Hur mycket låter egentligen en vindkraftspark, en högtrafikerad väg eller en skjutbana? Det vet vi snart med säkerhet enligt Ken Mattsson vid Uppsala universitet. Tillsammans med forskarkollegan Gustav Eriksson tar han fram ett nytt beräkningsverktyg som varken lämnar plats åt slump eller godtycke, utan där fysiken spelar huvudrollen.
– Det vi nu tar fram är en beräkningsmodell som noggrant ska kunna simulera hur ljudet sprider sig i stora områden, och för att göra det behöver vi ta hänsyn till fysiken, säger Ken Mattsson, professor i beräkningsvetenskap vid institutionen för informationsteknologi.
Det handlar om att ta noggrann hänsyn till förhållanden i atmosfären, terrängen och inte minst lågfrekventa ljud, däribland infraljud.
– Är man intresserad av hur ljudet sprids i ett stort område på flera kvadratkilometer, så är det bara det lågfrekventa, i synnerhet infraljud, som kommer att vara kvar. Det går genom väggar och bullerskydd och kan kännas utan att höras. Det högfrekventa ljudet däremot, det dämpas effektivt i atmosfären, berättar han.
De beräkningsprogram som används idag är väldigt förenklade och tar nästan ingen hänsyn alls till de lågfrekventa ljuden enligt Ken Mattsson. Att beräkningarna därför kan bli väldigt fel är något som han med flera kollegor visade i sin forskning redan för mer än tio år sedan.
Och i takt med att dagens vindkraftverk blir större låter de mer, och då framför allt mer i de låga frekvenserna.
Beroende av bra mätningar
– För att göra beräkningar att vindkraftsbuller måste vi därför börja med att mäta hur mycket ett vindkraftsverk faktiskt låter. De räcker inte med att gå på specifikationer från leverantören av vindsnurrorna där det mesta av det lågfrekventa ljudet dessutom viktas bort, säger Ken Mattsson.
I slu*tet av maj genomförde teamet mätningar vid Lervik vindpark i Västervik med hjälp av kollegor från Högskolan i Gävle. Mätresultaten används för att kunna simulera ljudet från hela parken korrekt, alla dagar på året.
Så för att kunna göra sin beräkningsmodell så exakt som möjligt behöver han och kollegan Gustav Eriksson få hjälp med mätningar på plats vid vindkraftsparker. Tillsammans med mätexperter har de nyligen varit i Lervik vindpark i Västervik för att mäta. Mätdata som de sedan läser in i sin modell tillsammans med information om väder och vind, och hur terrängen ser ut.
Ken Mattsson berättar att ljudet påverkas mycket av förhållanden i atmosfären.
– Därför måste du i detalj veta hur vädret är den dagen du mäter, och hur marken ser ut på platsen och runtomkring. På så sätt kan vi få fram hur höga ljudnivåerna blir oavsett om det är en kall dag i januari eller en blåsig försommardag i juni.
Tiden är mogen nu
Redan idag har teamet möjlighet att optimera fram bra positioner för vindkraftverk. Bra i betydelsen att minimera den faktiska ljudnivån, lågfrekventa ljud inräknat, i exempelvis områden där människor bor.
– Vi kan helt enkelt göra något som dagens metoder inte kan hantera, och mätningarna i Lervik hjälper oss att visa det. Har man mätt upp korrekt vid ett tillfälle, med alla relevanta bullerkällor, så räcker det för att kunna göra noggranna prediktioner med vår modell i andra fall, säger Ken Mattsson.
De fysiska förutsättningarna på platsen för en bullerkälla, till exempel en tunnel eller ett vindkraftverk, är centrala i teamets beräkningsmodell för att simuleringen av ljudet ska bli noggrant över större avstånd. Foto: Mikael Wallerstedt
I 25 år har han forskat om avancerade numeriska algoritmer, och i den nya modellen finns kunskapen samlad. I kombination med dagens grafikkort, som gör att de kan köra en beräkning på tio minuter, öppnas stora möjligheter. För tio år sedan hade det krävts tre dagar och en superdator.
– Det är ju fortfarande ett väldigt komplicerat problem som vi löser, men vi får det att gå snabbt. Det öppnar upp för att vem som helst kan använda det vi tagit fram, säger han.
Att välja väg
Tekniken är inte kopplad specifikt till vindkraftverk. Det finns många andra möjliga tillämpningsområden där mycket infraljud skapas, som trafikbuller från flyg, järnväg och vägar. Även impulsljud från skjutbanor och explosioner kan deras modell hantera, och så inomhusljud förstås.
– Vindkraft är ju en grej som vi är lite nischade på men det finns mycket vi skulle kunna göra. Det svåra är att avgöra vilka problem som är mest intressanta för andra att få lösta, konstaterar Ken Mattsson.
Som stöd för hur han kan paketera och kommersialisera tekniken har han UU Innovation. Genom dem fick han bland annat en mentor som själv grundat ett företag för att ta algoritmbaserade produkter till marknaden.
– Det var ett perfekt matchning där. Min mentor vet hur man ska tjäna pengar och dessutom tittar vi på möjligheten att göra någonting tillsammans affärsmässigt, säger Ken Mattsson.
Sara Gredemark
