ANALYSE MOGELIJKHEDEN WINDENERGIE LOCATIE N59 I.R.T EXTERNE VEILIGHEID Datum Van B. Vogelaar Pondera Consult Betreft Analyse van de mogelijkheden voor plaatsing van windturbines in plangebied langs de N59 in relatie tot het onderwerp externe veiligheid van de omgeving. Projectnummer 717039 Verdieping: Externe veiligheid Inleiding In fase 1 is op hoofdlijnen onderzocht of er mogelijkheden zijn voor het plaatsen van windturbines langs de N59 / Hellegatsdam in de gemeente Goeree-Overflakkee. Uit deze verkenning is gebleken dat er, onder andere voor externe veiligheid, een aantal belangrijke aandachtspunten bestaan. Aangezien op basis van algemene vuistregels weinig mogelijkheden voor de plaatsing van windturbines worden voorzien, is besloten in de tweede fase een nadere analyse uit te voeren, waarin met specifieke scenario s wordt gerekend. In dit hoofdstuk wordt deze nadere analyse beschreven. Hierbij is gebruik gemaakt van dezelfde twee windturbineklassen, als gehanteerd is in de verkenning in fase 1. Specifiek is onderzocht welke effecten als gevolg van de faalscenario s van de windturbines aan de orde (kunnen) zijn. Hierbij is niet gekeken naar belemmeringen afkomstig van andere onderwerpen zoals ecologie, geschiktheid ondergrond of bereikbaarheid. Voor de berekeningen wordt gebruik gemaakt van het Handboek Risicozonering Windturbines (versie 3.1, 2014), hierna te noemen: HRW. Analyse aanwezige objecten Het plangebied inclusief de belemmeringen vanuit het onderwerp externe veiligheid staan weergegeven in onderstaand Figuur 1.1. Binnen het plangebied bevinden zich: De rijksweg N59 over de Hellegatsdam (in beheer van Rijkswaterstaat); Een hoogspanningslijn van Stedin welke momenteel in gebruik is als 50 kv verbinding maar ontworpen is als een 150 kv hoogspanningsverbinding behorende bij de verbinding Klaaswaal Ooltgensplaat. De hoogspanningslijn sluit aan op een hoogspanningsstation direct ten westen van het plangebied, nabij Den Bommel; De primaire waterkering behorende bij de Hellegatsdam en Volkeraksluizen van Rijkswaterstaat direct ten noorden van de rijksweg N59. Pagina 1 van 8
Figuur 1.1 Aanwezige infrastructuren en objecten in plangebied relevant voor externe veiligheid Geanalyseerde windturbines Om de mogelijkheden van het plangebied te onderzoeken wordt gekeken naar de volgende twee windturbineformaten: 100 meter ashoogte en 100 meter rotordiameter (tiphoogte is 150 meter); 130 meter ashoogte en 130 meter rotordiameter (tiphoogte is 195 meter). Voor deze twee scenario s zijn voorbeeldopstellingen getekend, aan de hand waarvan berekeningen kunnen worden gemaakt. Bij het intekenen van deze opstellingen is reeds rekening gehouden met enkele aandachtspunten vanuit externe veiligheid. Scenario 1 bestaat uit 8 windturbines welke deels zijn geplaatst binnen de beschermingszone van de primaire waterkering. Pagina 2 van 8
Figuur 1.2 Opstelling met 100/100 windturbines Opstelling 2 bestaat uit 6 windturbines welke deels zijn geplaatst binnen de toetsafstand van de hoogspanningslijn en binnen de beschermingszone van de primaire waterkering. Figuur 1.3 Opstelling met 130/130 windturbines Pagina 3 van 8
