skibstype og mængden af vand under kølen. I modellen antages det, at diameteren i den beskrevne cirkel er 5 gange skibslængden. Herudover er der anvendt samme sandsynlighed (0.5) for, at skibet drejer til styrbord henholdsvis bagbord. Hvis det antages, at sejlruten er parallel med vindmølleparken, ses det ved hjælp af Figur 6-4, at fejlen skal opstå inden for et tidsrum svarende til en tilbagelagt sejllængde lig med bredden af vindmølleparken plus bredden af det kolliderende skib. Da der er en del frit vand mellem møllerne, er denne model noget konservativ, med hvis skibet med styrefejl passere ind mellem to møller og fortsætter ind i mølleparken er sandsynligheden for at det før eller siden rammer en mølle dog rimelig stor. Sejlrute 2.5 L skib p s 2.5 L skib Figur 6-4: Geometriske forhold ved kollision med vindmølleparken som følge af fejl i styresystemer. Figur 6-5 illustrerer den del af trafikken, der antages at have mulighed for at kollidere med vindmølle parken som følge af fejl i styresystemer. Da antallet af kollisionskandidater er svagt afhængt af skibsbredden og skibslængden, beregnes antallet af kollisionskandidater separat for hver af skibsklasserne defineret i afsnit 4.2. J.nr. R-001 28

sejlrute vindmøller kollisionskandidater Figur 6-5: Andelen af den geometriske fordeling af skibstrafikken, der har mulighed for kollision med vindmølleparken som følge af fejl i styresystemer. Frekvensberegningsmodel Den årlige frekvens for kollision mod vindmølleparken kan beregnes som følger: hvor: ruter skibsklasser Bp + Bs Fstyremaskinefejl = fstyremaskinefejl Nrs, v skib N r,s B p B s v skib Antallet af kollisionskandidater fra en enkelt skibsklasse på den enkelte sejlrute med mulighed for at nå vindmølleparken. Dette antal svarer til halvdelen af den på Figur 6-5 skraverede trafikmængde, idet den anden halvdel drejer modsat. Bredde af vindmøllepark Bredde af skibe i den betragtede skibsklasse Hastigheden ved passage af vindmølleparken (ens for alle skibe) 6.4 Fejl i fremdriftsmaskineri Frekvensen for fejl i fremdriftsmaskineri Det er antaget, på baggrund af ingeniørmæssige skøn, at fremdriftsmaskineriet på et skib vil sætte ud cirka en gang om året. Hvis det herudover antages, at der på et år er 270 effektive sejldage findes frekvensen for drivende skib til: J.nr. R-001 29

f drivende skib = 1,5E-4 fejl pr. time Denne værdi af frekvensen for drivende skib anvendes for alle skibe, uanset at der vil være variationer som følge af forskelle i reservemaskiner og backup systemer. Endvidere antages det, at frekvensen er konstant for al sejlads i farvandet syd for Rødsand. Udvælgelse af kollisionskandidater For denne type fejl antages det, at skibene inden de begynder at drive følger sejlruten, hvorefter de antager en tilfældig retning ligeligt fordelt over 360. Antagelsen om at skibene er geometrisk fordelt anvendes således ikke her. Endvidere antages det, at skibets længdeakse er vinkelret på denne tilfældige retning. Det er dog muligt at vægte nogle retninger mere end andre således at fordelingen for et drivende skib bliver ellipseformet. For området syd for Rødsand vil den typiske vindretning og strømretning være vest-øst og fordelingen af de drivende skibe er således valgt ellipseformet med en store akse i øst-vestlig retning, dobbelt så stor som lille aksen. Dette har dog kun en begrænset effekt. Strøm og vind er nærmere beskrevet i afsnit 3.1.1. Når retningen for det drivende skib er fastlagt, antages det, at denne retning fastholdes gennem hele forløbet. Princippet for drivende skibe er illustreret på Figur 6-6. Vindmøller Sejlrute Figur 6-6: Principielt bevægelsesmønster for drivende skibe. J.nr. R-001 30

