Statystyki wbijania pali morskich elektrowni wiatrowych i tłumienia kurtynami powietrznymi (2026): 45+ danych o poziomach ekspozycji akustycznej monopali, skuteczności DBBC i progach dla ssaków morskich

Niewytłumione hydrauliczne wbijanie udarowe monopali morskich elektrowni wiatrowych o średnicy od 8 do 11 metrów generuje podwodne szczytowe poziomy ciśnienia akustycznego rzędu 208 do 222 dB re 1 uPa w odległości 750 metrów, podczas gdy podwójne wielkie kurtyny pęcherzykowe (DBBC) w połączeniu z tłumikami hydroakustycznymi zapewniają od 16 do 24 dB tłumienia szerokopasmowego.

Niewytłumione hydrauliczne wbijanie udarowe monopali morskich elektrowni wiatrowych o średnicy od 8 do 11 metrów generuje podwodne szczytowe poziomy ciśnienia akustycznego (od zera do szczytu) rzędu 208 do 222 dB re 1 uPa oraz poziomy ekspozycji akustycznej pojedynczego uderzenia (SELss) wynoszące 183 do 194 dB re 1 uPa2s w odległości 750 metrów. Aby chronić morświny zwyczajne i zagrożone fiszbinowce zgodnie z niemieckim ustawowym pułapem BSH wynoszącym 160 dB SEL / 190 dB Lpk oraz limitami trwałego przesunięcia progu słyszenia (PTS) określonymi przez NOAA Fisheries, deweloperzy morskich farm wiatrowych stosują układy tandemowe złożone z przyściennych tłumików hydroakustycznych (HSD) oraz dalekopolowych Podwójnych Wielkich Kurtyn Pęcherzykowych (DBBC), które osiągają 18 do 24 dB szerokopasmowego tłumienia akustycznego (redukcja promieniowanej energii dźwiękowej o 98,4% do 99,6%). Poniższe dane pochodzą z amerykańskiego Biura Zarządzania Energią Oceanów (BOEM), niemieckiego Federalnego Urzędu Żeglugi Morskiej i Hydrografii (BSH), NOAA Fisheries (NMFS) oraz zbiorów danych terenowych opublikowanych w Marine Environmental Research.

TL;DR

  • Niewytłumiony SEL pojedynczego uderzenia dla monopala XL (średnica 8-11 m) w odl. 750 m: 183 do 194 dB re 1 uPa2s (BSH / BOEM Field Monitoring)
  • Niewytłumiony poziom szczytowy (Lpk) monopala XL w odl. 750 m: 208 do 222 dB re 1 uPa (BSH / Marine Environmental Research)
  • Niemiecki ustawowy limit hałasu podwodnego BSH w odl. 750 m: 160 dB re 1 uPa2s (SEL05) oraz 190 dB re 1 uPa (Lpk) (BSH Standard)
  • Szerokopasmowe tłumienie pojedynczej Wielkiej Kurtyny Pęcherzykowej (BBC): 10 do 15 dB w odl. 750 m (BOEM / North Sea Wind Trials)
  • Szerokopasmowe tłumienie Podwójnej Wielkiej Kurtyny Pęcherzykowej (DBBC): 14 do 19 dB w odl. 750 m (BSH / Marine Environmental Research)
  • Łączne tłumienie systemu blisko pala (HSD / IHC NMS) + DBBC: 18 do 24 dB szerokopasmowo (BSH Certified Construction Logs)
  • Objętość sprężonego powietrza wymagana do skutecznej pracy DBBC: 0,30 do 0,50 m3/min na metr bieżący węża dyszowego (BOEM Technical Report)
  • Energia uderzenia młota dla monopali turbin nowej generacji 12-15 MW: 3 500 do 5 500 kJ na uderzenie przy 30-45 uderzeniach/minutę (BOEM / Offshore Wind Data)
  • Całkowita liczba uderzeń młota wymagana na fundament monopalowy: 2 500 do 5 200 uderzeń w ciągu 2,5 do 4,5 godziny (BSH / BOEM)
  • Próg wystąpienia PTS według NOAA Fisheries dla fiszbinowców (impulsowy): 183 dB SELcum (ważony LF) / 219 dB Lpk (NOAA NMFS Guidance)
  • Próg wystąpienia PTS według NOAA Fisheries dla morświnów (impulsowy): 155 dB SELcum (ważony VHF) / 202 dB Lpk (NOAA NMFS Guidance)
  • Promień behawioralnego unikania przez morświny (brak tłumienia vs DBBC+HSD): Spada z 22-30 km do 1,5-3,8 km (Marine Environmental Research)

