Baggrundsrapporter og notater til Forsøgsvindmøller ved Kappel på Vestlolland Indholdsfortegnelse: - Ekstra Notat fra Orbicom, juni 2009. - Risikovurdering ifm. Opsætning af nye vindmøller ved Kappel, RISØ- DTU, maj 2009. - Teknisk notat støj fra forsøgsmøller ved Kappel. Udført for DONG Energy. DELTA, maj 2009. - Vurdering af effekt på fugle og marsvin ved etablering og drift af demonstrationsvindmøller ved Kappel, Vestlolland, Orbicon, maj 2009. - Vurdering af effekter på fugle og natur ved etablering og drift af demonstrationsvindmøller ved Kappel, Vestlolland. Hedeselskabet, Miljø og Energ A/S, 20.3.2006.
19. & 24. juni 2009 eri/bo/orbicon Beskyttede naturtyper Nakskov Fjord (side 17) Habitatområdet Nakskov Fjord (nr. 158) er udpeget for at beskytte 14 forskellige naturtyper, heraf 9 terrestriske og 5 marine. Med en placering på landjorden og med en afstand fra nærmeste punkt i Natura 2000 området til det nærmeste hjørne af planlægningsområdet på ca. 1800 meter (nærmeste vindmølle 2600 meter), vil projektet ikke påvirke de naturtyper, der indgår i udpegningsgrundlaget for Habitatområde 158 Nakskov. Bilag IV arter (side 31): Af andre Bilag IV dyrearter er det muligt, at stor vandsalamander findes i områdets digegrave. Som beskrevet for springpadderne vil digegravene ikke vil blive påvirket i et sådant omfang, at det vil forringe deres værdi som levesteder for en eventuel bestand af stor vandsalamander. Det er sandsynligt, at forskellige arter af flagermus, der alle er på Bilag IV, kan forekomme i området. Der er dog ingen sikker viden herom. Ifølge atlasundersøgelsen (Baagøe & Jensen 2007) er 6 arter (vand-, brun-, syd-, skimmel-, trold- og dværgflagermus) registreret på det sydvestligste Lolland. Disse arter har alle dagkvarterer i bygninger eller hule træer, der ikke berøres af projektet. Flertallet af de nævnte arter jager langs skovbryn og anden træbevoksning, og vandflagermus jager lavt over søer og andre vandområder. Brunflagermus jager ofte i helt åbent terræn, og troldflagermus er en trækkende art, der under trækket også overflyver åbne områder. Brun- og troldflagermus kan derfor potentielt berøres af vindmølleprojektet. Det er kendt, især fra Tyskland og USA, at flagermus kan kollidere med vindmøller, og at antallet af kollisionsdræbte flagermus lejlighedsvis kan være betydeligt (i ekstreme tilfælde op til 50 pr. mølle pr. år). Omfanget af kollisioner er dog stærkt afhægigt af vindmøllernes placering. Den eksisterende viden peger éntydigt på, at vindmøller placeret i skove og skovrydninger eller nær større vinterkvarterer for flagermus (i Danmark fx de jyske kalkgruber) udgør en særlig risiko (Hötker et al. 2004, Brinkmann & Schauer- Weisshahn 2006). På denne baggrund og i lyset af, at der ikke er kendte ynglekolonier eller andre større forekomster af flagermus i området formodes der ikke at være nogen væsentligt forøget risiko for flagermuskollisioner forbundet med projektet. Det vurderes derfor, at projektet ikke vil påvirke bestande af flagermus negativt. Herudover rummer området ikke egnede levesteder for dyrearter omfattet af Habitatdirektivets Bilag IV, eller området ligger langt uden for de pågældende arters kendte udbredelse i Danmark (jf. Søgaard & Asferg 2007). Med hensyn til planter er der i Danmark 7 naturligt hjemmehørende arter, der er omfattet af Habitatdirektivets Bilag IV. Enkelt månerude findes i Danmark kun ved Saltbæk Vig i Nordvestsjælland. Vandranke vokser i vandløb, kanaler og i søer og findes kun i Vestjylland. Liden Najade er en vandplante, der vokser på bunden af søer. Orkideen fruesko findes på to lokaliteter i Himmerland. Den meget sjældne orkide mygblomst findes kun på få lokaliteter spredt i Østjylland, på Fyn og Sjælland. Mygblomst findes især på fugtige enge og i moser med kalk i jorden. Gul stenbræk vokser hovedsageligt i moser, hvor koldt grundvand kommer op fra jorden (vældmoser) og findes kun nogle få steder i Midt- og Nordjylland. Krybende sumpskærm kendes kun fra to danske lokaliteter, begge på Fyn. Arten vokser især i dyndet og mudret bund i kanten af næringsrige vandhuller.
De anlægsarbejder, der følger af vindmølleprojektet ved Kappel på Lolland berører alene arealer, der i dag er intensivt dyrkede markarealer. Det er derfor helt usandsynligt, at der på disse arealer findes plantearter omfattet af Habitatdirektivets Bilag 4. Marsvin (side 32) Der foreligger et stort erfaringsgrundlag fra undersøgelserne ved de store havvindmølleparker ved Horns Rev og Nysted (f.eks. Teilmann et al. 2006, Diederichs et al. 2008). Hovedkonklusionen af disse undersøgelser er, at marsvinene i et vist omfang forsvinder fra mølleområdet i anlægsfasen, men vender tilbage derefter. Forstyrrelserne i anlægsfasen er først og fremmest knyttet til nedramningen af pæle og/eller monopælfundamenter og i et vist omfang også til den øgede trafik. Det er beregnet, at støjen ved nedramning kan være så kraftig, at den formodes at kunne forårsage fysisk skade på marsvinenes indre øre. Da landbaserede vindmøller ikke funderes på monopæle, formentlig ikke skal funderes på nedrammede betonpæle, og ikke fører til øget trafik på havet, er denne forstyrrelseskilde næppe af betydning i forhold til det foreliggende projekt. Såfremt det alligevel vælges at fundere møllerne ved Kappel på nedrammende betonpæle, kan det ikke umiddelbart afvises, at støjen fra nedramningen kan påvirke marsvinene i det tilstødende marine habitatområde. Så vidt vides er der ikke foretaget undersøgelser af, hvorvidt nedramning af pæle på landjorden kan påvirke det tilstødende marine miljø. Det er dog givet, at støj i et vist omfang vil kunne forplante sig fra landjorden til det marine miljø, men i hvilket omfang det finder sted afhænger af en lang række forhold, herunder jordens beskaffenhed og fugtighed. Generelt bevæger lyd sig dog hurtigere gennem vand end land, hvorfor problemet må formodes at være større, hvis nedramningen sker direkte i det marine miljø. En nyere undersøgelse (Nedwell et al. 2008) omhandlede effekten af støj fra nedramning af monopæle i forbindelse med etablering af en marin vindmøllepark 7 kilometer fra kysten i det sydøstlige England. Blandt de marine havpattedyr, undersøgelsen fokuserede på, var netop marsvin. Direkte dødelige støjdoser kunne registreres inden for en maksimum radius af 3 meter, og doser, der kunne forårsage varige fysiske skader på de undersøgte dyregrupper, kunne registreres op til 40 meter fra støjkilden, dvs. det område, hvor nedramningen fandt sted. For marsvin blev det vurderet, at nedramningen af monopæle kunne forårsage varige høreskader i en afstand på op til 1 kilometer fra nedramningsstedet. Det er givet at problemet er mindre, når det gælder støj, der bevæger sig fra landmiljøet til havet, men helt udelukke, at der kan være en effekt for Habitatområdets marsvin kan man ikke. De yderste vindmøller vil blive placeret ca. 120 m fra kysten. For at imødegå eventuelle støjpåvirkninger af Habitatområdets marsvin, såfremt det besluttes at anvende metoden med nedramning af betonpæle ved Kappel, anbefales det, at man anvender den såkaldte soft start procedure, som beskrevet i Nedwell et al. (2008). Ved gradvist at påbegynde nedramningen med et støjniveau, der ligger under de 130 db, der potentielt kan forårsage varige høreskader men over de 90 db, der får de fleste marine arter til at forlade området, sikrer man sig, at hovedparten af de marine arter, herunder marsvin, forlader området, inden der opstår en risiko for, at dyrene pådrager sig varige høreskader. Som nævnt ovenfor viser erfaringer fra en række undersøgelser, at dyrene herefter vender tilbage til deres oprindelige levesteder.