Hieronder wordt nader ingegaan op de specifieke effecten per geïdentificeerd object. Rijksweg N59 Het HRW geeft aan dat voor wegen die eigendom zijn van Rijkswaterstaat een vergunning van Rijkswaterstaat benodigd is indien de windturbines worden geplaatst binnen een halve rotordiameter van het eigendom van Rijkswaterstaat. Indien de windturbine is gelegen buiten een halve rotordiameter afstand dan kan de vergunning in de meeste gevallen verleend worden. Hiervoor dient met een analyse aangetoond te worden dat het individueel passanten risico (IPR) en het maatschappelijk risico (MR) kan voldoen aan de door Rijkswaterstaat gestelde eisen van IPR<10-6 en MR<2x10-3. Ook kan Rijkswaterstaat in de nabijheid van knooppunten, afslagen of andere bijzondere situaties vragen om een nader onderzoek naar verkeersveiligheid in relatie met afleiding van weggebruikers door de aanwezigheid van de windturbines. In de praktijk blijkt dat een vergunning in de meeste gevallen verleend kan worden, zolang de wiekoverslag over de rand van de wegverharding kan worden voorkomen. Daarom is in deze analyse een afstand van een halve rotordiameter aangehouden tot de rand van de wegverharding als te hanteren plaatsingsafstand (50m en 65 meter). Op basis van beschikbaar kaartmateriaal is ingeschat dat de verharding van de weg circa 12 meter breed is. Dit betekent dat de plaatsingsafstand tot het hart van de weg minimaal respectievelijk 56 en 71 meter bedraagt. Aan de zuidzijde van de weg is deze afstand in principe beschikbaar. Aan de noordzijde van de weg, is deze afstand op land niet beschikbaar. De turbines zullen in dat geval in het water geplaatst moeten worden 1. In beide scenario s kan dus, minimaal aan één zijde van de weg, worden voldaan aan de afstandseis van Rijkswaterstaat van minstens een halve rotordiameter tot de rand van de verharding. Er wordt vanuit gegaan dat een vergunning, die benodigd zou zijn als overdraai over het terrein van Rijkswaterstaat aanwezig is, in principe verleend zal worden. Hoogspanningslijn Er loopt een hoogspanningsverbinding parallel aan de N59. Deze verbinding heeft een breedte van circa 20 meter. Het HRW geeft aan dat TenneT een toetsafstand tot zijn bovengrondse hoogspanningsverbindingen hanteert van het maximum van of de tiphoogte of de werpafstand bij nominaal toerental. Met andere woorden: de grootste van beide afstanden is leidend. Lokale netbeheerders, waaronder Stedin, hanteren in de regel vergelijkbare toetsafstanden als TenneT. Hoewel dit niet aan Stedin is voorgelegd, is het aannemelijk dat in dit geval dat ook van toepassing is. In deze beschouwing wordt daar dus vanuit gegaan. Voor beide scenario s is berekend welke toetsafstanden van toepassing zijn. Voor het 100/100 windturbine formaat resulteert dit in een toetsafstand van circa 150 meter indien de werpafstand bij nominaal toerental kleiner is als 150 meter 2. Voor het windturbineformaat 130/130 geldt dat deze afstand circa 195 meter bedraagt. Bij een toetsafstand van 195 meter blijkt dat er niet voldoende ruimte overblijft tussen de Rijksweg en de hoogspanningslijn voor de plaatsing van windturbines van dit formaat. Plaatsing binnen de toetsafstand kan echter mogelijk zijn. Hiervoor moet worden berekend hoe groot de 1 Aangezien dit door de provincie is uitgesloten, wordt het scenario plaatsing in water niet nader onderzocht. 2 Voor veel 100/100 windturbines is de werpafstand kleiner dan 150 meter. Voor enkele windturbinetypes kan de werpafstand toenemen tot circa 160 meter waarbij er bij plaatsing van deze specifieke windturbinetypes nadere analyses benodigd zijn. Pagina 4 van 8
additionele risico s zijn op beschadiging (en uitvallen) van de hoogspanningsverbinding, als gevolg van de windturbines. Voorts moet door de netbeheerder worden beoordeeld of deze risico s acceptabel zijn. Dit wordt per individuele casus beoordeeld. In de praktijk blijkt echter dat additionele risico s maar beperkt aanvaardbaar worden geacht, gezien het vitale belang van de hoofdinfrastructuur. Effecten op het hoogspanningsnetwerk Scenario 1 kan zeer waarschijnlijk voldoen aan de toetsingsafstand van die door TenneT worden gehanteerd 3. Hiervoor dient wel een windturbinetype te worden geplaatst met een werpafstand