1. Poziomy źródłowe niewytłumionego udarowego wbijania monopali i poziomy dźwięku na 750 metrach

Gdy hydrauliczny młot udarowy uderza w głowicę stalowego monopala morskiego z energią od 2 500 do 5 500 kilodżuli, wysyła w dół ścianki pala naddźwiękową falę naprężeń ściskających z prędkością ~5 100 m/s. Ponieważ to strukturalne odkształcenie Poissona przemieszcza się szybciej niż prędkość dźwięku w wodzie morskiej (~1 500 m/s), wypromieniowuje ono do słupa wody stożkową falę Macha pod kątem około 17 stopni i wzbudza w dnie morskim fale sejsmiczne Rayleigha, które wtórnie promieniują do wody. Podczas gdy wbijanie fundamentów na lądzie opisano szczegółowo w statystykach hałasu i wibracji przy wbijaniu pali w budownictwie miejskim, zanurzone monopale morskie sprzęgają się bezpośrednio z ośrodkiem morskim o wysokiej impedancji przy minimalnych stratach rozprzestrzeniania geometrycznego w płytkich wodach szelfu kontynentalnego (głębokość od 25 do 50 metrów).

Typ fundamentu i średnica monopalaTypowa energia uderzenia młota (kJ)Niewytłumiony SEL pojedynczego uderzenia na 750 m (dB re 1 uPa2s)Niewytłumiony poziom szczytowy (Lpk) na 750 m (dB re 1 uPa)Źródło
Pale szpilkowe kratownicy czteronożnej (Jacket, śr. 2,4 - 3,5 m)800 - 1 800 kJ172 - 179 dB196 - 204 dBBOEM / BSH Monitoring
Monopal standardowy (5,0 - 6,5 m, turbiny 4-6 MW)1 500 - 2 500 kJ177 - 184 dB202 - 210 dBBSH North Sea Dataset
Duży monopal (7,5 - 9,0 m, turbiny 8-10 MW)2 500 - 4 000 kJ183 - 189 dB208 - 216 dBMarine Environmental Research
Monopal XL (9,5 - 11,5 m, turbiny 12-15 MW)4 000 - 5 500 kJ187 - 194 dB213 - 222 dBBOEM / US Atlantic & North Sea
Skumulowany SEL (SELcum, 3 500 uderzeń bez tłumienia na 750 m)3 000 - 4 500 kJ217 - 226 dB (skumulowany)—NOAA NMFS / BOEM Modeling
Niemiecki ustawowy pułap BSH na 750 m (95. percentyl SEL05)Wszystkie instalacje komercyjne<= 160 dB SEL05<= 190 dB LpkGerman BSH Noise Standard

Źródło: US Bureau of Ocean Energy Management (BOEM) Acoustic Monitoring oraz German BSH Offshore Noise Standard


2. Tłumienie kurtynami pęcherzykowymi i systemami przyściennymi

Aby zniwelować lukę od 23 do 34 dB między niewytłumionym hałasem monopala XL a progiem regulacyjnym 160 dB SEL05, wykonawcy stosują dwuwarstwowe bariery akustyczne. Dalekopolowe Podwójne Wielkie Kurtyny Pęcherzykowe (DBBC) układają na dnie morskim dwa koncentryczne perforowane węże dyszowe w promieniach od 60 do 150 metrów wokół pala, tworząc wznoszącą się ścianę pęcherzyków powietrza, która wprowadza silne niedopasowanie impedancji akustycznej i rozpraszanie rezonansowe. Ponieważ prądy pływowe przekraczające 0,7 m/s mogą znosić i rozrywać pióropusz pęcherzyków blisko powierzchni, deweloperzy łączą DBBC z niezależnym od prądów systemem blisko pala, takim jak siatka tłumików hydroakustycznych (HSD) z elementami strojonymi wypełnionymi pianką/gazem lub zamknięta osłona IHC Noise Mitigation Screen (NMS).

