Onze samenleving draait op energie in alle voorko-

mende vormen. Een van de trends van de laatste

decennia is het gebruik van meer milieuverantwoorde

energie: zogeheten groene of duurzame energie.

Duurzame energie is een goed alternatief voor de

fossiele brandstoffen, maar er kleven ook nadelen aan.

Tijdens een recent door ons uitgevoerd onderzoek is

onder andere de impact bepaald van windenergie op de

industriële activiteiten.

h.F. dolleman,

Safety Manager

g.a.e. Koebrugge

Safety Engineer

Rondvliegende rotorbladen en vallende ijsbrokken

ook duurzame energie is niet zonder risicoWe zien steeds meer windmolens in het landschap. Tegelijkertijd horen we ook steeds meer van (dodelijke) ongevallen bij het werken aan deze hoge energiefabrieken. hoog tijd voor een inventarisatie van risico’s en mogelijke maatregelen.

oktober 2014 I 34

info

historie

Fossiele brandstoffen zijn de meest conventionele

brandstoffen van dit moment. Onze huidige industrie

maakt nog steeds veel gebruik van energie, die

opgewekt door de verbranding van olie, kolen en gas.

Aan deze methode kleeft een groot scala aan nadelen.

De meest bekende is wel de schade voor het milieu, in

het vormen van schadelijke broeikasgassen die tijdens

het verbrandingsproces vrijkomen.

Een ander nadeel van deze methode is dat de voorraad

fossiele brandstoffen op aarde niet onuitputtelijk is. Tot

slot heeft dat de winning van fossiele brandstoffen de

nodige impact heeft in het milieu. Dit is dan ook een

belangrijke reden om op zoek te gaan naar andere,

meer milieuvriendelijke, methoden om energie op te

wekken.

De nu bekende duurzame energiebronnen zijn:

- windenergie;

- waterkracht;

- zonnestroom;

- biomassa.

Sinds de jaren 80 van de vorige eeuw is duurzame

energiewekking volop in ontwikkeling gekomen, en nam

vooral windenergie een grote vlucht.

Productie hernieuwbare energie (februari 2013)

meer windenergie

De elektriciteitsproductie van windturbines nam in

2012 met 4% toe door uitbreiding van de capaciteit. De

capaciteit van de Nederlandse windturbines steeg met

ruim 100 megawatt tot 2.431 megawatt. In 2012 komt

40% van de productie van hernieuwbare elektriciteit uit

windenergie.

De toename van duurzame energie door biomassa

komt door in het meestoken van biomassa in reguliere

elektriciteitscentrales.

huidige stand der techniek

Commerciële of industriële windturbines worden

geproduceerd met een mastlengte van 80 meter of

meer. Een enkel blad van een 3 MW-windturbine weegt,

bij een lengte van 44 meter, bijna 7.000 kg ofwel 7 ton.

De gehele installatie (windturbine) weegt circa 145 ton.

Het vermogen van een 3 MW-windturbine wordt

geproduceerd door overbrenging van wind via de drie

(soms vier) bladen. Door middel van een centrale as

wordt een turbine in de gondel in werking gesteld. De

huidige conventionele windturbines zijn horizontale

windturbines, van het type HAWT: Horizontal-Axis

Wind Turbine. Dit betekent dat de aangedreven as van

de turbine horizontaal ligt. Ook een verticale as komt

voor, hoewel zeer sporadisch. Een voorbeeld is de

Maglev-turbine of de VAWT: Vertical-Axis Wind Turbine.

Het op dit moment haalbare maximale vermogen bij de

horizontale windturbines is 6 MW.

Nadelen

Hoewel windturbines natuurlijk voordelen hebben voor

het milieu, kleven er ook nadelen aan.

Voor wat betreft de veiligheid van windturbines geldt

dat er sprake is van beveiliging tegen overtoeren en

tegen het leveren van te veel stroom. Concreet zijn er

drie groepen risico’s bij windturbines die een direct

invloed kunnen hebben op de omgeving.

- breuk van een windturbineblad;

- omvallen van een windturbine door mastbreuk;

- naar beneden vallen van de gondel, de rotor en/of

stukken ijs.

De risico’s kunnen vervolgens weer verder worden

ingedeeld. Zo kan een blad afbreken bij het nominale

toerental als gevolg van materiaalmoeheid, maar ook

tijdens een overtoerensituatie. Het blad wordt dan weg-

geslingerd, zodat er een bepaald gebied kan worden

aangegeven waarin het blad kan inslaan (effectafstand).

Typerende faalfrequenties voor dergelijke risico’s zijn ten tijde van het rapport (2005).