Ved beregning af antallet af kollisionskandidater antages det, på baggrund af ingeniørmæssige skøn og erfaringer fra andre projekter, at 70% af de drivende skibe vil have succes med en opankring. De resterende 30% af de drivende skibe vil fortsætte med at drive, indtil de stoppes af en forhindring (kollision, grundstødning etc.) eller bugseres bort af en slæbebåd. Da det ikke er muligt på nuværende tidspunkt, at vurdere hvor hurtigt en eventuel slæbebåd vil nå frem betragtes alle drivende skibe som mulige kollisionskandidater. Dette kræver dog, at kystforholdene og sejlruten gør det fysisk muligt for skibe, der befinder sig i en given afstand at drive i lige linie hele vejen til vindmølleparken, og at de drivende skibe har retning mod vindmølleparken. Frekvensberegningsmodel Den årlige frekvens for kollision mod vindmølleparken kan beregnes som følger: hvor: ruter skibsklasser 1 rs, skib d Fdrivende skib = fdrivende skib ( P r anker ) N v P anker Sandsynligheden for succesfuld opankring (0,70) d r Maksimal distance tilbagelagt af drivende skib, afgjort af geografien dog maksimalt 4 sømil. v skib Hastigheden ved passage (ens for alle skibe). N r,s Antallet af skibe på den enkelte rute fra en enkelt skibsklasse, der har mulighed for at nå vindmølleparken, og som har retning mod dette. 6.5 Implementering af frekvensmodellen Beregning af skibsstødsfrekvenserne for de beskrevne scenarier sker ved hjælp af regnearksprogrammet SHIPCOF, som bestemmer de årlige frekvenser ved hjælp af de summer beskrev i de foregående afsnit. Herudover medtages vanddybden af de relevante områder således, at der tages højde for at visse skibe ikke kan nå ind til vindmøllerne eller trafo-stationen. J.nr. R-001 31

7. Skibsstødsfrekvenser Med udgangspunkt i den fundne skibstrafik beskrevet i kapitel 5 og den anvendte model beskrevet i kapitel 6, kan kollisionsfrekvenserne for de forskellige fejl og sejlruter beregnes. Resultaterne er vist i det efterfølgende. 7.1 Frekvenser for menneskelige fejl Møllepark: De årlige frekvenser for HOB skibsstød (Head On Bow / direkte påsejling) er vist i Figur 7-1. På grund af de store afstande fra sejlruterne er påsejling som følge af menneskelige fejl meget usandsynligt og kun fra T-ruten (sejlrute 1 og 2) er der et marginalt bidrag. En frekvens som svare til en retur periode på næsten 300 mio. År. 4.0E-09 3.5E-09 3.0E-09 2.5E-09 2.0E-09 1.5E-09 1.0E-09 5.0E-10 0.0E+00 Human HOB Collision, all ships Wind Farm 1 2 3 4 5 6 7 8 Route no. Figur 7-1: Frekvenser for direkte påsejling af vindmøllerne som følge af menneskelige fejl fordelt på sejlruterne. Trafo-station: Da Trafo-stationen ligger endnu længere væk og vindmølleparken skygger for den stort set fra alle retninger, er det ikke muligt at påsejle denne på grund af menneskelige fejl. 7.2 Frekvenser for fejl i styresystemer Ved styrefejl antages det at skibet vil dreje med en radius på omkring 2.5 gange skibets længde. Det vil sige at selv skibe med en længde på op til 300 meter vil J.nr. R-001 32

