Havmøllepark ved Rødsand VVM-redegørelse Baggrundsraport nr ...

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 Appendiks A 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 CO2 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/.
3.1.2 Vanddybder
Figur 3-3: Vindroser målt ved Gedser Odde for 5 års perioden 1994 til 1998 juni
og december måned.
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

3.1.5 Havne
Farvandet syd for vindmølleparken er et åbent farvand med stor vanddybde og
tydeligt markerede sejlruter og dermed ikke vanskeligt at besejle.
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.
Skibs- Længde[m] Bredde [m] Dybdgang [m] Dækhushøjde Deplacement
klasser
[m]
[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
T - ruten
Rute 1 og 2
Figur 5-1: Sejlruter omkring Rødsand vindmøllepark.
5.2 Skibsdata for skibstrafik fra Kielerkanalen
Møllepark
Gedser-Rostock
Rute 3 og 4
Lübeck-Østersøen
Rute 7 og 8
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.
Skibs- Femern- Øst- Gedser- Rostock- Rødby- Putg.- Lübeck- Østklasse
Øst Femern Rostock Gedser Putg. Rødby 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
6050000
6040000
6030000
6020000
6010000
6000000
5990000
Rødby-Puttgarden
Rute 5: 18700
Rute 6: 18700
T-ruten
Rute 1: 23800
Rute 2: 23800
Lübeck-Østersøen
Rute 7: 6850
Rute 8: 6850
Gedser-Rostock
Rute 3: 3300
Rute 4: 3300
Sejlrute afgrænsning
Sejlrute afgrænsning
Sejl ruter
Vindmøllepark
620000 630000 640000 650000 660000 670000 680000 690000 700000 710000 720000 730000
J.nr. R-001 18
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.

5.2.6 Grundinger
3
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.
Geografisk korrekt placering1
1
Dækker over flere grundinger ikke
nødvendigvis geografisk korrekt
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
2
4
5

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.
Uniform fordeling.
Kollisionskandidater
Normal fordeling.
Sejlrute
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.
Uniform fordeling.
Kollisionskandidater
Normal fordeling.
Sejlrute
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 (pmenn. 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:
hvor:
pmenn. fejl,r
Nr,s
ruter skibsklasser
F = p ⋅N
6.3 Fejl i styresystemer
menn. fejl menn. fejl, r r, s
Den aktuelle sandsynlighed for menneskelig fejl knyttet til den
enkelte del af sejlruten.
Antallet af kollisionskandidater fra den enkelte skibsklasse fra den
enkelte del af sejlruten.
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:
fstyremaskinefejl = 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
2.5 L
skib
p s
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:
Nr,s
Bp
Bs
vskib
ruter skibsklasser Bp + Bs
Fstyremaskinefejl = fstyremaskinefejl ⋅ Nrs , ⋅
v
6.4 Fejl i fremdriftsmaskineri
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)
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
skib

fdrivende 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.
Sejlrute
Figur 6-6: Principielt bevægelsesmønster for drivende skibe.
Vindmøller
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:
Panker
dr
vskib
Nr,s
ruter skibsklasser
1 rs ,
skib
d
Fdrivende skib = fdrivende skib ⋅( − P
r
anker )
⋅N
v
6.5 Implementering af frekvensmodellen
Sandsynligheden for succesfuld opankring (0,70)
Maksimal distance tilbagelagt af drivende skib, afgjort af
geografien dog maksimalt 4 sømil.
Hastigheden ved passage (ens for alle skibe).
Antallet af skibe på den enkelte rute fra en enkelt skibsklasse, der
har mulighed for at nå vindmølleparken, og som har retning mod
dette.
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
6.0E-06
4.0E-06
2.0E-06
0.0E+00
Trafo Station: Total frequency, all ships: 2.3E-5
Sideway Collision
HOB Collision
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

Femern-Øst Øst-Femern Femern-Øst Øst-Femern
Route 1a Route 2a Route 1b Route 2b
629 629 1275 1275
460 460 1117 1117
998 998 769 769
1493 1493 186 186
1494 1494 163 163
2246 2246 36 36
4313 4313 18 18
4886 4886 2 2
2882 2882 0 0
806 806 0 0
20207 20207 3566 3566
Tabel 7-1: Årlige antal passager ved T-ruten samt den parallel forskudte rute.
På grund af den kortere afstand til vindmølleparken øges frekvensen for påsejling
pga. menneskelige fejl meget, idet normalfordelingen nu giver et ikke ubetydeligt
bidrag. Kollisionsfrekvensen bliver nu 3,6x10 -3 mod før 3,5 x10 -9 , hvilket svarer til
en retur periode på omkring 300 år.
Den parallel forskudte rute giver nu også et lille bidrag for styre fejl, hvor
kollisionsfrekvensen bliver 1,6x10 -5 hvilket svare til en returperiode på omkring
60000 år.
Endelig øges frekvensen fra drivende skibe en lille smule, men for de drivende
skibe betyder afstanden knap så meget i den opstillede model.
9.0E-02
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 7-6: Frekvenser for sideværts kollision mod vindmøller som følge af
maskin fejl fordelt på sejlruterne. Rute 1 og 2 er summen af T-ruten og
den parallelforskudte rute. De øvrige ruter er de samme.
J.nr. R-001 36

