Rundt 25 kilometer utenfor kysten av stormfulle Skottland, der kontinentalsokkelen slutter og havbunnen går ned i dypet av Nordsjøen, skal Statoils flytende havvindmølle, Hywind, etter planen ta et nytt steg på teknologi-stigen.
På hundre meters dyp i havområdet Buchan deep 25 kilometer øst for Peterhead, skal fem store, flytende Hywind-turbiner forankres, fange den kraftigste vinden og tåle de største bølgene som konstruksjoner i slike havområder kan utsettes for.
Oppskalert utgave
Sentralt i arbeidet med å designe en ny, oppskalert versjon av Hywind-vindmøllen (6 MW), er rådgivningsselskapet Dr. Techn. Olav Olsen.
Olav Olsen var ingeniøren som tok doktorgrad på skallkonstruksjoner i betong.
Snekkersønnen fra Stavanger spilte en vesentlig rolle i utviklingen av de store Condeep-plattformene på begynnelsen av 1970-tallet.
Oljeplattformene, som ble produsert mellom 1975 og 1995, hvilte på tykke, hule betongsøyler, skulle tåle ekstreme belastninger og store vanndyp i Nordsjøen.
– Olsen var med på bringe oljeeventyret til Stavanger. Han var med på å legge grunnlaget for Norwegian Contractors' industrieventyr i Hinnavågen, noe som bidro sterkt til å etablere Stavanger som Norges oljehovedstad, sier fagsjef Finn Sandberg ved Norsk Oljemuseum til Teknisk Ukeblad.
Les også: Vattenfall bygger verdens største boligplattform for havvind
Ny kurs
Nå, 40 år etter, jobber selskapet etter skallkonstruksjons-eksperten fortsatt med engineering, design og verifikasjoner av installasjoner i oljesektoren.
For få år siden kom mer enn to tredjedeler av selskapets omsetning fra olje- og gassindustrien. Men i 2010 tok selskapet en ny retning.
– Vi jobber hardt for å få ned andelen av omsetningen fra olje og gass. Ikke nødvendigvis fordi vi vil ha færre oppdrag i sektoren, men for å få flere ben å stå på. Offshore vindkraft er et av områdene vi satser på. Kompetansen vi har fra betongkonstruksjoner, det marine miljøet og avanserte dynamikk- og bølgeberegninger gjør det naturlig, sier administrerende direktør Olav Weider i Dr. Techn. Olav Olsen.
I øyeblikket kommer rundt 12-15 prosent av omsetningen til selskapet fra offshore havvind. I fjor kom godt under 50 prosent av omsetningen fra oppdrag innen olje- og gass.
I 2009 etablerte Dr. Techn. Olav Olsen selskapet Vici Ventus sammen med AF Gruppen og energikonsernet Lyse. Selskapet skulle levere innovative fundamenter i stål og betong til den europeiske havvindindustrien.
Les også: Statoil lokker kinesisk turbingigant til storstilt havvind-prosjekt i Norge
Fra bunnfast til flytere
I dag er det liten aktivitet i Vici Ventus. Dr. Techn. Olav Olsens havvind-satsing går sakte framover, av flere årsaker.
En av dem er at havvindindustrien har tviholdt på bruk av monopæler, tradisjonelle turbinfundament i stål.
– Vi undervurderte nok tiden det tar for markedet å akseptere nye løsninger, konstaterer teknologidirektør Erik Bråtveit Holm.
Nå satser selskapet på flytende vindmøller, selv om flere av fundamentløsningene fra Vici Ventus lever videre. Utgangspunktet er enkelt.
– Mange områder i verden egner seg ikke for bunnfaste vindturbiner. I disse områdene kan flytende vindturbiner være det neste logiske steget for havvind-industrien, mener Weider.
Han tror potensialet for flytende vindmøller er stort i framtiden. Selv om teknologien i øyeblikket er umoden og kostbar sammenlignet med vindturbiner plassert på bunn i grunnere vann.
Sentralt i arbeidet med flyterne er mannen som gjerne blir kalt "Hywinds far", mariningeniøren Dagfinn Sveen.
Les også: DNV GL: Nå kan det lønne seg med flytende havvind til oljeplattformer
Utviklet for oljefelt
– Hywind ble i sin tid utviklet med tanke på bruk i olje- og gassfelt. Vi jobbet med flere løsninger for å skaffe elektrisitet til Oseberg-feltet. Vi endte opp med Hywind, som var det mest optimale designet for flytende turbiner, forteller Sveen.
I 2003 var Sveen, da ansatt i Hydro, en av tre som stod bak utviklingen av Hywind-konseptet.
Han oppkalte havvindflyteren etter moderselskapet, et navn som ble beholdt da Hydro og Statoil fusjonerte i 2007. Få måneder etter fusjonen tok Sveen sluttpakke og fortsatte å jobbe med Hywind og andre flytere på rådgiversiden i Dr. Techn. Olav Olsen.
– Vi bruker de samme metodene til flytende havvindfundamenter som vi brukte da vi arbeidet med flytende plattformer som Troll B, Troll C, Visund og Njord A. Det handler om det samme. Hvordan flytende konstruksjoner oppfører seg i sjø, responderer på bølger og hvor mye materialet tåler, sier Sveen.
Selskapet har utviklet to egne flyterkonsepter.
OO Star er et søylestabilisert betongfundament designet for tøff sjø og for å bære enorme turbiner opp mot 10 MW.
I motsetning til Hywind kan OO Star gjøres klar i havner med lite vanndyp. Den dype sparbøyen til Hywind gjør at denne må ha dypvannskai og mulighet for å kunne taues ut i en rute med dypt vann.