altså ikke nå mere end knap 1000 meter væk fra sejlruten. Der er således ikke bidrag fra styrefejl til kollisionsfrekvensen for vindmølleparken eller trafostationen. 7.3 Frekvenser for fejl i fremdriftmaskineri Møllepark: Skibsstødsfrekvenserne på vindmølleparken som følge af maskinfejl for de forskellige skibsruter er vist i Figur 7-2, hvor det ses at det største bidrag kommer fra T-ruten (rute 1 og 2). Dette skyldes hovedsageligt den store trafikmængde på denne rute. For skibene på T-ruten er der ikke regnet med, at skibene driver lige sandsynligt i alle retninger. Her er der indlagt en elliptisk form, hvor store-aksen følger sejlretningen som også er den typiske vind og strøm retning. For rute 1-2 og 7-8 er store-aksen er sat til at være dobbelt så stor som lille-aksen. Bidraget fra de øvrige ruter er stort set negligeabelt og antagelsen er derfor uden betydning. 8.0E-02 7.0E-02 6.0E-02 5.0E-02 4.0E-02 3.0E-02 2.0E-02 1.0E-02 0.0E+00 Sideway Collision, all ships Wind Farm 1 2 3 4 5 6 7 8 Route no. Figur 7-2: Frekvenser for sideværts kollision mod vindmøller som følge af maskin fejl fordelt på sejlruterne. Den samlede årlige frekvens for kollision med drivende skibe er 0,18. Dette svarer til en returperiode på knap 6 år. De årlige kollisions frekvenser på trafo-stationen som følge af maskin fejl for de forskellige skibsruter er vist i Figur 7-3. Frekvenserne er her noget mindre eftersom vindmølleparken skygger for trafo-stationen for stort set alle retninger. Kun fra færgeruterne er der et bidrag, hvis de får maskinskade umiddelbart udenfor havnene ved Gedser eller Rødby. Den samlede årlige frekvens for kollision med drivende skibe er 2,3x10-5. Dette svarer til en returperiode på omkring 40000 år. J.nr. R-001 33

7.0E-06 6.0E-06 5.0E-06 4.0E-06 3.0E-06 2.0E-06 1.0E-06 0.0E+00 Sideway Collision, all ships Trafo Station 1 2 3 4 5 6 7 8 Route no. Figur 7-3: Frekvenser for sideværts kollision mod trafo-station som følge af maskin fejl fordelt på sejlruterne. 7.4 Frekvenser fordelt på skibsklasser I Figur 7-4 og Figur 7-5 er de totale årlige skibsstødsfrekvenser optegnet som funktion af skibsklasserne. Af figurerne fremgår det, at der stort set kun er bidrag fra sideværts drivende skibe, og at hovedparten er fra skibe i størrelsen 3000 til 10000 BRT. Samlet findes kollisionsfrekvensen for vindmøllerne til 0,18 svarende til en returperiode på omkring 6 år. 4.0E-02 3.5E-02 3.0E-02 2.5E-02 2.0E-02 1.5E-02 1.0E-02 5.0E-03 0.0E+00 Wind Farm: Total frequency, all ships: 0.18 Sideway Collision HOB Collision GRT [tons] Figur 7-4: Frekvenser for sideværts drivende skibe og direkte påsejling af vindmøllerne fordelt på skibsklasserne. J.nr. R-001 34

For trafo-stationen fremgår det, at her også kun er bidrag fra sideværts drivende skibe og kun fra skibe i størrelsen 3000 til 5000 BRT, hvilket er færgerne fra de to ruter Gedser Rostock og Rødby-Puttgarden. 1.4E-05 1.2E-05 1.0E-05 8.0E-06 Trafo Station: Total frequency, all ships: 2.3E-5 Sideway Collision HOB Collision 6.0E-06 4.0E-06 2.0E-06 0.0E+00 GRT [tons] Figur 7-5: Frekvenser for sideværts drivende skibe og direkte påsejling af trafostation fordelt på skibsklasserne. Samlet findes kollisionsfrekvensen for vindmøllerne til 2,3x10-5 svarende til en returperiode på ca. 40000 år. 7.5 Følsomhedsstudie For trafikken som følger T-ruten (rute 1 og 2) vil der for små skibe, hvilket vil sige skibe som har en dybgang på mindre end 4 meter være sejltid at spare, hvis de sejler tættere på den danske kyst. For at undersøge betydningen af dette er der indlagt en rute parallel med T-ruten, men forskudt 6 km længere mod nord. Trafikken for denne rute er taget som 1/5-del af antallet af skibe som med en dybgang under 4 m og skal således fratrækkes trafikken fra T-ruten. Trafikken er vist i Tabel 7-1. For den parallelforskudte rute (rute 1b og 2b) er spredningen på normalfordelingen ændret til 800 m mod 1200 m på rute 1a og 2a. Tilsvarende er længden af den uniforme fordeling ændret til 8000 m mod 13000 m, idet afstanden til land nu er meget begrænset. J.nr. R-001 35