Scenario Faalfrequentie per turbine per jaar

Breuk van geheel blad, onder te verdelen in de volgende drie scenario’s: - Bladbreuk bij nominaal rotor toerental- Bladbreuk bij mechanisch remmen (>> 1,25 keer nominaal toerental)- Overtoeren (>> 2,0 keer nominaal toerental)

8,4 x 10-4

4,2 x 10-4

4,2 x 10-4

5,0 x 10-6

Omvallen van de hele turbine door mastbreuk 1,3 x 10-4

Naar beneden vallen van de hele gondel en/of rotor 3,2 x 10-4

Naar beneden vallen van:- kleine onderdelen (bouten, beschermingskappen, anemometer, etc.)- bladdelen nadat een blad de toren heeft geraakt- stukken ijs tijdens een stilstand

kwalitatief beschouwen

info

oktober 2014 I 35

‘95 ‘96 ‘97 ‘98 ‘99 ‘00 ‘01 ‘02 ‘03 ‘04 ‘05 ‘06 ‘07 ‘08 ‘09 ‘10 ‘11 ‘12

12

10

8

6

4

2

0

% van het totale elektriciteitsverbruik

Biomassa Wind Zon en Water Bron: CBS

De kwaliteit van het onderhoud is van belang voor de

veiligheid van de windturbine.

In de huidige situatie zijn windturbines steeds veiliger

aan het worden, zodat de faalfrequenties bij moderne

turbines lager zullen uitvallen. Echter, er is nog steeds

sprake van een faalfrequentie.

Wanneer dergelijke faalfrequenties worden vergeleken

met bijvoorbeeld het Besluit externe veiligheid inrich-

tingen (BEVI), waarbij het plaatsgebonden risico hoger

is of kan zijn dan 10–6 per jaar, bestaan er mogelijk

scenario’s die aan dit aspect zouden kunnen voldoen.

Ten tweede moet een beoordeling plaatsvinden van de

effectafstanden. In het handboek zijn effectafstanden

terug te vinden met betrekking tot de diverse scenario’s.

In het scenario van afbrekende bladen tijdens een

overtoeren-situatie bij een 3MW windturbine bedraagt

de werpafstand van een turbineblad 369 meter.

potentiële effecten voor de industrie

Op tal van plaatsen staan windturbines in de omgeving

van boven- of ondergrondse industriële objecten. Het

kan daarbij om bedrijven gaan, maar ook om infra-

structurele voorzieningen. De beschadiging van een

(ondergrondse) datakabel als gevolg van een vallende

gondel heeft een effect op de bedrijfsvoering van de

eigenaar van de kabel. Immers, alle datacommunicatie

is onmogelijk geworden. Ditzelfde geldt bij utiliteiten,

zoals bijvoorbeeld koelwater- of brandstofleidingen

naar industriële sites.

In het Europoortgebied langs de A15 bij Rotterdam

staan diverse windturbines waarvan de effectcirkels

(369 meter) installaties bestrijken, waar gevaarlijke stof-

fen zijn opgeslagen. Dit zal ongetwijfeld niet de enige

plek in Nederland zijn, waar dit het geval is.

IJsafzettingen hebben een potentiële impactafstand die

de 369 meter zelfs kan overschrijden. Hier kan het effect

op veiligheidsvoorzieningen eveneens desastreus zijn.

Hoewel windturbines zijn uitgerust om in het geval

van ijsaangroei automatisch in een veilige situatie te

stoppen, zijn meldingen bekend van ijsafzettingen op

draaiende wieken. Ditzelfde geldt in een situatie van

overtoeren.

Door zijn aerodynamische vorm zal een afgebroken

wiek van een windturbine in vlucht gaan en mogelijk

op leidingen van een installatie neerkomen. Een impact

van 7.000 kg op een vloeistofvoerende leiding (met

bijvoorbeeld giftige stoffen) zal een effect hebben

buiten de site waar de installatie staat opgesteld. Dit

geldt natuurlijk ook voor een impact in of op gebouwen.

Hier kan ook persoonlijk letsel optreden.

onderhoud van de turbine

Tijdens de levenscyclus van een windturbine zal er

sprake zijn van diverse bezoekmomenten door mon-

teurs, waarbij een tocht moet worden gemaakt naar de

gondel. Bij het oude type turbine moet vaak met een

ladder of trap naar de gondel worden geklommen. In de

nieuwere versies is in de mast vaak een lift aanwezig.

Ook kan de gondel op hoogte van buitenaf worden

benaderd, door gebruik te maken van een liftbak. Dit

werken op hoogte brengt uiteraard risico’s met zich

mee.

