Vindkraftverk

Vindkraft är en av de snabbast växande energisektorerna och står i fokus för utvecklingen i många länder runt om i världen, särskilt i Europa. År 2007 enades de europeiska ledarna om att 20 procent av sitt energibehov ska komma från förnybara källor. Vindkraftverk omvandlar vindenergi till elektricitet. Vinden tenderar att vara starkare och jämnare över havet än på land, och det finns stora, potentiellt produktiva områden tillgängliga till havs.

Undervattensljud av varierande intensitet och varaktighet genereras under de fyra stegen i en vindkraftparks livscykel:

1. Förkonstruktion, som ofta omfattar geofysiska/seismiska undersökningar för att bedöma platsens tillstånd och ökad fartygstrafik till och från platsen;
2. Byggnation, som kan omfatta pålning, borrning, utgrävning med sprängämnen, muddring, kabelläggning och fortsatt fartygs- och pråmverksamhet;
3. Drift, inklusive långvarigt buller i samband med mekaniska vibrationer när bladen snurrar och underhållsfartygstrafik, som fortsätter under anläggningens 20-25-åriga livslängd, och
4. avveckling, som kan inbegripa mekanisk skärning och sprängämnen samt ökad fartygstrafik till och från platsen.

Under driftskedet av en vindkraftpark produceras lågfrekvent ljud när bladen snurrar. När ett vindkraftverk är i drift överförs vibrationer inuti nacellen (höljet som innehåller generatorn, växellådan och andra delar) ner i vindkraftverkets huvudaxel och in i dess fundament. Vibrationerna sprids sedan till vattenpelaren och havsbotten. Ljudet är främst under 1 kHz (i allmänhet under 700 Hz), med en källnivå på 80-150 dBre 1 µPa @ 1 m. Aerodynamiskt buller som produceras av rotorbladen kan också komma in i vattnet via luften. Ljudnivåerna ökar något när vindhastigheten ökar. Typen av vindkraftverkens fundament påverkar också överföringen av undervattensljud.

Potentiella effekter

Många havsbaserade vindkraftparker byggs i kustvatten. Den betydande ökningen av utvecklingen av havsbaserad vindkraft har lett till oro för potentiella negativa effekter på fiskar, marina däggdjur, ryggradslösa djur, fåglar och fladdermöss. Potentiella negativa effekter är kollisioner, förflyttning av livsmiljöer och exponering för elektromagnetiska fält och undervattensbuller.

Observationer tyder på att undervattensljud som produceras under byggnadsfasen av havsbaserade vindkraftverk, särskilt ljudet från pålning, utgör en större potential för fysiologisk och beteendemässig påverkan än driftsljud Madsen, P., Wahlberg, M., Tougaard, J., Lucke, K., & Tyack, P. (2006). Vindkraftverkens undervattensbuller och marina däggdjur: konsekvenser av nuvarande kunskap och behov av data. Marine Ecology Progress Series, 309, 279-295. https://doi.org/10.3354/meps309279.. Påldragning ger upphov till intensivt undervattensljud som kan uppfattas på avstånd från källan. Undervattensljud som genereras av vindkraftverk i drift är dock av lägre intensitet än pålning och har sannolikt en mindre påverkan än byggandet, om än under en längre tidsperiod.

Det finns begränsade uppgifter om långtidseffekter i samband med det kontinuerliga driftsljudet från havsbaserade vindkraftverk. Turbinernas storlek, vindkraftparkens totala storlek och var den är placerad har alla konsekvenser för miljöpåverkan. Dessutom har man dålig kunskap om kumulativa effekter i samband med flera vindkraftverk i närheten av varandra och ökad mänsklig verksamhet, t.ex. sjöfart, i vindkraftverkens närområde. Ytterligare data är också nödvändiga för att förstå effekter på grund av långsiktiga förändringar i tillgången på bytesdjur runt havsbaserade vindkraftverk.

Effekter av buller från havsbaserade vindkraftverk beror på arters känslighet och platsförhållanden. Försiktighet bör iakttas vid extrapolering av lokala mätningar och resultat från ett havsbaserat vindkraftverk till ett annat. Turbinstorlek och -teknik, typ av fundament, antal och avstånd mellan turbinerna inom anläggningen samt utbredningsförhållanden och omgivande bullernivåer på varje plats kan skilja sig åt och påverka de ljud som produceras och hur långt de färdas. Även underlagstyp, lokala marina samhällen och mänsklig verksamhet före och efter byggandet av vindkraftparker är mycket varierande. Skalan och storleken på varje vindkraftpark är också viktig att ta hänsyn till; små installationer kan ha mycket lokala effekter.

