Omställningen då och nu
VISA BILDTEXT
Vindkraftverk i Sivik sett från Stångehuvuds naturreservat, Lysekil, Sverige år 2019. Foto: W. Carter. Källa: Wikimedia.

NÄRINGSLIVET AV: Karin Jansson Myhr 2021-12-15

Omställningen då och nu

Det går knappast att överskatta cementens och betongens betydelse för den svenska energiförsörjningen. Betongen som byggmaterial var en förutsättning för den stora utbyggnaden av vattenkraften, sedan kärnkraften och nu vindkraft. Materialkraven från dessa satsningar innebar också utveckling av ny typ av cement.

En fördel med betong är att den går att använda för konstruktioner både ovan och under vatten. Dessa egenskaper skulle komma mycket väl till pass när vattenkraften började byggas ut i Sverige kring sekelskiftet 1900.

Vikten av cement – en historisk översikt

Fram till dess användes främst jord, trä och sten som byggnadsmaterial till mindre dammbyggnader. Men för de stora kraftverk som nu planerades förslog inte detta material. För att kunna utnyttja större fallhöjder krävdes större och högre dammar. Då framstod betong som ett bra och kostnadseffektivt byggnadsmaterial.

I USA hade man redan 1872 färdigställt världens första moderna betongdamm – Boyds Corner Dam. Den byggdes strax norr om New York City och skulle förse staden med vatten. Även Europas första betongdamm blev klar detta år – Barrage de la Maigrauge i Schweiz.

I början av 1900-talet fick armerad betong sitt genombrott, vilket fick stor betydelse för vatten­krafts­utbyggnaden.

I Sverige började man runt 1890 att använda betong inom vattenkraften, då i maskinhus och tilloppskanaler. Den första svenska dammen i betong uppfördes 1896–1897 vid Avesta Lillfors kraftverk. Dammen var i drift ända fram till 1980, då den revs tillsammans med kraftverket och ersattes med en ny anläggning. 1897 byggdes också Kvarnsvedens kraft­station i Dalälven för att förse det närliggande pappers­bruket med el.

I början av 1900-talet fick armerad betong sitt genombrott, vilket fick stor betydelse för vatten­krafts­utbyggnaden. Sveriges första damm av armerad betong uppfördes 1907–1910 av Stora Kopparbergs Bergslag (eller enbart Stora som bolaget heter i dag) i samband med ett kraftverks­bygge vid Bullerforsen i Dalälven. Även denna damm var i bruk fram till 1980-talet.

Varannan vecka, direkt i mejlen.

NY TYP AV CEMENT
I början av 1920-talet började man dock ifrågasätta om betongen var så lämplig för vattenkrafts­dammarna. Det hade nämligen uppstått ganska omfattande skador på ett stort antal dammar och maskinhus. Efter undersökningar visade det sig att det främst var konstruktioner med cement­fattig betong som hade skadats.

1924 bildade därför Kungliga Vattenfallsstyrelsen (numera Vattenfall), Skånska Cement och Skånska Cementgjuteriet en kommitté för att utreda orsakerna till skadorna. Utredningen visade att det var genomsipprande vatten som orsakade att betongen lakade ur. Nu inleddes en period av intensiv forskning för att utveckla en speciell betong för vatten­byggnad. Det gjordes bland annat försök med högre cementhalt.

Kontoristen som blev Uppsalas betongboss

Betongens förmåga att motstå vatten­genomträngning visade sig bli betydligt bättre med högre cementhalt. Det fanns dock andra nackdelar – gällande cementens värme­utveckling – som måste åtgärdas.

Problemet kunde lösas antingen genom ny byggteknik eller genom att utveckla nya cementsorter. En sådan ny cement var Limhamns LH-cement. Med tiden blev denna cement den mest använda cementen under den svenska vattenkrafts­utbyggnaden.

I början av 1960-talet började betongdammarna att ersättas med jord- och stenfyllningsdammar. Under nästa årtionde upphörde den storskaliga vattenkraft­utbyggnaden då ett antal älvar skyddades från att regleras. Detta innebar i sin tur att efterfrågan på Limhamns LH-cement sjönk drastiskt. I slutet av 1970-talet upphörde tillverkningen.

En fjärrvärmekulvert där ett löst innerlock läggs på innan armering viks ner och betong gjuts över, 1964. Foto: Knut Borg. Bild från Örebro läns museum.