In Engeland is een onderzoek gedaan naar de risico’s

en de effecten van windturbines. Het aantal ongevallen

is volgens het Caithness Windfarm Information Forum

gestegen van één in de 70’er jaren naar 44 in het eerste

kwartaal van 2014.

In bovenstaande figuur is het totaal aantal ongevallen

over de jaren heen 1.549. Hiervan waren er 108 fataal.

Van de 1.549 incidenten waren er 123 die ‘slechts’ leid-

den tot niet-fatale verwondingen. Onder de gewonden

waren 23 personen die niet in de industrie werkten,

maar die bij toeval in de omgeving aanwezig waren.

Om duidelijkheid te krijgen in de ongevalcijfers kan

op diverse manieren worden gezocht. Zo meldt het

1970

1980

1990

200

0

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

1

9

98

30

17

70

66

59

71

82

124

131

131

119

166

166

165

44

180

170

160

150

140

130

120

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Aantal ongevallen rondom windturbines in Groot-Brittannië.

oktober 2014 I 36

info

dagblad The Telegraph op 11 december 2011 dat er in

een periode van vijf jaar 1.500 incidenten en ongevallen

zijn geweest op windparken in Groot-Brittannië, ofwel:

een ongeval per dag.

potentiële aandachtspunten voor de preventie-

medewerker

Naast de effecten voor objecten in de omgeving zijn er

natuurlijk ook arbeidsrisico’s voor de werknemers die

werken in of aan de windturbine. Risico-inventarisaties

en -evaluaties van arbeidsomstandigheden zullen

aandacht moeten hebben voor de risico’s tijdens de

gebruiks- en onderhoudsfase. Immers, tijdens deze

fasen zullen er medewerkers werkzaamheden aan de

turbine verrichten.

arbocatalogus Wenb

De Nederlandse Wind Energie Associatie behartigt

de belangen van de bedrijven., die in Nederland actief

zijn op het gebied van windenergie op land en op de

Noordzee. NWEA heeft zich geconformeerd aan de

Arbocatalogus die de Werkgeversvereniging voor

Energie, Kabels & Telecom, Afval & Milieu (Wenb) heeft

uitgebracht. Deze bevat de afspraken die werknemers

en werkgevers hebben gemaakt om de risico’s tot een

minimum te beperken. Per risico staat beschreven wat

een medewerker zelf moet doen om veilig te werken,

maar ook wat van een werkgever mag worden verwacht.

In de arbocatalogus (http://productieleveringsbedrijven.

dearbocatalogus.nl/) zijn de werkzaamheden voor zowel

onshore als offshore per hoofdproces opgenomen.

Activiteiten aan windturbines onshore

Bed

iening

Elektrisch

Hyd

raulisch

Inspecties

Mechanisch

Scho

onm

aak

Werkzaamheden in kabelkelder x x x x

Werkzaamheden in mast; toegang tot de gondel x x x x x x

Werkzaamheden in de neuskegel x x x x x x

Werkzaamheden aan bladen x x x x

Werkzaamheden in bedieningsruimte x x x x x x

Werkzaamheden in de gondel x x x x x x

Werkzaamheden buitenzijde van de gondel x x x

Infrawerkzaamheden x x x

Afhankelijk van de werkzaamheden kan een preventie-

medewerker met behulp van de selectie in de catalogus

de preventieve maatregelen vaststellen. Enige kennis

van zaken is van belang om dit op een juiste en correcte

wijze uit te voeren. Toetsing door een kerndeskundige

hogere veiligheidskunde is aan te bevelen.

Overigens geeft de catalogus geen volledig beeld van

alle risico’s die tijdens de (onderhouds)werkzaamheden

aanwezig kunnen zijn.

Een bijkomend probleem is dat de technicus werkt op

een plek waar niet meteen een preventiemedewerker

aanwezig is om vragen te stellen. De technicus moet in

de praktijk dus in staat zijn zelf beslissingen te nemen

om veilig te werken. Met name bij werkplekken op

hoogte binnen of buiten de gondel zijn diverse risico’s

te onderkennen. Indien een risico uitmondt in een

onbeheersbare situatie, kan het zijn dat de monteur

niet langer in staat is zichzelf te redden. Dit scenario is

recentelijk nog werkelijkheid geworden.