kleiner dan 150 meter. Onderstaand is in een tabel enkele werpafstanden weergegeven van windturbines met vergelijkbare afmetingen. Een werpafstand bij nominaal toerental kan ook worden gereduceerd met behulp van het aanpassen van de windturbine instellingen waardoor de rotor langzamer ronddraait. Tabel 1.1 Werpafstanden verschillende windturbines nabij 100/100 formaat 4 Fabrikant Type Toerental Nominaal Ashoogte Werp-afstand bij nominaal Enercon E-101 14,5 99 134 Vestas V105 13,9 72,5 125 Nordex N100 14,3 100 130 Senvion 3.4M104 16,0 100 158 Siemens 3.4-101 16 94 145 Vestas V117 17,7 91,5 160 Enercon E-115 12,8 92 133 Indien een turbinetype wordt gekozen dat voldoet aan de afstandseis voor hoogspanningslijnen, veroorzaakt dit geen significant additioneel risico voor de hoogspanningslijn, in scenario 1. De windturbines van scenario 2 vallen grotendeels binnen de toetsafstand van 195 meter. De trefkans 5 van de hoogspanningslijn wordt daarom berekend om de mogelijke effecten in beeld te brengen. Deze trefkans wordt berekend aan de hand van een tweetal faalscenario s uit het HRW: mastfalen; bladworp. Andere faalscenario s (gondelval en afworp kleine onderdelen), worden niet nader beschouwd, omdat deze of niet tot de hoogspanningsverbinding rijken (gondelval) of een verwaarloosbare invloed hebben (afworp kleine onderdelen). In onderstaande tabellen 1.2 en 1.3 staan de respectievelijke afstanden per windturbinepositie vermeldt samen met de daarbij horende trefkans van het scenario mastfalen en bladworp per windturbine. 3 Er wordt daarbij vanuit gegaan dat Stedin in dit geval dezelfde toetsingsafstanden hanteert. 4 In deze tabel zijn een tweetal windturbinetypen opgenomen met een werpafstand van meer dan 150 meter. Indien deze turbines zouden worden gehanteerd, moeten nadere mitigerende maatregelen worden getroffen. Een voorbeeld is het verplaatsen van de windturbines, zodat meer afstand tot de weg ontstaat, of het reduceren van het toerental. 5 In deze analyse wordt uitgegaan van treffen = 100% falen van de verbinding. Pagina 5 van 8
Tabel 1.2 Trefkans bij mastfalen bij scenario 2 Windturbinenummer Afstand tot hoogspanningslijn Valhoek waarbij hoogspanningslijn geraakt kan worden Trefkans bij mastfalen 1 188 meter 35,65 1,3 x 10-5 2 179 meter 57,1 2,1 x 10-5 3 176 meter 62,1 2,2 x 10-5 4 171 meter 70,5 2,6 x 10-5 5 154 meter 92,7 3,3 x 10-5 6 133 meter 116,4 4,2 x 10-5 Totaal mastfaalrisico 1,6 x 10-4 De werpafstand bij nominaal toerental van een 130/130 windturbine is, afhankelijk van het exact te kiezen windturbinetype, circa 170 meter. Dit betekent dat in scenario 2, voor windturbines 5 en 6 het scenario bladworp tot de hoogspanningslijn reikt en een additioneel risico optreedt. In onderstaande tabel is daarom eveneens een inschatting gegeven van de trefkans van het scenario bladfalen voor windturbines 5 en 6. Tabel 1.3 Trefkans bij bladworp bij opstelling 2 Windturbinenummer Afstand tot hoogspanningslijn Kans dat werpafstand behaald wordt Werprichting waarbij hoogspanningslijn geraakt kan worden Trefkans bij bladworp 5 154 13% 98,1 2,3 x 10-4 6 133 24% 115,9 2,7 x 10-4 Totaal bladworprisico 5,1 x 10-4 Op basis van deze twee tabellen is de totale trefkans van de hoogspanningslijn in scenario 2 in beeld. Deze bedraagt 6,7 x 10-4 per jaar over een traject van ca. 3 kilometer. Dit komt overeen met een additionele faalfrequentie van 2,2 x 10-4 per kilometer. Deze risicotoevoeging moet vergeleken worden met de huidige faalfrequentie van dit elektriciteitstracé. De huidige faalfrequenties zijn echter niet openbaar beschikbaar, maar alleen bij de netbeheerder bekend. Indien ontwikkeling van windturbines op deze locatie wordt overwogen, is