Ovennævnte værdier kan dog næppe anvendes direkte, idet disse baserer sig på støj, der bevæger sig indenfor de marine miljø og ikke fra landmiljøet ud i havet. Baagøe, H.J. & T.S. Jensen 2007: Dansk Pattedyratlas. Gyldendal. Brinkmann, R. & H. Schauer-Weisshahn 2006: Untersuchungen zu möglichen betriebsbedingten Auswirkungen von Windkraftanlagen auf Fledermäuse im Regierungsbezirk Freiburg. Gefördert vom Regierungspräsidium Freiburg durch Stiftung Naturschutzfonds Baden-Württemberg (Projekt 0410 L). Gundelfingen, BRD. Hötker, H., K.-M. Thomsen & H. Köster 2004: Auswirkungen regenerativer Energiegewinnung auf die biologische Vielfalt am Beispiel der Vögel und der Fledermäuse Fakten, Wissenslücken, Anforderungen an die Forschung, ornitologische Kriterien zum Ausbau von regenerativen Energiegewinnungsformen. Gefördert vom Bundesamt für Naturschutz, Förd Nr. Z1.3-684 11-5/03. NABU, BRD. Nedwell, J.R., A.G. Brooker & D. Cummins 2008: Measurement and assessment of underwater noise during impact piling operations to install monopole foundation pieces at the Gunfleet Sands Offshore Wind farm. Subacoustech Environmental Report nr. 81R0105; 18 th November 2008. Søgaard, B. & T. Asferg 2007: Håndbog om dyrearter på Habitatdirektivets Bilag IV. Faglig rapport fra DMU nr. 635.
Risikovurdering ifm. opsætning af nye vindmøller ved Kappel Udarbejdet af: John Dalsgaard Sørensen, RISØ-DTU Jens Nørkær Sørensen, DTU Dato: Maj 2009
Indholdsfortegnelse 1 Indledning... 4 2 Risikovurderinger... 6 2.1 Havari af vindmølle... 6 2.2 Isafkast ved overisning... 12 3 Konklusion... 14 4 Referencer... 14 Bilag 1. Summerede sandsynligheder pr. år ved evt. havari. 15 Bilag 2. Summerede sandsynligheder pr. år ved evt. havari eller isafkast ved overisning... 16 Bilag 3. Risiko for overisning... 17
Sammenfatning Ved Kappel står i dag 24 DVT400 vindmøller opstillet i 1990. Disse planlægges nedtaget og i stedet opstilles 7 nye store møller (4 stk. 4-5 MW, 2 stk. ca. 6 MW og 1 stk. ca. 8 MW). I denne rapport er der foretaget en vurdering af sandsynligheden for at dele af vindmøllerne ved evt. havari eller isafkast ved overisning rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet. Ved vurdering af risiko for personskade skal de beregnede sandsynligheder, kombineres med sandsynligheden for, at en person opholder sig indenfor nedfaldsområdet. Risikovurderingerne er baseret dels på en model for bestemmelse af kasteafstande ved vindmøllehavari dels de samme principper som benyttes i en nyere anvisning fra Holland på risikoanalyser i områder omkring vindmøller Risikovurderingerne for såvel eksisterende som nye vindmøller ved Kappel viser, at sandsynligheden for at ramme en person generelt er lav for såvel eksisterende som nye vindmøller og at der ikke er en forøget sandsynlighed ved at nedtage de 24 gamle vindmøller og erstatte dem med 7 nye større vindmøller Det bemærkes, at vurderingerne er baseret på simplificerede antagelser, specielt vedr. fastsættelse af sandsynligheder for havari af vindmøllerne, idet kun data for relativt gamle typer af vindmøller har været tilgængelige. Det er endvidere en forudsætning for disse estimater, at vindmøllerne følger en systematisk vedligeholdelsesplan. Side 3 af 17
1 Indledning Ved Kappel står i dag 24 DVT400 vindmøller opstillet i 1990. De nuværende 24 møller er placeret på en linje langs kysten, se figur 1. Endvidere er der en mindre mølle ved Tannessegård denne medtages ikke i risikovurderingerne i det følgende. De nuværende møller planlægges nedtaget og i stedet opstilles 7 nye store møller (4 stk. 4-5 MW, 2 stk. ca. 6 MW og 1 stk. ca. 8 MW), se figur 1 og tabel 1. Alle de 25 eksisterende møller i området (24 møller i Kappel Vindmøllepark samt vindmøllen ved Tranessegård) nedtages inden den første nye mølle stilles op. De nye møller placeres med en række med 5 møller langs kysten og 2 møller bag denne række. De 3 største møller placeres i midten af yderste række og de 4 mindre for enderne af kystrækken og bag denne. Figur 1. Placering af vindmøller. De nuværende 24 møller er markeret med sort, medens de 7 nye planlagte møller er markeret med rødt. De nye møllers forventede effekter og dimensioner er vist i tabel 1. Mølle nr. 1, 5, 6 og 7 2 og 4 3 Ny mølle type 1 2 3 Effekt MW 4-5 MW 6 MW 8 MW Tårnhøjde 93 m 103 m 119 m Rotordiameter 126 m 140 m 160 m Totalhøjde 156 m 173 m 199 m Tabel 1. Nye møller. Side 4 af 17
Afstande til naboer fra nærmeste nye mølle er vist i tabel 2. Det bemærkes, at de to gårde samt beboelserne i Ravnegravene forudsættes nedlagt, og derfor ikke indgår i risikovurderingerne i det følgende. Mølle nr Sommerhuse Højbakkegård Riddertofte Gottesgabe 1 1373 m 1126 m 5 848 m 7 899 m Tabel 2. Afstande fra naboer til nærmeste mølle. Endvidere er følgende forhold væsentlig for risikovurderingen: Vindmøllerne bliver vedligeholdt regelmæssigt. I dette dokument er foretaget en vurdering af sandsynligheden for, at en person rammes af dele fra en af vindmøllerne ved evt. havari eller af isfragmenter ved overisning af vindmøllen. De beregnede sandsynligheder er fundet ved at antage, at nedslagsområdet er dækket af et areal, svarende til en cirkel omsluttende vingen/vingestykket. Den gennemsnitlige sandsynlighed er da givet som arealet af nedslagsområdet divideret med arealet af området, der udspændes af den maximale kasteafstand, dvs. 2 2 2 P (½L) /( Rmax ) 1/ 4 ( L / Rmax ), hvor L angiver længden af vingen/vingestykket og R max er den maximale kastelængde. Ved vurdering af risiko for personskade skal de i denne rapport estimerede sandsynligheder for at ramme en person, som opholder sig indenfor nedfaldsområdet, kombineres med sandsynligheden for, at personen opholder sig indenfor området. Risikovurderingerne er baseret på den model for bestemmelse af kasteafstande ved vindmøllehavari, der er beskrevet i [1] og [2]. Endvidere er vurderingerne baseret på samme principper som benyttes i en nyere anvisning fra Holland på risikoanalyser i området omkring vindmøller, se [3] og [4]. Side 5 af 17