Bij een incident zoals brand is het van levensbelang te

evacueren. Bij werk in of aan de gondel of de wieken

moet dat dus vanaf hoogte gebeuren. Volgens het

European Agency for safety and Health at work zijn de

volgende scenario’s voor het bezwijken van de windtur-

bine tijdens het gebruik of tijdens onderhoud mogelijk:

- Bezwijken van de toren

- Bezwijken van turbinebladen

- Turbineblad raakt de toren

- Brand in de turbine, soms veroorzaakt door bliksem

- Onweer of storm

bereikbaarheid

Naast deze scenario’s vragen wij ook aandacht voor de

bereikbaarheid van de windturbine. De hoogte van de

turbines wordt steeds hoger, tot wel 120 meter. Om de

gondel te betreden moet de onderhoudsmedewerker

een een zeer goede conditie hebben. Wij pleiten

daarom ook voor een lift die de medewerker naar

boven kan brengen, gekoppeld aan een trap. Oudere

turbines hebben geen lift, de nieuwere versies gelukkig

wel. Hierdoor vermindert de fysieke belasting voor de

monteurs aanzienlijk.

Tijdens een risicovolle situatie moet de medewerker

in staat zijn zelf beslissingen te nemen. Hij moet dus

ook beschikken over degelijke kennis van de maat-

regelen die hij kan nemen. Een goede uitwerking van

de arbopunten in de genoemde arbocatalogus én

een degelijke training in preventie en repressie van

incidenten in windturbines kunnen zorgen tot verhoging

van het veiligheidsbesef onder de medewerkers. In de

training en bewustwording van de medewerkers zal de

preventiemedewerker een rol kunnen nemen.

info

oktober 2014 I 37

geluidsbelasting

Als windturbines draaien, produceren ze elektriciteit

en daarnaast ook geluid. Er zijn afspraken gemaakt

over hoeveel geluid windturbines mogen veroorzaken.

Zowel voor de gebruiker als voor de onderhoudsmede-

werker geldt dat bij een windturbine sprake is van een

akoestische belasting. Bij het ontwerp en de bouw van

windturbines wordt met dit aspect voor de omgeving

en de omwonenden rekening gehouden. Maar voor de

monteur, die regelmatig voor korter of langere tijd in de

omgeving van de turbine aanwezig is, geldt dit niet. Hier

moet de aandacht voor de geluidsbelasting dus komen

vanuit de preventie.

Het geluid dat windturbines maken komt door:

- De draaiende rotorbladen (aerodynamisch geluid)

veroorzaken het meeste geluid. De hoeveelheid

geluid is vooral afhankelijk van de tipsnelheid (ofwel

rotordiameter en toerental) en de vormgeving van de

rotorbladen. Op het moment dat een rotorblad de

mast passeert verandert de ‘klankkleur’.

- De bewegende delen in de gondel, zoals de generator

en de tandwielkast (mechanisch geluid). Of die onder-

delen geluid maken en hoeveel, hangt af van het type

turbine. Bij moderne turbines is dit geluid tegenwoor-

dig ondergeschikt. De huidige windturbines zijn voor

wat betreft geluidsemissie gelijk aan het verkeer.

schaduwslag

Een specifiek aspect is de schaduwslag. Schaduwslag

is het fenomeen waarbij de wieken van de turbine een

stroboscopisch effect veroorzaken. Voor de medewer-

kers is dit een mogelijke belasting, omdat het onrustige

beeld stress kan veroorzaken. Dit kan vrij eenvoudig

worden voorkomen door er bij de bouw van eventuele

aanpalende gebouwen voor te zorgen dat de schaduw-

slag daar niet zichtbaar is.

conclusies

De aanwezigheid van windturbines kan risicovol zijn

voor mens, dier en milieu. Impact door breuk van een

windturbineblad, omvallen van een windturbine door

mastbreuk of naar beneden vallen van de gondel, een

rotor of stukken ijs kan doden of een calamiteit tot

gevolg hebben. De preventiemedewerker moet hiervan

notie nemen.

adviezen

Er moet aandacht worden besteed aan de risico-

effectcirkels van windturbines bij:

- de aanleg van wegen;

- de aanleg van industrieterreinen waar met gevaarlijke

stoffen wordt gewerkt;

- de aanleg van woonwijken;

- een scenario met kansberekening als gevolg van een

impact moet worden opgenomen in de vergunning,

om te bepalen wat in de omgeving van de windturbine

wel of niet mag.

- Het onderhoud aan de windturbines moet bij voorkeur

worden gecertificeerd door een door de Raad van

Accreditatie erkende instantie. Hierdoor wordt de kans

kleiner dat er incidenten ontstaan.

Voor reacties kunt u mailen naar: h.dolleman@planet.nl

oktober 2014 I 38

info