Del 5 – Är 150 gram per år en realistisk uppskattning – eller önsketänkande?

I de tidigare delarna har jag försökt förstå hur uppskattningarna av mikroplast från vindkraftsblad egentligen har tagits fram.

Vi har sett siffror på allt från omkring 150 gram till något kilogram per vindkraftverk och år. Problemet är att mycket av detta bygger på modeller och antaganden. Det finns fortfarande förvånansvärt få mätningar där man faktiskt har följt verkliga rotorblad under flera år och mätt hur mycket material som försvunnit.

När jag fortsatte gräva började jag därför fundera från motsatt håll.

Om vi inte vet exakt hur mycket material som försvinner – kan mängden material som behövs för att reparera bladen åtminstone ge oss en fingervisning om hur omfattande slitaget och skadorna faktiskt är?

Det ledde till ett intressant spår.

Ett 2,9 tons blad – upp till 100 kg reparationsmaterial

I en studie från University of Cambridge om materialflöden och avfall från vindkraftsblad finns uppgifter om materialåtgång vid reparationer.

Bakom en del av uppgifterna finns data från Zhang 2016, som bygger på information från den tekniska chefen hos den kinesiska O&M-aktören KahnWind.

Data avsåg en tio år gammal vindpark nära Beijing med relativt små vindkraftverk på omkring 750 kW. Varje rotorblad vägde cirka 2,9 ton.

Reparationerna delades in i olika skadegrader.

Vid mindre skador på 10–20 centimeter användes omkring:

0,5 kg reparationsmaterial.

Vid mellanstora skador på 20–50 centimeter:

10 kg.

Och vid större skador på över en meter:

100 kg reparationsmaterial per reparation.

Det betyder naturligtvis inte att 100 kg material hade eroderat bort från bladet.

Reparationsmaterialet omfattar material som fiber, resin, filler, lim och ytbeläggningar. Dessutom måste skadat material ofta slipas bort och reparationsområdet göras större än själva ursprungsskadan för att den nya kompositen ska kunna bindas ordentligt.

Men proportionerna är ändå värda att fundera över.

Här talar vi om ett blad som väger endast 2,9 ton, där en större reparation kan kräva omkring 100 kg nytt material.

[BILD 1: Zhang-exemplet – 0,5 kg / 10 kg / 100 kg reparationsmaterial]

Men hur vanligt är det att bladen behöver omfattande reparationer?

Nästa fråga blir förstås om sådana problem är extremt ovanliga.

Där blir erfarenheterna från verkliga offshoreparker intressanta.

I två stora parker som vi tittat på tidigare – Anholt och London Array – behövde en mycket stor andel av vindkraftverken bladåtgärder efter bara omkring fem års drift.

För Anholt handlade det om 87 av 111 vindkraftverk, omkring 78 procent.

För London Array var motsvarande siffra 140 av 175, omkring 80 procent.

Det är viktigt att vara noggrann här: dessa siffror betyder inte att samtliga blad hade Zhangs skadegrad ”major” eller att varje reparation krävde 100 kg material.

Men de visar något annat som är minst lika viktigt.

Leading-edge-problem och behov av bladreparationer är inte någon teoretisk företeelse som bara inträffar efter 20–25 års drift.

I verkliga offshoreparker har omfattande reparationsprogram behövt genomföras redan efter ungefär fem år.

[BILD 2: Anholt och London Array – omkring 78–80 procent av verken behövde bladreparationer]

Och dagens vindkraftverk är enormt mycket större

Här kommer nästa pusselbit.

Vindkraftverket i Zhang-exemplet var på omkring 0,75 MW, och varje blad vägde cirka 2,9 ton.

Jämför det med dagens största offshoreverk på omkring 15 MW.

Där kan rotorbladen vara över 100 meter långa och väga tiotals ton styck.

Det betyder att ett enda modernt rotorblad kan väga många gånger mer än bladet i Zhang-exemplet.

Det vore fel att helt enkelt multiplicera Zhangs 100 kg med skillnaden i bladvikt och påstå att ett modernt blad därför kräver ett visst antal ton reparationsmaterial.

Så fungerar inte kompositreparationer.

Men storleksskillnaden visar samtidigt varför data från gamla, små vindkraftverk inte utan vidare kan betraktas som representativa för dagens enorma offshoreverk.

[BILD 3: Skalenlig jämförelse – Zhangs 0,75 MW-verk bredvid ett modernt 15 MW offshoreverk]

Och här stöter vi på samma problem igen:

Vi har förvånansvärt lite offentlig statistik över hur många kilogram material som faktiskt används när dagens 10–15 MW-blad repareras.