2 Risikovurderinger I tabel 3 er vist data for de 24 eksisterende møller ved Kappel. I tabel 4 er data vist for de 7 nye vindmøller. Antal Type og effekt 24 DVT 400 kw Tabel 3. Tekniske data for eksisterende vindmøller. Antal Type og effekt Navhøjde Side 6 af 17 Opsætningsår Navhøjde [meter] Rotorradius [meter] Totalhøjde [meter] Omdrejninger pr minut 1990 32 17,5 49,5 35 Rotorradius [meter] Totalhøjde [meter] [meter] 4 stk. ny mølle type 1 4-5 MW 93 63 156 2 stk. ny mølle type 2 6 MW 103 70 173 1 stk. ny mølle type 3 8 MW 119 80 199 Tabel 4. Tekniske data (forventede) for nye vindmøller. I afsnit 2.1 beskrives en risikovurdering hvor enten hele vingen brækker af eller hvor en del af vingen brækker af. Da der ikke er angivet detaljerede strukturelle data for vingen (dvs. masse- og inertifordelinger), antages vingestykket s længde at svare til den yderste tredjedel. In ref. [1] er der foretaget et detaljeret parameterstudium af de maximale kastelængder som funktion af brudsted for forskellige typer vindmøller. I de fleste tilfælde fandtes den maksimale kasteafstand at optræde ved et havari, hvor den yderste tredjedel af vingen kastes af. I afsnit 2.2 medtages i risikovurderingen også risikoen for isafkast ved overisning. 2.1 Havari af vindmølle I Sørensen [1] og [2] er beskrevet en metode til bestemmelse af dels maksimale kasteafstande og dels sandsynligheden for en person, som opholder sig indenfor nedfaldsområdet, rammes af en vinge/vingedel i en given afstand fra vindmøllen. Sandsynlighederne beregnes for både afkast af en hel vinge og for afkast af den yderste tredje del af vingen. Metoden er baseret på følgende overordnede forudsætninger: Modellen forudsætter at vingen eller vingestykket brækker af ved et rent snit. Aerodynamikken er baseret på en strip-teori, hvori modstands- og opdriftskræfter beregnes ud fra tabulerede værdier af de aktuelle profildata. Bevægelsesmodellen indeholder ligninger for både den translatoriske og den roterende (tumlende) bevægelse af vingestykket. Kastelængderne i nærværende rapport er baseret på interpolation af kastelængderne beregnet i ref. [1]. De maksimale kasteafstande og sandsynligheder for at dele af møllevingerne ved evt. havari rammer en person, der befinder sig indenfor nedfaldsområdet, estimeres ved 3 forskellige hastigheder af vingetippen (vingespidsen): V tip ved normal drift 1.25xV tip ved 25% overspeed 3xV tip ved 200% overspeed Den maximale tiphastighed er bestemt dels af vindhastigheden og dels af luftens kompressible effekter. En simpel aerodynamisk analyse viser, at tiphastigheden ved løbskørsel er proportional med vindhastigheden og vingens glidetal. En grov tommelfingerregel er, at tiphastighden vil være 15-20
gange større end vindhastigheden ved løbskkørsel. De kompressible efekter gør dog, at tiphastigheden under ingen omstændigheder vil kunne overstige Mach 1, dvs. lydhastighed (340m/s). I praksis vil dette være i størrelsesordenen Mach 0.8 (270-280m/s), da der typisk vil indstille sig et begyndende chok på vingetippen, som vil introducere en stor luftmodstand, og derved forhindre en yderligere acceleration af vingen. Ved et havari på Djursland i 2008 viste videooptagelser at vingetippen kørte ved en hastighed på ca. 280 m/s, svarende til Mach 0.85. I nærværende rapport opereres med 200% overspeed som maksimal hastighed, svarende til en tiphastighed på maximalt 210 m/s. Baseret på extrapoleringer fra resultaterne i ref. [1], vil forskellen i kastelængder ved tiphastigheder på henholdsvis 210 m/s og 280 m/s dog være ubetydelige, hvorfor vi her, som en gennemsnitsværdi, benytter 200% overspeed, som den maximale tiphastighed. I tabel 5 er vist de relevante vingetip hastigheder for eksisterende og nye vindmøller ved Kappel. I tabel 6 er vist maksimale kastafstande. Dette ses ved sammenligning med tabel 2, at der ikke er beboelse indenfor de maksimale kasteafstande. Tabel 7 viser sandsynligheden for nedfald indenfor den maksimale kasteafstand fra vindmøllen for henholdsvis en hel vinge og en tredjedel vingestump. Det bemærkes, at disse sandsynligheder for nedfald ikke er helt jævnt fordelt bl.a. er der, relativt set, en lidt større sandsynlighed for nedfald tæt ved vindmøllen. P [kw] H [m] R [m] V tip [m/s] 1.25xV tip [m/s] DVT 400 32 17,5 64,1 80,2 192 Ny mølle type 1 4-5000 93 63 70 87,5 210 Ny mølle type 2 6000 103 70 70 87,5 210 Ny mølle type 4 8000 119 80 70 87,5 210 Tabel 5. Vingetip hastigheder. P: effekt, H: navhøjde og R: rotordiameter. Hel vinge 1,25 x Vtip Hel vinge 3 x Vtip Vingedel 1,25 x Vtip Vingedel 3 x Vtip DVT 135 310 340 550 Ny mølle type 1 210 375 470 820 Ny mølle type 2 220 385 480 830 Ny mølle type 4 235 400 500 850 Tabel 6. Maksimale kasteafstande [m]. Hel vinge 1,25 x Vtip Hel vinge 3 x Vtip Vingedel 1,25 x Vtip Vingedel 3 x Vtip 3xV tip [m/s] DVT 2 4 10 3 9 10 3 3 10 3 1 10 Ny mølle type 1 2 4 10 2 1 10 3 2 10 4 7 10 Ny mølle type 2 2 4 10 2 1 10 3 2 10 4 7 10 Ny mølle type 4 2 3 10 2 1 10 3 2 10 4 7 10 Tabel 7. Sandsynlighed for at dele af møllevingerne ved evt. havari rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet. Side 7 af 17
Den årlige sandsynlighed for hel eller delvis svigt (havari) af hele vindmøllen eller hel / delvis vingesvigt vurderes på basis af oplysninger i Braam et al. [3], se tabel 8. Det bemærkes, at disse data er indsamlet for ældre typer af vindmøller, og at sandsynlighederne for havari derfor vurderes at være konservative for nye vindmøller med et systematisk vedligeholdelsesprogram. Sandsynligheden indenfor en afstand på R H fra vindmøllen for at dele af vindmøllerne ved evt. havari af hele vindmøllen rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet, er tilnærmet estimeret som R / H /, hvor R er rotorradius og H er navhøjde. Hele vindmøllen Hel vinge 1,25 x Vtip Hel vinge 3 x Vtip Side 8 af 17 Vingedel 1,25 x Vtip Vingedel 3 x Vtip Sandsynligheden 3.2 10 4 4.2 10 4 5.0 10 6 2.6 10 4 2.6 10 4 for svigt pr. år Tabel 8. Sandsynlighed pr. år for svigt (havari) af vindmølle og hel/delvis vingesvigt. Ved at kombinere oplysningerne i tabel 7 og 8 kan sandsynligheden pr. år for at dele af vindmøllerne ved evt. havari rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet, bestemmes. Resultatet er vist i tabel 9. Hele vindmøllen Hel vinge 1,25 x Vtip Hel vinge 3 x Vtip Vingedel 1,25 x Vtip Vingedel 3 x Vtip DVT 5,6 10 5 1,7 10 4,5 10 7,8 10 2,6 10 Ny mølle type 1 6,9 10 5 1,7 10 5,0 10 5,2 10 1,8 10 Ny mølle type 2 6,9 10 5 1,7 10 5,0 10 5,2 10 1,8 10 Ny mølle type 4 6,8 10 5 1,3 10 5,0 10 5,2 10 1,8 10 Tabel 9. Sandsynlighed pr. år indenfor den maksimale kasteafstand fra vindmøllen for at dele af vindmøllerne ved evt. havari rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet. Hele vindmøllen Hel vinge 1,25 x Vtip Hel vinge 3 x Vtip Vingedel 1,25 x Vtip Vingedel 3 x Vtip DVT 7,4 10 5 1,8 10 1,1 10 1,0 10 2,6 10 Ny mølle type 1 8,7 10 5 1,8 10 7,5 10 7,0 10 1,8 10 Ny mølle