Konfiguracja systemu redukcji hałasuTłumienie szerokopasmowego SEL na 750 m (dB)Redukcja poziomu szczytowego (Lpk) na 750 m (dB)Dominujące pasmo częstotliwości maksymalnej skutecznościŹródło
Pojedyncza Wielka Kurtyna Pęcherzykowa (BBC, >= 0,3 m3/min/m powietrza)10 - 15 dB12 - 17 dB125 Hz - 4 000 HzBSH / Marine Environmental Research
Podwójna Wielka Kurtyna Pęcherzykowa (DBBC, pierścienie koncentryczne)14 - 19 dB16 - 22 dB80 Hz - 8 000 HzBOEM / BSH Field Logs
Sama przyścienna siatka rezonansowa Hydro-Sound Damper (HSD)10 - 13 dB11 - 15 dB63 Hz - 2 000 HzMarine Environmental Research
IHC Noise Mitigation Screen (NMS, dwuścienna rura stalowa)13 - 17 dB14 - 19 dB50 Hz - 5 000 HzBSH Certified Trial Reports
Matryca podwodnych rezonatorów akustycznych AdBm (panele Helmholtza)11 - 15 dB12 - 16 dB60 Hz - 1 000 HzBOEM / North Sea Trials
Układ połączony HSD blisko pala + DBBC dalekiego pola (Tandem)18 - 24 dB20 - 27 dB50 Hz - 10 000 HzBSH / BOEM US Atlantic
Układ połączony IHC NMS + DBBC dalekiego pola (Tandem)20 - 25 dB22 - 28 dB40 Hz - 10 000 HzBSH / Marine Environmental Research

Źródło: Marine Environmental Research Offshore Pile Driving Abatement Studies


3. Tłumienie zależne od częstotliwości i ograniczenia flankowania przez dno morskie

Kluczowym ograniczeniem inżynieryjnym barier przeciwhałasowych w słupie wody jest sejsmiczne flankowanie przez dno morskie (seabed seismic flanking). Nawet jeśli kurtyna pęcherzykowa zablokuje 99,9% bezpośredniego stożka Macha rozchodzącego się w wodzie, fale podłużne i poprzeczne promieniowane przez zagłębioną w dnie dolną połowę monopala przemieszczają się na zewnątrz przez osady morskie i ponownie wnikają do słupa wody poza pierścieniem kurtyny pęcherzykowej. Podobnie jak niskoczęstotliwościowe fale gruntowe omijają bariery powierzchniowe w statystykach drgań gruntowych i dudnienia metra oraz kolei podziemnej, flankowanie przez dno morskie ogranicza maksymalne możliwe do osiągnięcia tłumienie podwodne poniżej 63 Hz do 8–14 dB niezależnie od wydajności sprężarek powietrza.

Pasmo tercjowe częstotliwościUdział energii niewytłumionego monopala XLTłumienie pojedynczej BBC (dB)Tłumienie tandemowe HSD + DBBC (dB)Ograniczający mechanizm fizyczny
16 Hz - 50 Hz12% - 18%4 - 7 dB8 - 12 dBFlankowanie fal Rayleigha w dnie poza pierścieniem
63 Hz - 125 Hz35% - 45% (Główny szczyt widmowy)9 - 13 dB16 - 21 dBRezonans elementów piankowych HSD + ściana pęcherzyków
160 Hz - 315 Hz28% - 35% (Drugorzędny szczyt)13 - 18 dB21 - 26 dBNiedopasowanie impedancji chmury pęcherzyków
400 Hz - 1 000 Hz8% - 12%18 - 25 dB25 - 32 dBAbsorpcja rezonansowa pęcherzyków Minnaerta
1 250 Hz - 10 000 Hz< 3%22 - 30 dB28 - 35 dBRozpraszanie wysokoczęstotliwościowe + tłumienie wody morskiej

Źródło: BOEM Technical Report on Low-Frequency Seabed Propagation and Flanking


4. Alternatywne ciche młoty i bezudarowe metody instalacji

Aby zmniejszyć zależność od wielostatkowych flot sprężarkowych (które zużywają od 15 000 do 28 000 litrów paliwa żeglugowego na monopal wyłącznie do zasilania od 12 do 18 sprężarek pokładowych dla jednej DBBC), konsorcja inżynieryjne opracowały młoty o wydłużonym impulsie oraz wibracyjne systemy instalacyjne. Wydłużając czas trwania uderzenia młota z 4 milisekund do 15–30 milisekund za pomocą komór amortyzujących lub tłumików wodностrumieniowych, młoty kształtujące impuls przesuwają energię akustyczną poza pasmo 100–300 Hz i obniżają poziomy szczytowe u źródła o 6 do 11 dB.