Vi vet däremot hur reparationerna görs

Det finns gott om teknisk litteratur om själva reparationsprocessen.

När ett rotorblad har fått erosionsskador lägger man inte bara ny färg ovanpå skadan.

Det skadade området måste först förberedas.

Coating, filler och ibland skadat kompositmaterial slipas bort. Vid djupare skador måste området fasas ut och nytt glasfiber- eller kolfiberlaminat byggas upp med resin. Därefter återställs bladets profil med filler, slipning och nya skyddsbeläggningar.

Det här är egentligen samma princip som när man reparerar en skadad glasfiberbåt.

Om båten gått på grund kan ganska lite material faktiskt ha försvunnit i havet, samtidigt som ett betydligt större område måste slipas upp för att man ska kunna göra en hållbar reparation.

Därför går det inte att säga:

100 kg reparationsmaterial = 100 kg borteroderat material.

Det vore fel.

Men reparationsprocessen innebär samtidigt att ytterligare material tas bort från bladet.

Och detta har nu även uppmärksammats vetenskapligt.

DTU-forskaren Leon Mishnaevsky har studerat mikroplast som uppstår vid underhåll av vindkraftsblad. När erosionsskador repareras måste området slipas, vilket genererar partiklar från coating och kompositmaterial.

Det innebär att det egentligen finns minst två materialströmmar:

erosion medan vindkraftverket arbetar

och

material som slipas bort när bladet senare repareras.

Vid offshorearbete blir dessutom frågan vad som händer med slipdammet särskilt relevant.

Det är dags för verkliga mätningar

Ju längre jag har granskat frågan, desto märkligare tycker jag därför att det är att diskussionen fortfarande i så hög grad kretsar kring teoretiska gram per vindkraftverk och år.

Vi vet att bladen eroderar.

Vi vet att de repareras.

Vi vet att stora reparationsprogram ibland behövs redan efter några års drift.

Vi vet att material måste slipas bort innan nytt material appliceras.

Vi vet att en större reparation på ett gammalt 2,9 tons rotorblad kunde kräva omkring 100 kg reparationsmaterial.

Och vi vet att dagens offshoreblad är mångdubbelt större.

Men det vi fortfarande saknar är den kanske enklaste uppgiften av alla:

Hur mycket material har faktiskt försvunnit från ett verkligt rotorblad när det tas in för reparation?

Det borde gå att mäta.

Med modern 3D-skanning kan bladets geometri dokumenteras med hög precision. Man kan mäta den saknade volymen före reparationen, väga eller mäta materialet som slipas bort, dokumentera mängden filler, resin, fiber och coating som används och därefter mäta bladets slutliga profil.

Då får vi en riktig massbalans.

Inte en modell.

Inte ett antagande.

Utan mätdata från verkligheten.

Ett vindkraftsblad är trots allt en slityta

Det finns också en enkel fysisk verklighet som ibland försvinner i diskussionen.

Ett bildäck förlorar material därför att gummit utsätts för mekanisk belastning och friktion mot vägbanan.

Ett vindkraftsblad rullar naturligtvis inte mot asfalt.

Men bladspetsarna på stora vindkraftverk rör sig genom luften med mycket hög hastighet. När regndroppar, hagel, salt, sand och andra partiklar träffar bladets framkant sker det vid hög relativ hastighet.

Miljontals sådana träffar, år efter år, orsakar erosion.

Det är därför leading-edge protection över huvud taget behövs.

Det är därför bladen inspekteras.

Och det är därför de repareras.

Min slutsats efter del 5

Jag tycker därför att man måste vara mycket försiktig med påståenden om att ett vindkraftverk bara skulle släppa ifrån sig 150 gram, 250 gram eller ens omkring ett kilogram material per år.

Det betyder inte att vi nu kan ersätta dessa siffror med 10 kg, 50 kg eller 100 kg.

Det vet vi helt enkelt inte.

Men efter att ha jämfört erosionsmodellerna med verkliga reparationsbehov tycker jag att det blir allt svårare att behandla de lägsta gramsiffrorna som etablerade fakta.

De framstår snarare som uppskattningar som fortfarande behöver verifieras mot verkligheten.

Och det borde inte vara särskilt svårt.

Ta ett antal rotorblad som ska repareras.

3D-skanna skadorna.

Mät hur mycket material som saknas.

Samla upp och väg det som slipas bort.

Dokumentera hur mycket nytt material som används.

Gör detta på små landbaserade verk och på moderna 10–15 MW offshoreverk.

Då behöver vi inte längre gissa.

