Studien syftar till att utgöra ett underlag för att beakta de miljömässiga skillnaderna mellan olika fundament i samband med planering av havsbaserad vindkraft. Detta avser påverkan på den marina miljön, dock inte sjöfågel, och baseras på kunskapsläget år 2007.

Fyra olika principer för fundament (fundamentmodeller) behandlas särskilt; gravitations-, monopile-, tripod- samt fackverksfundament. Fundamentens egenskaper redovisas och diskuteras utifrån dess miljöpåverkan inom fem områden; 1) påväxt och rev-effekt, 2) ljud under driftskedet, 3) hydrografiska förändringar, 4) konstruktionsbuller, 5) sedimentspridning under anläggningsfasen.

Beträffande påväxt konkluderas att fundamentets ytstruktur (stål, betong) är av mindre betydelse i ett längre perspektiv eftersom den initiala strukturen efter en tid blir överväxt av organismer som bildar en mer heterogen, lättbeväxt yta. Istället för fundamentet är det snarare salthalt, exponeringsgrad, djup, avstånd till land och ljustillgång som avgör vilka organismer som kommer att dominera när det biologiska samhället stabiliserats efter några år. Generellt sett kan påväxten vid alla fundament för havsbaserad vindkraft förväntas bli dominerat av filtrerande djur, exempelvis blåmusslor. Ett undantag är silikonbaserad ytbehandling av betong, där större organismer kan ha svårigheter att etableras. Sådan ytbehandling har inte använts inom vindkraft men däremot vid motsvarande brofundament.

Förutsättningarna för en påtaglig rev-effekt (lokalt ökad förekomst av rörliga djur såsom fisk och kräftdjur) ökar med fundamentens strukturella komplexitet. Detta innebär att tripod- och fackverksfundament har större förutsättningar än monopile- och gravitationsfundament att bidra till påtagliga rev-effekter. Rev-effekt, och även påväxt, kan betraktas som negativt på skyddsvärda bottnar av sand eller lera där närhet till naturlig hårdbotten (berg, sten) saknas, där nya arter kan introduceras och förändra de naturliga ekologiska förhållandena. I områden där en ökad biologisk mångfald och en ökad förekomst av fisk är önskvärd, kan rev-effekt och påväxt däremot betraktas som gynnsamma förändringar. För att förstärka rev effekten kan erosionsskydd utformas särskilt för att skapa fler livsmiljöer.

Huruvida undervattensljud som avges från vindkraftverk under driftskedet kan innebära någon betydande miljöpåverkan under naturliga förhållanden är ännu inte helt klarlagt. Ljudet har initialt visat sig kunna påverka vissa organismer (musslor, fisk) under experimentella studier, samtidigt har tillvänjning påvisats under experiment och djurlivet kring befintliga vindkraftverk har visats vara rikligt. Mätvärden från befintlig havsbaserad vindkraft visar på särskilt höga ljudnivåer (frekvenstoppar) omkring 100 – 200 Hz, vilket är samma frekvenser som har visat initial påverkan genom experiment. Till sammanhanget hör även att samma ljudstyrka och samma frekvenser uppstår både naturligt under hård vind och från avlägsna lastfartyg. Fram tills dess att mer kunskap finns att tillgå kan det av försiktighetsprincip finnas anledning att tekniskt minimera ljudet från dessa frekvenser i områden med särskilda marinbiologiska värden, såsom förekomst av hotade störningskänsliga djurarter. Det finns emellertid inget som tyder på att eventuell påverkan från driftljud är påtaglig bortom fundamentens närhet.

Utifrån ett begränsat underlag av mätdata tycks gravitationsfundament och monopile-fundament avge lågfrekvent ljud av liknande styrka, men med vissa skillnader i frekvensintervall. Monopile-fundament tycks avge högre ljudnivåer vid frekvenser över c:a 100 Hz. Det saknas mätdata från fackverksfundament men teoretiskt sett torde dessa avge ljud av lägre styrka, åtminstone inom de lägsta frekvenserna. Det är inte känt huruvida framtida turbiner och fundament kommer att avge en lägre eller högre ljudstyrka under driftskedet; en minskning av ljudstyrkan torde dock vara tekniskt möjlig att utföra om ambitionen föreligger.

Bottenförhållandena i havet är av stor betydelse för ljudets räckvidd, där grunt vatten och hårt bottensubstrat medför att ljudet fortplantas längre. Även bakgrundsljudet är av betydelse och i tysta havsområden är en eventuell risk för miljöpåverkan större än i fartygstrafikerade områden. De språngskikt som bildas mellan vattenmassor av olika salinitet eller temperatur skiljer sig åt mellan olika havsområden och kan påverka spridning av högfrekvent ljud. Språngskiktens inverkan på ljudspridningen är emellertid marginell för låga frekvenser, såsom t ex vindkraft; detta eftersom våglängderna hos lågfrekvent ljud är stora i förhållande till djupet.

De hydrografiska förändringar som uppstår omkring ett fundament är små och kan endast förväntas vara av betydelse där etablering planeras i mycket smala vattenpassager. Gravitationsfundament är sannolikt den fundamentmodell som inverkar mest på den lokala hydrografin, några direkta jämförelser mellan olika fundament har dock inte gjorts.

Under anläggningsarbetet uppstår extrema ljudnivåer framförallt under pålning vilket krävs för de flesta fundamentmodeller – dock inte gravitationsfundament. Hur kraftiga ljudnivåer som uppnås beror av diametern hos de fundament som ska förankras, vilket medför att monopile-fundament generellt avger betydligt högre ljudnivåer än t ex fackverksfundament. Eftersom de extrema ljudnivåerna från pålning över stora avstånd kan vara skadliga för fisk och marina däggdjur är det av vikt att minimera störningen. Detta kan göras genom val av fundament, förebyggande skyddsåtgärder eller anpassade pålningsmetoder. Det är essentiellt att pålning inte företas under skyddsvärda fiskarters lekperioder.

Vid anläggning av gravitationsfundament krävs inte pålning men däremot muddring vilket medför spridning av sediment i vattnet. Kraftig sedimentspridning kan orsaka störning eller skada på känsliga marina organismer, såsom fiskyngel; störst risk för negativ miljöpåverkan uppstår vid muddring av kalkrika sediment, i stillastående vatten, samt där sedimentet innehåller miljögifter. Störningar från sedimentspridning kan minimeras genom försiktighetsåtgärder och god planering. I samband med vindkraft är omfattningen av muddring och sedimentspridning emellertid liten och kortvarig i förhållande till andra stora muddringsprojekt.

Studiens resultat ska vid varje specifik etablering appliceras på lokala förhållanden (hydrografi, bottensubstrat och ekologiska samband) för att ge en indikation på vilken fundamentmodell som är att föredra ur miljösynpunkt, samt vilka tekniska och planeringsmässiga anpassningar som bör göras. Resultatet sammanfattas översiktligt i Tabell 6 och förslag på tillämpning ges i avsnitt 4.8.