type 2 8,7 10 5 1,8 10 7,5 10 7,0 10 1,8 10 Ny mølle type 4 8,2 10 5 1,3 10 7,5 10 7,0 10 1,8 10 Tabel 10. Summerede sandsynligheder pr. år for at dele af vindmøllerne ved evt. havari rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet. Antages konservativt, at svigthændelserne er statistisk uafhængige kan den årlige sandsynlighed for at dele af vindmøllerne ved evt. havari rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet, bestemmes ved at summere de årlige sandsynligheder for de enkelte hændelser. Disse resultater er præsenteret i tabel 10. De tilhørende kasteafstande (radius i konturcirkler med samme sandsynlighed) er vist i tabel 11. Hele vindmøllen Hel vinge 1,25 x Vtip Hel vinge 3 x Vtip Vingedel 1,25 x Vtip Vingedel 3 x Vtip DVT 49,5 135 310 340 550 Ny mølle type 1 156 210 375 470 820 Ny mølle type 2 173 220 385 480 830 Ny mølle type 4 199 235 400 500 850 Tabel 11. Maksimale kasteafstande [m] svarende til de summerede sandsynligheder i tabel 10.
I bilag 1 er vist summerede sandsynligheder pr. år for at dele af vindmøllerne ved evt. havari rammer en person, der befinder sig indenfor nedfaldsområdet, som funktion af afstand fra vindmøllen. 5 I tabel 12 er vist afstande fra vindmøllerne med samme summerede årlige sandsynlighed ( 10 og 6 10 ) disse afstande er også radius i konturcirkler med samme årlige sandsynlighed. En årlig sandsynlighed på 10-6 svarer til et risikoniveau, som ofte bliver anvendt ved generelle risikovurderinger som et acceptabelt risikoniveau. Det samme acceptkriterium er også benyttet i den hollandske håndbog for vurdering af vindmøllerisiko, se [3] og [4]. Til sammenligning kan nævnes at sikkerhedsniveauet i de danske bygningsnormer svarer til en formel sandsynlighed for svigt på 10-6 10-5 for normal sikkerhedsklasse. 5 10 10 6 DVT 171 346 Ny mølle 1 239 360 Ny mølle 2 249 370 Ny mølle 4 252 384 Tabel 12. Afstande [m] fra vindmølle med samme summerede årlige sandsynlighed. Figur 2. Konturcirkler svarende til en årlig sandsynlighed på 10-6 for at dele af vindmøllerne ved evt. havari rammer en person, der befinder sig indenfor nedfaldsområdet. Bemærk: ikke alle konturcirkler for nuværende møller er vist. Side 9 af 17
I figur 2 er konturcirkler fra tabel 12 vist svarende til en årlig sandsynlighed på 10-6 for at dele af vindmøllerne ved evt. havari rammer en person, der befinder sig indenfor nedfaldsområdet. I figur 3 er konturcirkler fra tabel 11 vist svarende til maksimale kasteafstande. Figur 2 med konturcirkler svarende til en årlig sandsynlighed på 10-6 viser: at risikoniveauet ved at udskifte de nuværende 24 vindmøller med 7 nye store vindmøller kun øges marginalt i et lille område. I størstedelen af det område, som konturcirklerne dækker, er risikoniveauet enten uændret eller falder, idet det samlede område, hvor cirklerne overlapper, bliver væsentligt mindre med de nye vindmøller. at det samlede landareal, der afskæres af 10-6 cirklerne for de syv nye vindmøller er mindre end for de nuværende, gamle møller. at der ikke er beboelse indenfor 10-6 cirklerne (se også tabel 2). Figur 3. Konturcirkler svarende til maksimal kasteafstand ved vindmølle havari. Bemærk: ikke alle konturcirkler for nuværende møller er vist. Figur 3 med konturcirkler svarende til maksimale kasteafstande viser: at der er områder, hvor cirklerne overlapper. Dette svarer til, at flere vindmøller kan kaste en vinge i et givet område. Dette er specielt tilfældet for de eksisterende vindmøller, hvor op til 10 vindmøller kan kaste en havareret vinge ind i et givet område. Side 10 af 17
o o 6 I de områder, hvor to 10 konturcirkler overlapper øges sandsynligheden til 2 6 10. Disse områder er beskedne for de nye møller i forhold til de 24 eksisterende vindmøller. 6 Der er områder uden for 10 konturcirklerne, hvor konturcirkler for de maksimale kastafstande overlapper. I disse områder øges risikoniveauet kun beskedent i forhold 6 til sandsynligheden på 10. For de nye vindmøller er der et område, hvor 3 kan kaste en havareret vinge ind (og meget små områder hvor 4 møller kan kaste en havareret vingedel ind). Konservativt kan det antages, at sandsynligheden for at dele af vindmøllerne ved evt. havari rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet, bliver 10 7 6 + 2 10 6 = 1.2 10, der stadig er lav (det antages, at sandsynligheden uden for 10 7 6 konturcirklen er 10 ). For de eksisterende vindmøller er der områder, hvor 10 konturcirkler med maksimale kasteafstande overlapper. Her 6 øges sandsynligheden til 1.9 10. I disse områder nedsættes risikoniveauet således ved at udskifte de gamle vindmøller med nye. Side 11 af 17
2.2 Isafkast ved overisning Baseret på modellen for isafkast i [5] estimeres de maksimale afstande for isafkast fra vindmøllerne ved Kappel som vist i tabel 13. Vindhastighederne på 13 m/s og 25 m/s er benyttet i [5] som repræsentative værdier og svarer til vindhastigheden hvor der ca. fås maksimal effekt og hvor vindmøllen stoppes. Ved fastlæggelse af maksimale kasteafstande for de nye møller er konservativt benyttet en tiphastighed på 80 m/s (vælges i stedet en tiphastighed på 70 m/s fås maksimale kasteafstande der er ca. 30 m kortere). Ved beregning af konturcirkler i det følgende (tabel 15) benyttes værdierne svarende til en repræsentativ vindhastighed på 13 m/s. I forhold til den årlige fordeling af vindhastigheder er 13 m/s et konservativt valg. De tilhørende sandsynligheder for at isafkast ved overisning rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet, er vist i tabel 14. Vindhastighed 13 m/s 25 m/s (alm. drift) DVT 170 190 Ny mølle type 1 245 270 Ny mølle type 2 250 275 Ny mølle type 4 260 285 Tabel 13. Maksimale kasteafstande for isafkast [m]. Vindhastighed 13 m/s 25 m/s (alm. drift) DVT 1,1 10 5 8,8 10 Ny mølle type 1 5,3 10 6 4,4 10 Ny mølle type 2 5,1 10 6 4,2 10 Ny mølle type 4 4,7 10 6 3,9 10 Tabel 14. Sandsynlighed for at isafkast ved overisning rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet. Hyppigheden for overisning vurderes konservativt til 5 gange pr. år, se bilag 3 og [6]. I bilag 2 er vist summerede sandsynligheder pr. år for at dele af vindmøllerne ved evt. havari eller isafkast ved overisning rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet. 5 Konturcirkler med samme summerede årlig sandsynlighed ( 10 6 og 10 ) for at dele af vindmøllerne ved evt. havari eller isafkast ved overisning rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet kan nu bestemmes således, at både risikoen for vindmøllehavari og overisning medtages, se tabel 15. 5 10 10 6 DVT 231 346 Ny mølle type 1 281 365 Ny mølle type 2 287 374 Ny mølle type 4 296 389 Tabel 15. Afstande [m] fra vindmølle med samme summerede årlige sandsynlighed inkluderer risiko for vindmøllehavari og isafkast. 5 Sammenlignes tabel 15 med konturcirklerne i tabel 12 (uden isafkast) ses, at 10 konturcirklerne er 6 øget, medens 10 konturcirklerne kun er øget ganske lidt figur 2 er således også repræsentativ for Side 12 af 17