Den årlige kollisionsfrekvens for drivende skibe bliver 0,21 mod før 0,18, hvilket
svarer til en returperiode på mellem 5 og 6 år.
Af følsomhedsstudiet fremgår det, at hvis nogle af skibene skulle have tildens til at
sejle tættere på vindmølleparken end den afmærkede T-rute, så begynder
kollisionsfrekvensen fra menneskelige fejl at blive betydelig og kan blive i samme
størrelsesorden som kollisionsfrekvensen for drivende skibe. For de drivende skibe
er reduktionen i returperioden begrænset, idet drivafstanden i modellen har
begrænset betydning.
J.nr. R-001 37

8. Korrektion af model
I det foregående kapitel er resultaterne baseret på den opstillede model
præsenteret. I modellen er der dog nogle konservative antagelser som det kan
overvejes at korrigere for. Disse faktorer er blandt andet:
• De lokale vind og strøm forhold, medtages bedre end den elliptiske form.
• Drivtider for drivende skibe. Den maksimale drivtid kan eventuelt nedsættes
pga. maskinen starter igen, skibe kommer til undsætning, eventuelt også i
relation til søfartsstyrelsens notat, ref. /20/.
• Vanddybden modelleres finere for at medtage variationen omkring
mølleparken.
• Justering af den faste tid (20 min.) som anvendes i forbindelse med
menneskelige fejl.
• Eventuelt et studie af hvor tit går maskinen i stå og i hvor lang tid.
Da det først og fremmest er de drivende skibe som udgør problemet, er det de
første to punkter der fokuseres på.
Vind og strøm korrektion:
T-ruten (rute 1 og 2) har de største bidrag til kollisionsfrekvensen for drivende
skibe. Her er der indlagt en elliptisk fordeling som reducerer frekvensen med ca.
10 %. Da strømmen typisk er øst eller vest gående vil den sjældent føre skibene
ind mod vindmølleparken. Tilsvarende er vinden kun nordgående i 12 % af tiden
og ikke 25 % som en uniform fordeling vil give. Ud fra vindretningen alene fås
således at frekvensen kan reduceres med en faktor 2. Hvis strømretningen reducere
med de 10 % der allerede er reduceret for gennem den elliptiske fordeling, bliver
den samlede reduktionsfaktor for vind og strøm på rute 1 og 2 omkring 2. Samme
argument kan anvendes for ruten Lübeck-Østersøen (rute7 og 8).
For de nord og syd gående ruter Gedser-Rostock (rute 3 og 4) og Rødby-
Puttgarden (rute 5 og 6) er billedet modsat. Vind fra øst forekommer i omkring
25 % af tiden ved Rødsand, hvilket stemmer overens med den uniforme fordeling,
Vind fra vest forekommer i omkring 42 % af tiden og er således over repræsenteret
med en faktor 1,7 i forhold til den uniforme fordeling. Den typiske strømretning
(øst eller vestlig) giver et tillæg der sættes til en faktor 1,5. Dette betyder at for
Rødby-Puttgarden ruten som ligger vest for vindmølleparken øges frekvenserne
med en faktor 2,5 (produktet af 1,5 og 1,7), mens ruten Gedser-Rostock ikke
korrigeres (de 1,5 går ud med de 1,7).
J.nr. R-001 38