CEMENT FÖR KÄRNKRAFT
Under 1950-talet och en 1960-talet ansågs kärnkraften, eller atomkraften, vara framtidens energikälla. Den var ren som vattenkraften med satte inte lika stora spår i naturen. När Vattenfall planerade för kärnkraftverket i Ringhals, som började byggas 1969, aktualiserades frågan om en ny cement som hårdnade långsamt. Limhamns LH-cement ansågs inte uppfylla kraven. Vattenfall lät därför utföra provningar med Gullhögens LH-cement, som sedan modifierades efter Vattenfalls specifikationer.

Den nya cementen fick beteckningen Gullhögen ELH, där ELH stod för ”extra långsamt hårdnande”. Med denna cement gick det att gjuta grova konstruktioner utan besvärande sprick­bildning. Men den mycket långsamma hållfasthets­tillväxten orsakade dock en del problem vid gjutning i kallt väder. Under 1970-talet gick Gullhögen EHL samma öde till mötes som Limhamn LH tidigare gjort, och produktionen upphörde.

CEMENT FÖR FRAMTIDENS ENERGIKÄLLA
Om kärnkraft var framtidens energi på 1960-talet är vindkraften numer det framtida hoppet för en fossilfri energi­användning. Vind­kraften är både i Sverige och internationellt en av de snabbast växlande energi­slagen. Och även för vindkraft­verk har cement och betong en central betydelse.

En förändrad miljö

För att få ett vindkraftverk på plats är det många faktorer som först måste lösas, till exempel byggandet av fundament – oavsett om vind­kraft­verket ska stå på land, ”near shore” (bottenfixerade) eller ”offshore” (flytande) som är den senaste tekniken. Det finns generellt två grundläggande typer av fundament för vindkraft på land: gravitations­fundament och berg­fundament.

Den vanligaste typen är gravitationsfundament, men båda är stora betong­konstruktioner som agerar motvikt till vind­krafterna. Utanför Piteå uppförs 2019–2021 fundamenten för en av Europas största vindkraftparker, Markbygden. Fullt utbyggt kommer här att finnas upp till 1 101 vindkraftverk. I varje I varje fundaments­grop gjuts omkring 550 kubikmeter betong.

En teknik som börjat utvecklas under senare år är flytande vindkraftverk. Fördelen med dem är att de inte är lika störande som kraftverken närmare land, och inte minst att det blåser mer ute till havs.

Även de vindkraftverk som upphörs ”near shore” kan ha gravitations­fundament i betong (i motsats till monopile-metoden där ett rör pålas eller borras ned i botten och som tornet sedan monteras på). Gravitationsfundament står på havsbotten och håller fast vind­kraft­verket med sin egen vikt. Exempelvis används gravitations­fundament i de svenska projekten Lillgrund och Kårehamn.

En teknik som börjat utvecklas under senare år är flytande vindkraftverk. Fördelen med dem är att de inte är lika störande som kraftverken närmare land, och inte minst att det blåser mer ute till havs. Många länder har dessutom bara tillgång till djupt vatten.

Det började med en resa till Danmark

2017 togs världens första kommersiella flytande vindkraftspark i drift i Skottland – Hywind Scotland – och våren 2021 planeras världens största flytande vind­kraftpark. Det är det norska försöks­projektet Hywind Tampen i Nordsjön som kommer bestå av elva 88 MW starka vindkraftverk installerade på flytande betong­fundament. Bakom båda projekten står Equinor – tidigare Statoil.

Enligt en rapport från internationella energirådet IEA har havsbaserad vindkraft – både flytande och bottenfixerad – potential att generera elva gånger mer energi än världen behöver. Vilket kräver enorma investeringar. Det blir en spännande framtid.

Cementa 150 år

År 1871 grundades Skånska Cementaktiebolaget, dagens Cementa, i Lomma. Där och då startar den svenska cementbranschen och det innebär att vi i år vill uppmärksamma att cement har tillverkats i större skala i Sverige under 150 år.

Läs om vilken grundläggande betydelse cement har haft och har för samhällsutvecklingen. Ett byggmaterial som är en sådan självklar del i våra liv att vi inte ens tänker på det… det är en berättelse som förtjänas att lyftas mer och det gör vi det här året när vi firar cement i 150 år i Sverige.