6 konturcirkler svarende til en årlig sandsynlighed på 10 når risiko for både vindmøllehavari og isafkast medtages. I figur 4 er vist den maksimale afstand for isafkast fra tabel 13. Figur 4. Maksimal afstand for isafkast. Bemærk: ikke alle konturcirkler for nuværende møller er vist. Resultaterne viser, at der ved at nedtage de 24 eksisterende vindmøller og erstatte dem med 7 nye større vindmøller ikke er en forøget sandsynlighed for at dele af vindmøllerne ved evt. havari eller isafkast ved overisning rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet. Side 13 af 17
3 Konklusion Dette notat beskriver overordnede vurderinger af risikoen for at dele af vindmøllerne ved evt. havari eller isafkast ved overisning rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet. Risikovurderingerne viser, at sandsynligheden for at dele af vindmøllerne ved evt. havari eller isafkast ved overisning rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet, generelt er lav for såvel eksisterende som nye vindmøller der ved at nedtage de 24 eksisterende vindmøller og erstatte dem med 7 nye større vindmøller ikke er en forøget sandsynlighed for at dele af vindmøllerne ved evt. havari eller isafkast ved overisning rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet Det bemærkes, at vurderingerne er baseret på simplificerede antagelser, specielt vedr. fastsættelse af sandsynligheder for helt eller delvis havari af vindmøllerne, idet kun data for relativt gamle typer af vindmøller har været tilgængelige. Det er endvidere en forudsætning for disse estimater, at vindmøllerne følger en systematisk vedligeholdelsesplan. 4 Referencer [1] Sørensen, Jens N.: Beregning af risiko for personskade ved vindmøllehavari, hvor en vinge løsrives. Rapport AFM 83-07, Afdelingen for fluid mekanik, Den Polytekniske Læreanstalt, Lyngby, 1983. [2] Sørensen, J.N. 'On the calculation of trajectories for blades detached from horizontal axis wind turbines', Wind Engineering, vol. 8, no. 3, 1984. [3] Braam, H. & L.W.M.M. Rademakers: Guidelines on the Environmental Risk of Wind Turbines in the Netherlands. Report ECN-RX--04-013, ECN, 2004. [4] Braam, H., G.J. van Mulekom & R.W. Smit: Handboek Risicozonering Windturbines. (Handbook Risk Assessment of Wind Turbines), Novem, 2005. (på hollandsk). [5] Morgan, C. & E. Bossanyi: Wind turbine icing and public safety - A quantifiable risk? Wind Energy Production in Cold Climates, 1996. [6] Laakso et al.: State-of-the-art of wind energy in cold climates. IEA R&D Wind, 2003. Side 14 af 17
Bilag 1. Summerede sandsynligheder pr. år ved evt. havari I figur B1 er vist de i tabel 8 summerede sandsynligheder pr. år for at dele af vindmøllerne ved evt. havari rammer en person, der befinder sig indenfor nedfaldsområdet, som funktion af afstanden i [m] fra vindmøllen fra tabel 9. Det ses, at sandsynligheden for at dele af vindmøllerne ved evt. havari rammer en person, som befinder sig indenfor nedfaldsområdet, er meget lille. Konturcirklerne for årlige sandsynligheder på 10-6 fremkommer ved at finde afstanden, hvor kurverne skærer sandsynlighedsniveauet på 10-6. Figur B1. Summerede sandsynligheder pr. år for at dele af vindmøllerne ved evt. havari rammer en person, der befinder sig indenfor nedfaldsområdet, som funktion af afstanden i [m] fra vindmølle. Side 15 af 17
Bilag 2. Summerede sandsynligheder pr. år ved evt. havari eller isafkast ved overisning I figur B1 er vist summerede sandsynligheder pr. år for at dele af vindmøllerne ved evt. havari eller isafkast ved overisning rammer en person, der befinder sig indenfor nedfaldsområdet, som funktion af afstanden i [m] fra vindmøllen. Det ses, at sandsynlighederne langt fra vindmøllen er meget små. Konturcirklerne for årlige sandsynligheder på 10-6 fremkommer ved at finde afstanden hvor kurverne skærer sandsynlighedsniveauet på 10-6. Figur B2. Summerede sandsynligheder pr. år for at dele af vindmøllerne ved evt. havari eller isafkast ved overisning rammer en person, der befinder sig indenfor nedfaldsområdet, som funktion af afstanden i [m] fra vindmølle. Side 16 af 17
Bilag 3. Risiko for overisning Figur B3. Kort over risiko for overisning, fra [6]. Side 17 af 17
Teknisk Notat Støj fra forsøgsmøller ved Kappel Udført for DONG Energy AV 1145/09 Sagsnr.: A581177 Side 1 af 20 20. maj 2009. Revideret den 30. juni 2009 DELTA Venlighedsvej 4 2970 Hørsholm Danmark Tlf. +45 72 19 40 00 Fax +45 72 19 40 01 www.delta.dk CVR nr. 12275110
AV 1145/09 Rev.1 Side 2 af 20 Titel Støj fra forsøgsmøller ved Kappel Journal nr. Sagsnr. Vores ref. AV 1145/09 A581177 CB/DH/BSG/JEL/ilk Rekvirent DONG Energy A. C. Meyers Vænge 9 2450 København SV Rekvirentens ref. Tove Kjær Hansen DELTA, 30. juni 2009 Claus Backalarz Akustik
AV 1145/09 Rev.1 Side 3 af 20 Indholdsfortegnelse 1. Indledning...4 2. Generelt om støj...5 2.1 Ændringer i støjniveauer...5 2.2 Måling og beregning af støj fra vindmøller...5 2.3 Lavfrekvent støj...6 2.4 Lavfrekvent støj fra små og store vindmøller...7 2.5 Eksempler på målt og beregnet lavfrekvent støj...8 3. Vindmøllerne ved Kappel...10 3.1 Vindmøller og placering...10 3.2 Beregning af støjbidrag udendørs...11 3.3 Tilpasning af Nord2000 til vindmølleberegninger...12 3.4 Støjbidrag fra de planlagte vindmøller indendørs...13 3.5 Støjkort...15 3.6 Procentvis fordeling af støjbidrag...16 4. Støjbarometre...18 5. Sammenfatning...19 6. Referencer...20