Fiskar

Undervattensljud i samband med havsbaserade vindkraftverk verkar inte påverka de fiskar som lockas till turbinfundamenten för mat och skydd. Vindkraftverkens fundament och ytterligare strukturer för att förhindra ”scour” (erosion) kan leda till ökad komplexitet i livsmiljön, vilket lockar till sig fiskar och ryggradslösa arter, särskilt sådana som föredrar hårda substrat. Detta är känt som ”rev-effekten”. Vindkraftverk till havs skapar också zoner där viss mänsklig verksamhet, t.ex. kommersiellt fiske, är förbjuden, vilket ger ytterligare skydd. Detta kallas ”skyddseffekten”. Fiskförekomsten har visat sig öka i närheten av olika havsbaserade vindkraftverk, och många fiskar har observerats i nära anslutning till vindkraftverkens fundament Reubens, J. T., Degraer, S., & Vincx, M. (2014). Ekologin hos benthopelagiska fiskar vid havsbaserade vindkraftverk: en syntes av fyra års forskning. Hydrobiologia, 727(1), 121-136. https://doi.org/10.1007/s10750-013-1793-1.Stenberg, C., Støttrup, J., van Deurs, M., Berg, C., Dinesen, G., Mosegaard, H., … Leonhard, S. (2015). Långsiktiga effekter av en havsbaserad vindkraftpark i Nordsjön på fisksamhällen. Marine Ecology Progress Series, 528, 257-265. https://doi.org/10.3354/meps11261.van Hal, R., Griffioen, A. B., & van Keeken, O. A. (2017). Förändringar i fisksamhällen på en liten rumslig skala, en effekt av ökad habitatkomplexitet av en havsbaserad vindkraftpark. Marine Environmental Research, 126, 26-36. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2017.01.009.. En studie visade också att ingen negativ effekt observerades på individuell hälsa eller reproduktionsförmåga hos tånglake efter fem års drift av Lilllgrunds havsbaserade vindkraftpark i Sverige. Ingen påverkan på reproduktiva förhållanden eller yngelutveckling hos honorna av tånglake observeradesLanghamer, O., Dahlgren, T. G., & Rosenqvist, G. (2018). Effekten av en havsbaserad vindkraftspark på viviparous eelpout: Biometri, yngelutveckling och populationsstudier i Lillgrund, Sverige. Ekologiska indikatorer, 84, 1-6. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.08.035.. Även om den här studien inte fann några fysiologiska skillnader mellan tånglake i vindkraftparksområdet och andra naturliga platser som undersökts, behövs ytterligare långtidsmätningar på den här platsen och på andra platser för att fullt ut förstå potentiella effekter av kontinuerligt buller från vindkraftparker på tillväxt och reproduktion. Detta är särskilt viktigt när större anläggningar tas i drift och/eller byggs i nära anslutning till andra anläggningar.

Marina däggdjur

Baserat på mätningar av undervattensljud som produceras av vindkraftverk förutspås effekterna av vindkraftverksamheten på marina däggdjur vara minimala till försumbaraTougaard, J., Madsen, P. T., & Wahlberg, M. (2008). Undervattensbuller från byggande och drift av havsbaserade vindkraftverk. Bioacoustics, 17(1-3), 143-146. https://doi.org/10.1080/09524622.2008.9753795.. Det finns få överlappningar mellan de undervattensljud som produceras av havsbaserade vindkraftverk och hörselförmågan hos tumlare. De kan uppfatta ljud från vindkraftverk i drift på ett avstånd av 100 m eller mindre från vindkraftverkens fundament. Beteendemässiga reaktioner från tumlare på undervattensljud som produceras av vindkraftverk verkar osannolika utom i mycket nära anslutning till vindkraftverkens fundament. Undervattensbuller från tre typer av havsbaserade vindkraftverk: Uppskattning av konsekvensområden för tumlare och sälar. The Journal of the Acoustical Society of America, 125(6), 3766-3773. https://doi.org/10.1121/1.3117444.. Hamnsälar kan dock uppfatta ljud på upp till flera kilometers avstånd. Det är osannolikt att ljudet från turbinerna i drift når upp till nivåer som är tillräckliga för att orsaka tillfälliga eller permanenta tröskelförskjutningar på något avstånd från turbinerna.

Det finns dock ett exempel i Östersjön där tumlare lämnade området under byggnationen och få djur återvände när vindkraftparken var i driftTeilmann, J., & Carstensen, J. (2012). Negativa långtidseffekter på tumlare från en storskalig havsbaserad vindkraftspark i Östersjön – bevis för långsam återhämtning. Environmental Research Letters, 7(4), 045101. https://doi.org/10.1088/1748-9326/7/4/045101.. Återkomsten av tumlare kan vara kopplad till kvaliteten på primära livsmiljöer. Resultaten belyser behovet av att behandla studier av havsbaserade vindkraftparker oberoende av varandra och inte extrapolera resultaten från ett område till ett annat.

Tilläggslänkar till DOSITS

• Vetenskap > Vad är vanliga undervattensljud?
• Vetenskap > Hur rör sig ljud?
• Vetenskap > Havsbullerets variation och bullerbudgetar
• Djur och ljud > Vilka komponenter i ljudet används för att höra?
• Djur och ljud > Hörsel hos amfibiska marina däggdjur
• Djur och ljud > Hörsel hos valar och sirener
• Djur och ljud > Effekter > Maskering hos fiskar
• Djur och ljud > Effekter > Beteende Förändringar hos fiskar
• Djur och ljud > Antropogena ljudkällor > Påldragning
• Djur och ljud > Antropogena ljudkällor > Kommersiell fartygstrafik
• Människor och ljud > Hur används ljud för att forska om vindkraft?
• Audiogalleri > Fartyg
• Audiogalleri > Muddring
• Audiogalleri > Explosiva ljudkällor
• Audiogalleri > Påläggning
• Audiogalleri > Vindkraftverk
• Hot Topic > Övervakning av vindkraftverk

Tilläggsresurser