Först när sådana mätningar finns tycker jag att vi med någon större säkerhet kan säga hur många gram – eller kilogram – material ett vindkraftsblad faktiskt lämnar efter sig under sin livstid. Källindex Del 1–5

1. DTU – Mikroplast från erosion

Mishnaevsky, L. m.fl. (2024)Microplastics Emission from Eroding Wind Turbine Blades: Preliminary Estimations of Volume.

DTU Research Database

https://orbit.dtu.dk/en/publications/microplastics-emission-from-eroding-wind-turbine-blades-prelimina/

MDPI (fulltext)

https://www.mdpi.com/1996-1073/17/24/6260

Behandlar bland annat:

• Leading Edge Erosion

• Modellering av materialförlust

• 30–540 g/blad/år

• Offshore 80–1000 g/blad/år

• Jämförelse med andra mikroplastkällor

2. DTU – Mikroplast vid reparationer

Mishnaevsky, L. (2025)

Maintenance of Wind Turbine Blades and Microplastic Emission: How to Mitigate Environmental Risks.

DTU Research Database

https://orbit.dtu.dk/en/publications/maintenance-of-wind-turbine-blades-and-microplastic-emission-how-/

Behandlar bland annat:

• slipning inför reparation

• uppskattad mängd plastpartiklar

• partikelstorlekar

• rekommendationer för minskad miljöpåverkan

3. Cambridge University

Liu, P. & Barlow, C.Y. (2017)

Wind Turbine Blade Waste in 2050.

University of Cambridge

https://www.repository.cam.ac.uk/items/11ddf6dd-5682-467b-95a5-f3c25338c6a8

PDF

https://www.repository.cam.ac.uk/bitstream/handle/1810/263878/Liu_and_Barlow-2017-Waste_Management-AM.pdf

Behandlar bland annat:

• reparationsmaterial

• livscykel

• avfall

• återvinning

• Zhang 2016

4. Zhang 2016 (KahnWind)

Cambridge hänvisar till:

Zhang, Z. (2016)

Personal communication with Technical Director, KahnWind, Beijing.

Detta är ingen publicerad vetenskaplig artikel utan industridata som Cambridge använder som underlag.

Data omfattar bland annat:

• 750 kW-vindkraftverk

• bladvikt ca 2,9 ton

• reparationsmaterial

Minor:0,5 kg

Intermediate:10 kg

Major:100 kg

5. Leading Edge Protection

Hempel

Hempablade Edge 171

https://www.hempel.com/-/media/Hempel/Files/Information-Sheets/Products/PIS_Hempablade_Edge_171_EN.pdf

Beskriver:

• reparationsmetod

• coating

• applicering

• leading edge erosion

Jotun

Jotatop LEP Pro

https://www.jotun.com/

Beskriver:

• coating

• filmtjocklek

• materialåtgång

3M

Wind Blade Coating W4600

https://www.3m.com/

Beskriver:

• coating

• materialdata

• densitet

• applicering

6. Offshore-reparationer

Studier och tekniska rapporter om:

• repteknik

• reparationsplattformar

• inspektion

• offshoreunderhåll

Används som bakgrund till hur reparationer utförs.

7. Danska offshoreparker

Material om:

Anholt

• bladreparationer

• leading edge erosion

• ca 87 av 111 verk

London Array

• bladreparationer

• leading edge erosion

• ca 140 av 175 verk

Observera att dessa siffror visar behov av bladreparationer – inte att samtliga klassificerades som "major"-skador.

8. Naturvårdsverket

Naturvårdsverkets rapporter om mikroplast.

Används främst för:

• definition av mikroplast

• kända utsläppskällor

• kunskapsläge

9. NORWEA

Rapporter om uppskattad erosion från vindkraftsblad.

Används för jämförelse med vetenskapliga modeller.

10. NVE

Norska vatten- och energidirektoratet.

Rapporter om:

• erosion

• coating

• underhåll

• uppskattad materialförlust

11. SINTEF

Studier om:

• Leading Edge Protection

• coating

• erosion

• moderna offshoreblad

12. Övriga tekniska referenser

Dessutom används ett stort antal tekniska datablad från:

• Vestas

• Siemens Gamesa

• LM Wind Power

• GE Vernova

• Polytech

• Blade Care

• olika O&M-företag

för att beskriva moderna reparationsmetoder och bladens dimensioner.

Kommentar

Bloggserien bygger i första hand på vetenskapligt publicerade artiklar och myndighetsrapporter.

När industridata används anges detta tydligt.

I flera fall – exempelvis Zhang 2016 – bygger uppgifterna på verkliga drift- och reparationsdata som senare citerats av University of Cambridge.

Läsaren uppmuntras att själv läsa originalkällorna och bilda sig en egen uppfattning.