Les også: Ny verdensrekord for vindmølle: 192.000 kWh på et døgn
Havarert EU-prosjekt til Norge
Den andre flyteren, HiprWind, er et søylestabilisert triangulært fundament i stål, som festes med anker til havbunnen, som NTNU og Dr. Techn. Olav Olsen nå jobber for å få satt opp i norsk farvann.
I 2010 utviklet selskapet HiprWind-konseptet som partner i et stort EU-prosjekt i regi av Fraunhofer Institute i Frankfurt.
HiprWind skulle settes ut på 50 meters dyp i den spanske Biscaya-bukten, og levere åpne driftsdata til forskere. I stedet havarerte EU-prosjektet i kjølvannet av den spanske finanskrisen, da det ledende selskapet Acciona trakk seg ut.
I dag ligger fundamentet halvferdig på et verksted i Avilles i Spania.
Dersom de finner ut at fundamentet kan tilpasses norske forhold, blir HiprWind fraktet til Norge og installert utenfor Bjugn i Trøndelag allerede i 2016, i tilknytning til Viva testsenter for vindkraft. Weider håper det havarerte EU-prosjektet blir en stor jobb for selskapet i 2015.
– Vi er verdensledende på flytende offshore vindkraft, som følge av det vi har gjort på Hywind, HiprWind og OO Star. De to første er reelle prosjekter. Det finnes knapt flere flytende konsepter i verden, sier Weider til Teknisk Ukeblad.
– Japan satser også på flytende vindmøller, i jakten på nye energikilder etter Fukushima?
– Japanerne tar seg ikke tid til å utvikle alle prosjektene ordentlig. De vil skalere opp flytere veldig raskt. Noe av det de kaster ut i vannet nå er suboptimalisert og dyrt. De setter et tungt dekk oppå et halvt nedsenkbart fundament, for å sjøsette en til to vindturbiner. Men det er klart, de lærer mye raskt, sier teknologidirektør Bråtveit Holm.
Les også: Fransk havvindpark skal teste nytt norsk fundament
Kun tre i verden
John Olav Tande, direktør for Norsk forskningssenter for havvindteknologi (Nowitech), er enig i at selskapet er i tet innen flytende havvind.
– Jeg oppfatter Olav Olsen som et selskap i det internasjonale toppsjiktet innen design av flytende havvindfundamenter. Det er så langt bare bygget tre slike flytere i verden. Hywind er en av dem, og var den første flytende fullskalaturbinen i verden, sier Tande til Teknisk Ukeblad.
De to andre flyterne er Windfloat (2 MW), installert utenfor Portugal, og Fukushima Mirai, en 2 MW flytende vindturbin installert utenfor Fukushima i Japan.
De siste årene har Dr. Techn. Olav Olsen vært involvert i utviklingen i alt fra lukkede oppdrettsanlegg, lange fjordkrysninger, ultralange tunneler, bølgeenergi, flytende solkraft, og en rekke FoU-prosjekter støttet av Forskningsrådet. Blant mye annet.
Felles for prosjektene er at de ofte bruker avanserte beregningsmodeller som gjør såkalt fullkoblede analyser. Det betyr at alle belastninger, bevegelser og krefter fra bølger og turbulent vind oppdateres for tidsskritt som analyseres.
Som det norskutviklede analyse- og simuleringsverktøyet 3D Float, spesialutviklet for offshore vindkraft, som IFE står bak.
Og selskapets egenutviklede avanserte beregningsprogram for armerte betongkonstruksjoner, ShellDesign.
– Vi bruker 3D Float på flere fjordkrysninger i Ferjefri E39, som på flytebroa over Bjørnafjorden, sier Bråtveit Holm.
Rett før jul stod Norges største flytende sjøbad på Sørenga-utstikkeren i Oslo klart. Selskapet bidro med avanserte beregninger og nye, kostnadseffektvie byggemetoder for å bygge sjøbadet, i samarbeid med AF Gruppen.
Sjøbadet skal fungere som rekreasjonsområde blant annet for Sørenga-beboerne.
Les også: Gigantisk havvindpark skal fôre 820.000 britiske husstander med strøm
Må bygge i havet
– Vi tror på større bruk av hav og sjø. Befolkningsvekst gir tomtemangel, og man må bygge lengre ut i sjøen. Vi har til og med jobbet med flytende bydeler, sier Weider.
Olav Olsen ville ha fylt hundre år i 2013. På hundreårsdagen ble festplassen i Hinna Park i Stavanger offisielt døpt til Olav Olsens plass. Skallkonstruksjons-ekspertens teorier har også satt sine spor på land, som i trikkehallen på Bjølsen og Colosseum Kino på Majorstua.
Men det er fortsatt havet som peker seg ut som det mest trengende elementet for Olsens teorier i framtiden, skal vi tro betong-ekspertens sønn.
Tor Ole Olsen jobber i dag som forretningsutvikler i selskapet.
– Havet blir viktigere og viktigere. Når selv Norge med så få innbyggere bygger i sjøen utenfor byer, er det et tegn på at flytende konstruksjoner vil bli enda viktigere andre steder i verden. Det er mange steder det er trangt om plassen, sier Olsen.
– Hva bør Norge leve av etter oljen?
– Det er åpenbart at kompetanse vil bli en viktig del av hva vi må satse på framover. Spisskompetansen Norge har fått anledning til å utvikle innen olje og gass spesielt. Men vi må også passe på å utnytte kompetansen innen andre områder på en fornuftig måte. Jeg tror Norge vil slite med å overleve bare med fysisk arbeidskraft.
– Hva ville Olav Olsen svart?
– Mye av det samme, tror jeg. Hele vårt firma er bygget på spisskompetanse. Og det å utnytte den for det det er verdt, sier Olsen.
Les flere nyheter om havvind.