AV 1145/09 Rev.1 Side 4 af 20 1. Indledning DONG Energy har i forbindelse med udarbejdelse af VVM-redegørelsen for de kommende forsøgsmøller ved Kappel på Lolland rekvireret DELTA til at beregne støjbidraget L Aeq samt det lavfrekvente støjbidrag L pa,lf ved de nærmeste naboer. Beregningerne af støjbidragene fra vindmøllerne er sket efter Nord2000-metoden, da denne giver mulighed for at beregne lavfrekvent støj (10-160 Hz) og variere de meteorologiske forudsætninger. Denne type beregninger kan ikke benyttes i forbindelse med myndighedernes sagsbehandling, her skal metoden beskrevet i Bekendtgørelse nr. 1518 af 14. december 2006 Bekendtgørelse om støj fra vindmøller [6] benyttes. Resultaterne i dette notat skal derfor betragtes som orienterende. Endvidere omhandler dette notat både L pa,lf beregnet inde og ude, selvom man i miljøsager normalt kun måler lavfrekvent støj indendørs. Beregninger foretaget efter bekendtgørelsen vil typisk overestimere støjbidragene hos naboerne, idet der altid forudsættes optimale lydudbredelsesforhold fra hver mølle til hvert immissionspunkt. Med Nord2000 vil de meteorologiske forudsætninger svare til 9 typiske vejrklasser, der er fremherskende i Danmark, hvad angår eksempelvis vindretning og vindhastighed samt temperaturgradient. Dermed er Nord2000-resultaterne bedre i overensstemmelse med det virkelige, gennemsnitlige støjbidrag fra møllerne hos naboerne. Dette notat omhandler hovedsageligt en kombination af vindmøller, som af DONG Energy betegnes Eksempel 2, og som må betragtes som den støjmæssige worst-case situation af de kombinationer af vindmøller, der har været overvejet. Eksempel 2 består af 4 stk. 5 MW (93 m høje), 2 stk. 6 MW (103 m høje) og 1 stk. 8 MW (119 m høj) vindmøller opstillet som vist i Figur 2. For den lavfrekvente støj er der også foretaget beregninger af støjbidraget ved en opstilling af møller, der er benævnt Eksempel 1. I denne kombination er 2 ud af de 4 stk. 5 MW-møller erstattet af 2 stk. 3,6 MW-møller (84 m høje). Alle højdeangivelser er navhøjder. Beregningsresultater rapporteres for overskuelighedens skyld i notatform, hvilket betyder, at kildestyrker, spektre, detaljerede beregningsforudsætninger mv. ikke er gengivet. Der henvises i øvrigt til de beregninger, der er foretaget ifølge Vindmøllebekendtgørelsen, og som er rapporteret andetsteds.
AV 1145/09 Rev.1 Side 5 af 20 2. Generelt om støj 2.1 Ændringer i støjniveauer Enheden for lydeffektniveau (kildestyrke, støjemission) L WA er db re 1 pw og enheden for lydtrykniveau (fx målt eller beregnet støjbidrag ved naboer) L Aeq er db re 20μPa. Med andre ord beskrives den udsendte støj fra en kilde (emission) ved L WA og den modtagne støj (immission) ved L Aeq. De fleste mennesker oplever en øgning af lydtrykniveauet på 10 db som en fordobling af støjen, og omvendt vil en 10 db dæmpning af støjen af de fleste opleves som halvering af støjen. De fleste vil kunne høre en ændring af lydtrykniveauet på 3 db, medens de fleste ikke vil kunne registrere en ændring på 1 db. Ovenstående håndregler gælder, hvis man præsenteres for ændringerne af den samme støj øjeblikkeligt. Hvis ændringerne sker langsomt, eller man sammenligner støj med forskellig frekvenssammensætning (fx rentoner og trafikstøj), kan den oplevede ændring i lydtrykniveau være anderledes. 2.2 Måling og beregning af støj fra vindmøller Støj fra vindmøller måles og beregnes efter Bekendtgørelse nr. 1518 af 14. december 2006 Bekendtgørelse om støj fra vindmøller [6]. Målinger og beregninger foregår opdelt i 8 frekvensområder (oktaver) fra 63 Hz til 8000 Hz, da støjudbredelsen er forskellig afhængig af frekvensen. Resultaterne opgives normalt kun som totalniveauer dvs. summen af de 8 oktaver for kildestyrken eller støjbidraget. Dette frekvensområde omfatter ikke hele det lavfrekvente område, der er defineret som området fra 10-160Hz og betegnes L pa,lf (se afsnit 2.3). Bekendtgørelsen kan derfor ikke benyttes, hvis man ønsker at beregne L pa,lf - bidrag fra en vindmølle. Beregningsmetoden i bekendtgørelsen giver oftest worst-case resultater, da resultaterne gælder under meteorologiske forhold, hvor støjbidragene er størst (medvind, positiv temperaturgradient). Hvis der er flere end én vindmølle vil resultaterne gælde for medvind fra alle vindmøller mod beregningspunktet, også selvom dette ikke fysisk er muligt. Støjen fra møllen måles med en mikrofon på en plade placeret på terræn, idet vindhastigheden er lavest tæt på jorden, og den vindgenerede støj i mikrofonen derfor er mindst. Der måles ved vindhastigheder omkring 6 og 8 m/s (alle vindhastigheder opgives som hastigheden målt i 10 m højde), og kildestyrken L WA,ref ved begge disse vindhastigheder beregnes på grundlag af oplysninger om de målte støjbidrag på pladen, målemikrofonens afstand fra møllen, navhøjde og terræntype.
AV 1145/09 Rev.1 Side 6 af 20 Når kildestyrken kendes, kan støjbidraget L pa beregnes i ethvert punkt omkring møllen. Der beregnes i højden 1,5 m over terræn ved hjælp af en formel, hvori kildestyrken, afstanden til møllen, navhøjden, luftabsorptionen og terrænforhold indgår. Støjbidraget L pa beregnes for vindhastighederne 6 og 8 m/s. Hvis der er tydeligt hørbare toner i støjen i et punkt, skal der til støjbidraget lægges et genetillæg på 5 db, hvorved støjbelastningen L r fås. Hvis der ikke er tydeligt hørbare toner i støjen er L r = L pa, i modsat fald er L r = L pa + 5 db. Det er støjbelastningen L r, der skal sammenlignes med grænseværdien. Hvis der er flere møller, eventuelt en vindmøllepark, beregnes det samlede støjbidrag i naboområdet ved at summere de enkelte vindmøllers støjbidrag. Sammenlægningen af støjbidrag foregår efter formlen L pa,tot = 10*log(10 (LpA,1/10) +.+ 10 (LpA,n/10) ), hvor L pa,n er støjbidraget fra den n te mølle. Hvis der fx er 3 møller, som i et punkt giver bidrag på henholdsvis 37, 39 og 39 db(a), fås det samlede støjbidrag af L pa,tot = 10*log(10 (37/10) + 10 (39/10) + 10 (39/10) ) = 43,2 db(a). Det samlede bidrag er altså IKKE 37+39+39 = 115 db(a). Grænseværdierne for støj fra vindmøller er ifølge Vindmøllebekendtgørelsen [6]: Grænseværdier Vindhastighed i 10 m højde 6 m/s 8 m/s Udendørs opholdsarealer 42 db(a) 44 db(a) Støjfølsomme arealer 37 db(a) 39 db(a) Tabel 1 Grænseværdier for støjbelastningen L r fra vindmøller [db re 20µPa]. Udendørs opholdsarealer og støjfølsomme arealer er defineret i Vindmøllebekendtgørelsen [6]. I Kappel er kun Punkt A, Sommerhuse, beliggende i et støjfølsomt areal. Bekendtgørelsen angiver ikke grænseværdier for lavfrekvent støj. 2.3 Lavfrekvent støj I Orientering fra Miljøstyrelsen nr. 9/1997 Lavfrekvent støj, infralyd og vibrationer i det eksterne miljø [1] kan man læse, at lavfrekvent støj i miljøsagssammenhæng defineres som det A-vægtede støjniveau i området 10-160 Hz. Støj under 20 Hz betegnes infralyd og omtales ikke i dette notat. Notationen for det A-vægtede lavfrekvente støjniveau er L pa,lf. I samme orientering er der angivet foreslåede grænseværdier for den lavfrekvente støj målt indendørs (se Tabel 2).