overleg met de netbeheerder nodig. Waterkering De N59 is tevens een primaire waterkering (Hellegatsdam) in beheer van Rijkswaterstaat. Deze waterkering maakt onderdeel uit van de Deltawerken. Plaatsing van windturbines is in de kernzone of beschermingszone van de primaire waterkering alleen mogelijk met goedkeuring van de beheerder van de waterkering 6. Hierbij dient te worden aangetoond dat de aanwezigheid van de windturbines geen invloed heeft op de betrouwbaarheid en werking van de waterkering. Hiervoor dient samen met de beheerder van de waterkering een toetsingskader en beoordelingsmaat te worden afgestemd. Op het moment van schrijven van deze notitie is de 6 Beleidsregel voor het plaatsen van windturbines op, in of over rijkswaterstaatswerken, 2015 Pagina 6 van 8
beoordelingsmaat en het toetsingskader echter niet bekend voor deze waterkering. Om toch inzicht te verkrijgen in de effecten, zijn twee mogelijkheden verkend: 1. Is het mogelijk de windturbines buiten de beschermingszone te plaatsen, en zo ja, wat betekent dit voor de andere effecten? 2. Welke faalscenario s zouden kunnen optreden en hoe wordt de mogelijkheid van vergunningverlening ingeschat. Verplaatsen windturbines buiten de beschermingszone De breedte van de beschermingszone is vastgelegd in de Legger Dijkringverbindende Waterkering Hellegatsdam en Volkeraksluizen, 2009. Uit dit document blijkt dat de kernzone bestaat uit: de kernzone, bestaande uit het dijklichaam, inclusief speciale voorzieningen die voor het waterkerend vermogen van belang zijn (zoals bestortingen of constructies); de beschermingszone, die loopt tot 30 meter buiten de kernzone. De kernzone is niet nader gedefinieerd door Rijkswaterstaat, maar wordt hier aangehouden als de volledige breedte van het dijklichaam, vanaf de rand van het Haringvliet tot aan de onderzijde van het talud van naast de Bosweg. In figuur 1.4 is de hoogtekaart weergegeven, waarop dit te zien is. Wanneer de windturbines volledig buiten de beschermingszone (kernzone + 30 meter) worden geplaatst zorgt dit ervoor dat de afstand tot de hoogspanningslijn kleiner wordt. Daarmee zullen de risico s voor de hoogspanningslijn toenemen. Figuur 1.4 Hoogte van de waterkering nabij Hellegatsdam Pagina 7 van 8
Effecten op primaire waterkering Het direct waterkerende deel van de waterkering bevindt zich aan de noordkant van de N59. Dit betekent dat rotoroverslag over het waterkerende deel van de waterkering niet mogelijk is, omdat de windturbines niet op de weg geplaatst kunnen worden. De waterkering bevindt zich wel binnen de effectafstand van de faalscenario s: Mastfalen en bladworp bij nominaal toerental en bij overtoeren. Bij het scenario mastfalen kan een vallende gondel schade of een gat veroorzaken aan de primaire waterkering. De effecten en kans op schade dienen in overleg met de dijkbeheerder te worden geanalyseerd en besproken. Dit geldt voor beide scenario s in deze analyse. Op voorhand kan worden gesteld dat, indien de additionele faalkans aanzienlijk is (> 10% van de intrinsieke faalkans van de kering), vergunningverlening naar verwachting moeilijk zal zijn. Conclusie Plaatsing van een windpark op de locatie N59 / Hellegatsdam leidt tot additionele risico s voor de waterkering en hoogspanningsverbinding en/of de rijksweg. Realisatie is daarom enkel mogelijk indien een additioneel risico wordt geaccepteerd op de primaire waterkering en/of op de aanwezige hoogspanningsverbinding en de weg. Voor beide scenario s lijkt het op voorhand onmogelijk turbines te plaatsen zonder additionele risico s op één van de infrastructurele werken. Of deze risico s aanvaardbaar zijn, moet in overleg met de beheerders worden afgestemd. Pagina 8 van 8