Professor: Stumper fra smadret vindmølle kan flyve en kilometer væk
Risikozonen omkring en løbsk vindmølle er næsten en kilometer, og inden for den radius er risikoen en tusindedel for at blive ramt, viser beregninger, som en DTU-professor har lavet for Energistyrelsen.
Læs også
Læs mere om
Hvis bremserne på en vindmølle svigter, kan de tonstunge vinger blive slynget op til 350 meter væk. Hvis vingen går i stykker, kan fragtmenterne volde skade hele 800 meter fra vindmøllen.
Det viser en beregningsmodel, som professor Jens Nørkær Sørensen, Institut for Mekanisk Teknologi, DTU, udviklede for 25 år siden, og som stadig er gyldig.
Det tog professoren et år, inden han havde alle tænkelige momenter dækket i modellen, som blev bestilt af Energistyrelsen.
Modellen omfatter blandt andet, hvordan en flyvende vinge opfører sig aerodynamisk i luften, og hvordan den kan rutsje hen ad jorden, hvis den ikke planter sig lodret som en dolk.
Modelmøllen ligner nutidens vindmøller
En del af beregningen blev baseret på en mølle ved Esbjerg, som i sin tid først blev kaldt Projekt K og siden Tjæreborgmøllen. Møllen var på to MW og havde et 60 meter højt tårn og vinger på 30 meters længde, nogenlunde tilsvarende fysik som nutidens møller.
Den store beregning fylder mange sider med statistiske modeller, som kan bruges til at vurdere, hvor stort et område der skal afspærres, når bremserne svigter, og vindmøller løber løbsk.
P = 10 i minus tredje for at blive ramt
Sandsynligheden for at ramme personer, der bevæger sig inden for de 800 meter, som stumperne kan flyve væk, er en tusindedel. Bortset fra helt tæt på møllen, hvor risikoen vokser.
»Det sjove er, at denne sandsynlighed på en tusindedel er konstant over et stort område. Det er lidt pukler i sandsynlighedsfordelingen med et lokalt minimum og et lokalt maksimum, men groft sagt er den ret konstant,« fortæller Jens Nørkær Sørensen.
Der er ikke her taget hensyn til, hvilken retning vinden kommer fra. Dels fordi radialvinklen lige ud for vingerne er den mest risikable, dels fordi folk, der kommer forbi til fods eller i bil, ikke nødvendigvis tænker over, hvordan vinden vil påvirke vragstumpers retning, hvis møllen om et øjeblik går i stykker.
Vindhastigheden er ret ligegyldig
Vindhastigheden har mærkværdigvis ikke den helt store betydning for sikkerhedszonen.
»Banekurven afbøjes med vinden, men selve den afstand, stumpen flyver, forandres ikke,« forklarer Jens Nørkær Sørensen.
Stumpernes facon er med i denne del af beregningen. Jo større vægtfylde eller jo mere kugleform, des mindre bliver afbøjningen. Så den linie, der dannes ved at projicere rotorplanet ned på jorden, er teoretisk set det mest risikable sted at opholde sig.
Beregningens forudsætninger
Størst betydning har vingernes tiphastighed, vingelængden og tårnhøjden.
»Dengang havde K-møllen en normal tiphastighed på 100 m/s. I dag bruger man 70-80 m/s af hensyn til støj,« fortæller Jens Nørkær Sørensen.
Det gælder vel at mærke under normal drift. Når møllen løber løbsk, kommer hastigheden meget længere op, som det blev set i tv-klippet om Vestas-møllen ved Halling, som splintredes fredag 22. februar.
»Beregningsforudsætningen er en tiphastighed på 200 meter per sekund, og det er nok et godt bud på, hvor hurtigt det går, hvis man skal tage efter, hvad jeg så i tv forleden dag,« siger Jens Nørkær Sørensen.
Aerodynamisk facon har betydning
I det øjeblik, vingen eller en stump af vingen forlader møllen, er det løsrevne stykkes hastighed vigtig - og lidt uforudsigelig. Det samme gælder retningen, som følger en tangent til rotationen.
»En vinkel på cirka 45 grader opad giver den største kasteafstand,« siger Jens Nørkær Sørensen.
Spredningen af vragstykker er altså en statistisk fordeling med mange variabler hen over det tilliggende jordstykke. En hel, løs vinge kan efter den fordeling ramme et sted mellem 230 meter og 350 meter væk fra møllens sokkel.
Hvis vingerne går i stykker, som det skete i Halling og i Udby, spredes stumperne i en afstand op til mellem 650 meter og 800 meter. Den teoretiske model svarer nøje til virkeligheden.
Det er med i beregningen, at nogle stykker kan være flade i forskellig grad, og dermed kan have en aerodynamisk bæreevne, som giver dem forlænget flyvelængde.
Ahornfrøet har været med i modellen
»I beregningen af sandsynligheden for at blive ramt inden for den afstand har jeg også taget hensyn til, at stumper eller en hel vinge kan slå smut hen over jorden,« forklarer Jens Nørkær Sørensen.
Hvad sker der, hvis en hel møllevinge, som er tung i den ene ende, begynder at opføre sig som et ahorn-frø?
»Ja, så autoroterer den omkring sig selv. Det har jeg også regnet på. Men det er faktisk det bedste, der kan ske. For så bremses den vandrette hastighed, og så daler den mere lodret ned. Men jeg anser det altså for at være ret usandsynligt,« siger Jens Nørkær Sørensen.






