I Norge bygger vi mange tunneler. Vi vil gjøre anleggsplassene utslippsfrie. Hvorfor bruker vi ikke da batteriteknologi i maskinene? Mulig brannfare har vært et viktig spørsmål.

– Til nå har vi manglet en samlet oversikt over risikoen ved bruk av batterielektriske maskiner i tunnel. For å komme til bunns i problemstillingen har vi fått gjennomført to grundige risikovurderinger. De er gjort av eksperter innen fagfeltet brannrisiko ved bruk av batterielektrisk utstyr i tunnel.

Det forteller utbyggingsdirektør Kjell Inge Davik.

Ekspoertene konkluderer med at batterielektriske maskiner i tunnel ikke gir noen større risiko for brann enn konvensjonelle maskiner. Risikoen er like liten eller mindre.

– Dette er gode nyheter for bransjen. Vi jobber alle mot samme mål: 55 prosent reduksjon av klimagassutslippene innen 2030. Med denne kunnskapen kan det bli enklere å innfri målet om nullutslipp fra anleggsmaskiner i utbyggingsprosjekter fra 2027, fastslår Davik.

Brann og lading

ILF Consulting Engineers og Rambøll har levert hver sin uavhengige rapport. Ekspertene deres har gått bredt gjennom de tekniske sidene ved bruken av batterielektrisk utstyr. De har vurdert alt fra batterikjemi og lading av batterier til ulike tiltak for å redusere konsekvensene hvis brann først oppstår.

I rapportene har de også sett på risikoen for arbeiderne hvis det oppstår en nødssituasjon og de må rømme eller reddes. I tillegg har ekspertene vurdert konsekvenser for selve tunnelløpet av en brann. 

Batterielektriske maskiner har vært sammenliknet med tilsvarende maskiner som går på diesel.

Varmgang og brann er uansett svært kritiske situasjoner i en tunnel. Det gjelder uansett om maskinene går på batteri eller bruker diesel som drivstoff.

Batteri brenner sjeldnere, men litt lenger

I de tekniske utredningene kommer det blant annet frem at:

• Batteribrann er mindre sannsynlig enn en dieselbrann.
• En batteribrann har et potensial til å vare lenger sammenliknet med brann i fossilt drivstoff. Men ikke mye lenger.
• Forbrenningsgasser er generelt svært helseskadelige. De må unngås uansett om det dreier seg om brann i batteri eller diesel.
• Nye maskiner som er bygget for profesjonell bruk i tunnel, forventes å ha flere lag med innebygget sikkerhet som reduserer risikoen.
• Detektorer kan avdekke varmgang i battericellene før brann oppstår.
• Det finnes batterikjemi som er svært lite brennbar, som litiumjernfosfat-batterier.

Teknisk sett kan mange av arbeidsoperasjonene elektrifiseres ved hjelp av kabel. Dette gjøres allerede i tunnel. Det inkluderer store frontlastere med minst 90 prosent elektrisk driftstid. De opererer i dag på Vegvesenets anlegg som hybridmaskiner. 

Erfaringene til Vegvesenet tilsier at det store utslippet som står igjen fra tunneldrift, kommer når det brukes dumpere og lastebiler. De transporterer ut sprengt stein.

Brenner omtrent like lenge

– De tekniske rapportene viser en lavere sannsynlighet for brann i elektriske maskiner enn i konvensjonelle maskiner. Det er særlig interessant. Samtidig viser analysene at brannforløpet i tid og totalt frigitt energi ved brann er tilnærmet likt mellom batterielektriske maskiner og konvensjonelle maskiner gitt at en lar maskinen brenne ut. 

Det sier avdelingsdirektør  John Atle Haugland.

I rapporten til ILF simuleres brann i store anleggsmaskiner. Rambøll sammenlikner med data for elbiler. Det er grunn til å tro at maskiner som er bygget for å brukes i tunnel, har mer innebygd sikkerhet enn personbiler.

I en figur fra ILFs rapport sammenliknes brann i en konvensjonell dumper (rød linje) med to ulike scenarioer for batteribrann (grønn stiplet linje og grønn prikket linje).

Lader i nedoverbakke

Energibruken for maskinene har også vært anslått i rapportene.

Nå massene skal legges lavere enn tunnelåpningen, er regenerativ bremsing en fordel. 

Regenerativ bremsing betyr at batteriene lades mens dumperen eller lastebilen triller nedover en bakke. Mange kjenner det fra elektriske personbiler. Forskjellen er at en fullastet lastebil kan gjenvinne mye mer energi enn for eksempel en Nissan Leaf.

Dype undersjøiske tunneler kan være vanskelig. Det vil for eksempel ikke være hensiktsmessig å lade midt i stigningen opp til overflaten. Lading av maskiner bør skje i friluft.

 – Dette betyr at å bruke batterielektriske maskiner i tunnel som ikke er undersjøiske, vil være enklere, poengterer John Atle Haugland.

Statens vegvesen har mange tunnelprosjekter årene fremover.

– Som en del av utviklingen av disse prosjektene vil det fortsatt være nødvendig å gjennomføre prosjektspesifikke risikoanalyser. Det må også planlegges for risikoreduserende tiltak. Det er godt kjent at brannslukking av batterier er krevende. Derfor må risikoanalysene ta hensyn til dette, sier Haugland.

Resultatene fra disse to rapportene betyr at Vegvesenets folk ser en mulighet for å kunne stille krav til batterielektriske kjøretøy og maskiner også i tunnel.

Signal til bransjen

Statens vegvesen ønsker å gi et sterkt signal til bransjen:

 – Vi må nå jobbe sammen om å finne gode løsninger for å sikre fremtidens utslippsfrie anleggsplasser, sier John Atle Haugland.

Statens vegvesen vedtok i 2023 en ny handlingsplan for å redusere direkte klimagassutslipp fra byggeprosjekter. Sentralt i handlingsplanen er kravet om nullutslippsmaskiner og kjøretøy i alle nye kontrakter fra 2027. 

Referanser: 

Comparative risk assessment of diesel and BEV construction machinery (PDF). Rapport fra Rambøll, 2023. 

Risks with battery electric transport vehicles in tunnel excavation (PDF). Rapport fra ILF Consulting Engineers Norway AS, 2023.