AV 1145/09 Rev.1 Side 7 af 20 Beboelsesrum, herunder i børneinstitutioner og lign. Anvendelse Aften/nat (kl. 18-07) Dag (kl. 07-18) L pa,lf [db] 20 25 Kontorer, undervisningslokaler og andre lign. støjfølsomme rum 30 Øvrige rum i virksomheder 35 Tabel 2 Miljøstyrelsens foreslåede grænseværdier for lavfrekvent støj målt indendørs. Grænseværdierne gælder for godkendelsespligtige virksomheder og anlæg og gælder støjen målt indendørs hos naboer, da det er forbundet med store praktiske problemer at måle støjen udendørs, og da det oftest er indendørs, at lavfrekvent støj kan give gener. Som nævnt er der i Vindmøllebekendtgørelsen [6] ikke opgivet grænseværdier for lavfrekvent støj. 2.4 Lavfrekvent støj fra små og store vindmøller Den spektrale fordeling af lydenergien for store (>2 MW) og små vindmøller (<500 kw) er stort set identisk. Det betyder, at store vindmøller forholdsmæssigt udsender nogenlunde samme lydenergi i det lavfrekvente område som små vindmøller. Der henvises til [7], der er en redegørelse vedrørende lavfrekvent støj fra vindmøller. I Kappel ved Eksempel 2 -opstillingen erstattes 24 stk. 400 kw møller med 1 stk. 8 MW, 2 stk. 6 MW og 4 stk. 5 MW-møller. Dermed erstattes 9,6 MW med 40 MW nominel vindmølleeffekt. I Eksempel 1 -opstillingen (som er identisk med Eksempel 2 bortset fra at 2 af de 4 stk. 5 MW-møller er erstattet af 2 stk. 3,6 MW-møller) erstattes 9,6 MW med 37,2 MW nominel vindmølleeffekt. De gamle møller har hver i gennemsnit en kildestyrke på L WA = 98,1 db re 1 pw ved vindhastigheden 8 m/s (if. Rapport 81-02415-A fra Ingemansson). Den samlede kildestyrke for de 24 gamle møller er da 98,1 + 10xlog(24) = 111,9 db re 1pW. Kildestyrken for hver af de kommende møller er af DONG Energy på grundlag af kendskab til rotordiameter og tiphastighed (vingespidshastighed) estimeret til henholdsvis 110,3 db re 1 pw (8MW), 109,2 db re 1 pw (6MW), 108,6 db re 1 pw (5MW) og 108,0 db re 1 pw (3,6MW) ved vindhastigheden 8 m/s. Dette svarer til en samlet kilde-
AV 1145/09 Rev.1 Side 8 af 20 styrke på 117,5 db re 1 pw for alle 7 vindmøller ved 8 m/s for Eksempel 2 og 117,4 db re 1 pw for Eksempel 1. Det samlede regnestykke for ændringen af støjemissionen ved at erstatte de 24 gamle vindmøller med 7 nye vindmøller er da L WA = 117,5 db 111,9 db = 5,6 db ( Eksempel 2 ) og L WA = 117,4 db 111,9 db = 5,5 db ( Eksempel 1 ). Da der som nævnt ikke er nævneværdig forskel på den spektrale fordeling af lydenergien for små og store vindmøller, gælder øgningen af støjemissionen både for lavfrekvent støj (10-160 Hz) og for den øvrige hørbare støj (160-20000 Hz). Hvis den ønskede effekt på 40 MW skulle produceres med den nuværende vindmølletype, skulle der bruges 100 møller af 400 kw. Dermed ville den samlede kildestyrke have været 98,1 + 10xlog(100) = 118,1 db re 1 pw. I forhold til de nuværende 24 vindmøller ville den samlede kildestyrke øges med L WA = 118,1 db 111,9 db = 6,2 db. Ændringen af støjbidraget fra møllerne i forbindelse med nedtagningen af de eksisterende 24 vindmøller og opsætningen af 7 nye møller afhænger af andet end den samlede kildestyrke før og efter. Afstanden til møllerne er også afgørende, og da afstandene mellem immissionspunkterne og møllerne ændres væsentligt, er der ikke en simpel sammenhæng mellem ændringen i samlet kildestyrke og støjbidrag. 2.5 Eksempler på målt og beregnet lavfrekvent støj I Figur 1 er vist et udvalg af målte og beregnede L pa,lf -værdier grupperet i indendørs og udendørs. Resultaterne hidrører fra en tidligere undersøgelse af støjen fra bl.a. 3,6 MW vindmøller. Eksemplerne er medtaget for at give et indtryk af, hvilke niveauer af lavfrekvent støj, man kan udsættes for.
AV 1145/09 Rev.1 Side 9 af 20 LpA,LF [db re 20µPa] Meget trafikeret bygade, ude Passage lastbil, afstand 2m, ude Motorvej, på bro herover, ude Industrikvarter, m. lastbil, ude Industrikvarter, u. lastbil, ude Motorvej, afstand 225m, ude 3,6MW mølle, afstand 250m, ude Villakvarter ved motorvej, ude 3,6MW mølle, afstand 600m, ude 3,6MW mølle, afstand 1800m, ude 3,6MW mølle, afstand 2600m, ude Inde i bil, rock på anlægget, inde Inde i bil, landevejskørsel, inde I holdende IC3-tog, inde I kørende IC3-tog, inde Inde i bil i tomgang, inde Oliefyr, afstand 1m, inde Lastbil i tomg. målt i kontor, inde Opvaskemaskine, afstand 0,6m, inde I lejlighed ved meget befærdet bygade, inde 3,6MW mølle, afstand 600m, inde Køleskab, afstand 0,5m, inde 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Figur 1 Eksempler på lavfrekvent støjniveau udtrykt ved L pa,lf. Tallene for vindmøllerne gælder for én mølle. Beregningen af den indendørs lavfrekvente støj fra en vindmølle er foregået ved, at der er regnet om fra udendørs til indendørs støjniveau vha. støjreduktionstal for et dansk enfamiliehus med forholdsvis ringe støjreduktionstal (se afsnit 3.4). Reduktionstallene stammer fra Hurtigfærgebekendtgørelsen [5].