Reduktion i drivtid:
I den opstillede model medtages bidrag fra drivende skibe fra hele sejlruten uanset
afstanden. Dog vil skibe med stor afstand have en meget lille sandsynlighed for at
ramme mølleparken og deres bidrag er derfor forsvindende.
Med udgangspunkt i Søfartsstyrelsens notat ”Procedure for fjernelse af genstade til
fare for sejladsen i danske farvande på Søfarsstyrelsens foranstaltning” ref. /20/
kan det dog diskuteres hvor længe et skib vil drive før der bliver sat ind med
slæbebåde eller lignende. Ovennævnte procedure giver Søfartsstyrelsen lov til at
fjerne drivende skibe som er til fare for skibstrafikken eller installationer på
søteritoriet, herunder borerigge, vindmølleparker, kabler og broer.
Den typiske strømhastighed ved Rødsand skønnes til omkring 0,2 til 0,3 m/s og
den vind giver et tillæg af størrelses ordnen 3-5 % af den typiske vindhastighed,
der er på omkring 7 m/s, lidt afhængig af skibets udformning. Den typiske driv
hastighed er således omkring 0,5 m/s. Hvis det antages, at den maksimale
reaktions tid før myndighederne bliver orienteret og en slæbebåd kommer ud og få
skibet under kontrol, er 10 timer, findes den maksimale driv afstand til 18 km.
Dette betyder at Rødby-Puttgarden (rute 5 og 6) ikke giver noget bidrag da den
ligger over 21 km væk. Den samlede reduktion er givet i Tabel 4-1.
Rute Beskrivelse Reduktion pga. Reduktion pga.
vind og strøm drivafstand
1 og 2 T-ruten 2 Ingen
3 og 4 Gedser-Rostock 1 Ingen
5 og 6 Rødby-Puttgarden +2,5 (øges) Ruten fjernes
7 og 8 Lübeck-Østersøen 2 Ingen
Tabel 8-1: Oversigt over faktorer der reducere eller øger frekvenserne for de
forskellige ruter.
Hertil kommer at frekvenserne for drivende skibe stadig er konservative, idet der
ikke er taget hensyn til at nogle af de drivende skibe formentlig får løst
problemerne inden de når ind til vindmøllerne og dermed undgår kollision.
Hvis faktorerne i Tabel 8-1 anvendes findes kollisionsfrekvensen fra drivende
skibe på mølleparken og trafo-stationen til 1,0x10 -1 og 1,1x10 -5 , hvilket svarer til
en returperiode for mølleparken på 10 år og 90000 år for trafo-stationen.
J.nr. R-001 39

9. Referencer
/1/ Den Danske Lods I og II, Farvandsdirektoratet, 1974 og 1983
/2/ Danmarks Transportstatistik, 1999, Danmarks Statistik
/3/ Dansk Skibsliste 1999, Udgivet på foranledning af Søfartsstyrelsen
/4/ Lloyd's Register of Ships, Vol. I - III, 1996-1997
/5/ Statistisk Årbog 1998, Danmarks Statistik
/6/ Ship Collision With Bridges, The Interaction between Vessel Traffic
and Bridge Structures. Ole Damgaard Larsen, 1993.
/7/ Ship/Platform Collision Risk in the U.K. Sector, M. A. F. Pyman, J. S.
Austin & P. R. Lyon. IABSE Colloquium Copenhagen 1983.
/8/ Integrated Study on Marine Traffic Accidents, Yahei Fujii. IABSE
Colloquium Copenhagen 1983.
/9/ The Probability of Vessel Collisions, T. Macduff. Ocean Industry p.
144 - 148, September 1974.
/10/ Probability of Grounding and Collision Events, Preben Terndrup
Pedersen. Risk and Response, 22nd WEGEMT Graduate School,
1995.
/11/ EDM, Safety of Navigation, E. A. Dahle, 1987.
/12/ Risikoanalyse for marine systemer, Svein Kristiansen NTH,
Trondheim, december 1990.
/13/ Retningslinier for Last- og sikkerhedsbestemmelser for Bærende
konstruktioner, NKB-skrift nr. 55, Juni 1987.
/14/ Vessel Collision Characteristics, Phase 1, 141-9400284, Feb. 1994.
/15/ Wave atlas for the inner Danish Waters, Pilot Project Pahse 0, DHI,
Juni 1997.
/16/ Wind Resources at Rødsand and Omø Stålgrunde, RISØ, oktober
1999.
/17/ Femer Bælt-forbindelsen, Forundersøgelser - Resumerapport,
Trafikministeriet marts 1999.
/18/ Nord-Ostsee-Kanal, (Kiel Canal) Jahresbericht 1998.
/19/ Telefonsamtale med Bio Consult (Jens Christensen)
J.nr. R-001 40

20/ Procedure for fjernelse af genstade til fare for sejladsen i danske
farvande på Søfarsstyrelsens foranstaltning, Søfarststyrelsen, 18.
marts 1998.
J.nr. R-001 41

J.nr. R-001
APPENDIKS APPENDIKS AA
A A
Oversigtstegning over vindmøllepark

J.nr. R-001

J.nr. R-001