AV 1145/09 Rev.1 Side 10 af 20 3. Vindmøllerne ved Kappel 3.1 Vindmøller og placering Alle beregninger af støjbidrag er foretaget for Eksempel 2, der som nævnt er den støjmæssige worst-case af de kombinationer af vindmøller, der har været overvejet. Mølle nr. Fabrikat Effekt Navhøjde L WA v. 6 m/s [db re 1 pw] L WA v. 8 m/s [db re 1 pw] 1, 5, 6 og 7 REpower 5 MW 93 m 107,4 108,6 2 og 4 Ukendt 6 MW 103 m 108,0 109,2 3 Ukendt 8 MW 119 m 109,1 110,3 Tabel 3 Oversigt over de møller der indgår i Eksempel 2. Mølle nr. Fabrikat Effekt Navhøjde L WA v. 6 m/s [db re 1 pw] L WA v. 8 m/s [db re 1 pw] 1 og 5 REpower 5 MW 93 m 107,4 108,6 2 og 4 Ukendt 6 MW 103 m 108,0 109,2 3 Ukendt 8 MW 119 m 109,1 110,3 6 og 7 Siemens 3,6 MW 84 m 106,8 108,0 Tabel 4 Oversigt over de møller der indgår i Eksempel 1. Kildestyrkerne for møllerne af ukendt fabrikat er som nævnt estimeret af DONG Energy på grundlag af data om rotordiameter og tiphastighed. Møllernes placering er vist på Figur 2.
AV 1145/09 Rev.1 Side 11 af 20 Figur 2 De 6 punkter A-E og G i hvilke støjbidraget fra de planlagte 7 vindmøller er beregnet. Vindmøllerne er nummereret 1-7. 3.2 Beregning af støjbidrag udendørs Der er i beregningerne forudsat, at møllerne har navhøjder og kildestyrker som angivet i Tabel 3 og Tabel 4. Der er foretaget beregninger af det udendørs lavfrekvente støjbidrag L pa,lf samt det almindelige støjbidrag L Aeq fra de 7 vindmøller. Opmærksomheden henledes på, at der ikke stilles krav til det udendørs lavfrekvente støjbidrag. I [1] er der angivet generelle vejledende grænseværdier for lavfrekvent støj indendørs. De i [6] nævnte grænseværdier gælder L Aeq udendørs. Beregningerne er foretaget for de 6 punkter vist i Figur 2, der alle er beliggende i højden 1,5 m over terræn. Beregningerne er foretaget med programmet SoundPLAN ver. 6.5 if. Nord2000-metoden, se [2] og [3]. Terrænet er overalt valgt som impedansklasse D normal uncompacted
AV 1145/09 Rev.1 Side 12 af 20 ground (forest floors, pasture fields),og der er regnet med fladt terræn uden skærmende genstande. Der er beregnet for 9 vejrklasser, der repræsenterer en gennemsnitsvejrsituation i Danmark over et år. Da Nord2000-metoden ikke er implementeret for frekvenser under 25 Hz, er det ved beregningen af støjbidraget fra 10-20 Hz antaget, at støjen udbredes som ved 25 Hz. Da udbredelsesforholdene er simple,er denne antagelse uden betydning for resultatet af de beregnede L pa,lf -niveauer. Beregningerne efter Nord2000-metoden adskiller sig fra beregningsmetoden angivet i Vindmøllebekendtgørelsen [6] ved, at de beregningsmæssige forudsætninger om vejrforholdene svarer til gennemsnitforholdene i Danmark, og ikke - som i [6] - til at der altid er optimale lydudbredelsesforhold fra hver vindmølle til hvert immissionspunkt. Resultaterne fundet med Nord2000 vil derfor bedre svare til den virkelige støjbelastning fra vindmøllerne, som beboerne ved punkterne oplever. 3.3 Tilpasning af Nord2000 til vindmølleberegninger Beregningerne er foretaget for vindhastigheden 6 og 8 m/s i 10 m højde, for at resultaterne kan sammenholdes med grænseværdierne i Vindmøllebekendtgørelsen [6]. Resultaterne svarer til det gennemsnitlige støjbidrag, man ville kunne måle fra alle 7 møller over et år i hvert af immissionspunkterne. Der er ikke benyttet L den -værdier, hvor støjbidraget vægtes højere i aften- og natperioden. Der er dog tale om en tilnærmelse, idet hver af de nævnte 9 vejrklasser indeholder flere forskellige meteorologiske forhold, herunder vindhastigheden, som ikke umiddelbart kan ændres beregningsmæssigt, hvis man samtidigt ønsker at benytte den indbyggede middelmeteorologi i form af de 9 vindklasser. Det betyder, at ved fx 6 m/s udsender møllerne beregningsmæssigt en konstant støj svarende til L WA,ref ved 6 m/s, selvom vindhastigheden (og dermed støjen fra møllerne) varierer som i et gennemsnitsår. Tilsvarende gælder for 8 m/s-beregningerne. De følgende resultater svarer derfor til det gennemsnitlige støjbidrag, som man over et år vil måle i immissionspunkterne, hvis møllerne konstant støjede som ved vindhastigheden 6 m/s henholdsvis 8 m/s. Imidlertid er den gennemsnitlige vindhastighed over et år målt ved Albuen Fyr (beliggende ca. 8 km fra vindmøllerne) 6,5 m/s, hvilket næsten svarer til 6 m/s. Derfor vil de nedenfor beregnede støjbidrag ved vindhastigheden 6 m/s svare ganske godt til de virkelige gennemsnitlige støjbidrag i immissionspunkterne midlet over et år. Resultaterne af beregningerne af de udendørs støjniveauer er vist i nedenstående Tabel 5.
AV 1145/09 Rev.1 Side 13 af 20 L pa,lf udendørs L Aeq udendørs Grænseværdi for L r 6 m/s 8 m/s 6 m/s 8 m/s 6 m/s 8 m/s Punkt A, sommerhuse 28 31 36 37 37 39 Punkt B, Højbakkegård 32 35 40 41 42 44 Punkt C, Vesternæs 31 34 38 40 42 44 Punkt D, ved Riddertofte 33 36 41 43 42 44 Punkt E, Gottesgabe 32 35 40 42 42 44 Punkt G, Ravnegravene Nord 35 38 43 45 42 44 Tabel 5 Beregnet udendørs støjbidrag L pa.lf og L Aeq fra de 7 vindmøller foretaget if. Nord2000- metoden. Beregningerne gælder Eksempel 2 -opstillingen af vindmøllerne. Det er forudsat, at der ikke er tydeligt hørbare toner i støjen [db re 20µPa]. Tabel 5 viser bl.a. en mindre overskridelse i Punkt G ved både 6 og 8 m/s, og at der i øvrigt ikke er overskridelser af grænseværdierne fra vindmøllebekendtgørelsen [6]. 3.4 Støjbidrag fra de planlagte vindmøller indendørs Det er forbundet med betydelig usikkerhed at beregne generelle støjbidrag indendørs, da resultaterne er helt afhængige af støjisoleringsevnen (reduktionstallet) for det enkelte hus. Der er i forbindelse med udarbejdelsen af Hurtigfærgebekendtgørelsen [5] i 1997 foretaget målinger af reduktionstallene i det lavfrekvente område for 9 enfamiliehuse, og der er ligeledes i forbindelse med projektet Lavfrekvent støj fra store vindmøller [7] i 2008 foretaget målinger for andre 9 enfamiliehuse. Begge måleserier viser, at der er betydelige forskelle i reduktionstallene for de enkelte huse. I forbindelse med førstnævnte måleserie blev der i [5] angivet konservative (dvs. lave) reduktionstal for lavfrekvensområdet. Disse er estimeret til at være mindre end reduktionstallene for 90 % for de danske boliger. I det følgende angives de beregnede indendørs støjbidrag L pa,lf fra de planlagte 7 vindmøller på grundlag af middelværdien for samtlige 18 målte reduktionstal samt på grundlag af de i [5] angivne konservative (lave) reduktionstal.