Technologia instalacji fundamentuRedukcja szerokopasmowego SEL względem młota udarowegoRedukcja poziomu szczytowego (Lpk)Ograniczenie operacyjne / geotechniczneŹródło
Młot hydrauliczny o wydłużonym impulsie (IQIP PULSE / MENCK MNRU)4 - 8 dB6 - 11 dBZmniejsza amplitudę szczytową dzięki amortyzowanemu uderzeniu 20 msBSH / Manufacturer Trials
Wibracyjne pogrążanie pali (osiowy młot wibracyjny)15 - 20 dB18 - 25 dB (Ciągły)Odmowa w zwartej glinie zwałowej; wymaga końcowego dobicia udarowegoBOEM / North Sea Demos
Gentle Driving of Piles (GDP, osiowe + wysokoczęst. skrętne)16 - 22 dB20 - 26 dBWykazano na średnich palach; skalowanie do 10 m XLCarbon Trust / TUD GDP
Wewnętrzne wbijanie pali wspomagane płuczką wodną8 - 14 dB9 - 15 dBZmniejsza wewnętrzne tarcie pobocznicy czopa gruntowego o 40%-60%Marine Environmental Research
Fundament Jacket z kubłami ssącymi (Suction Bucket) / Mono-Bucket25 - 35 dB (Tylko hałas pomp)> 35 dB (Brak uderzeń udarowych)Ograniczone do jednorodnych piasków/iłów bez głazów narzutowychBSH / Dogger Bank & Borkum Riffgrund

Źródło: German BSH and Offshore Wind Industry Low-Noise Foundation Trials


5. Progi PTS/TTS dla ssaków morskich i promienie stref wykluczenia

Pozwolenia regulacyjne zarówno w Europie, jak i w Stanach Zjednoczonych koncentrują się na zapobieganiu trwałemu przesunięciu progu słyszenia (PTS, nieodwracalne uszkodzenie komórek rzęsatych ucha wewnętrznego) oraz minimalizowaniu czasowego przesunięcia progu słyszenia (TTS) i wypierania fauny morskiej z siedlisk. Uzupełniając poziomy bazowe ciągłego hałasu żeglugowego monitorowane w statystykach kawitacji śrub okrętowych i hałasu podwodnego, NOAA Fisheries (NMFS) ustala ważone częstotliwościowo podwójne kryteria dla impulsowego wbijania pali. Na amerykańskim Atlantyku ochrona krytycznie zagrożonego walenia biskajskiego wymaga boi pasywnego monitoringu akustycznego (PAM) oraz obserwatorów wizualnych w celu utrzymania stref bezpieczeństwa sięgających do 10 km podczas wbijania poza sezonem lub z użyciem wysokiej energii.

Grupa słuchowa ssaków morskich (NOAA NMFS)Początek impulsowego PTS (ważony SELcum / nieważony Lpk)Początek impulsowego TTS (ważony SELcum / nieważony Lpk)Promień ryzyka PTS: brak tłumienia vs tłumienie 20 dBŹródło
Walenie niskoczęstotliwościowe (waleń biskajski, długopłetwiec, finwal)183 dB SELcum / 219 dB Lpk168 dB SELcum / 213 dB LpkSpada z 3,2 - 5,8 km do 180 - 420 mNOAA Fisheries (NMFS) / BOEM
Walenie wysokoczęstotliwościowe (delfiny, grindwale, wale dziobogłowe)185 dB SELcum / 230 dB Lpk170 dB SELcum / 224 dB LpkSpada ze 120 - 250 m do < 30 mNOAA Fisheries (NMFS)
Walenie bardzo wysokoczęstotliwościowe (morświny zwyczajne)155 dB SELcum / 202 dB Lpk140 dB SELcum / 196 dB LpkSpada z 4,5 - 8,2 km do 250 - 600 mNOAA NMFS / BSH Porpoise Studies
Płetwonogie fokowate w wodzie (foki pospolite i szare)185 dB SELcum / 218 dB Lpk170 dB SELcum / 212 dB LpkSpada z 1,1 - 2,4 km do 80 - 190 mNOAA Fisheries (NMFS)
Promień zakłócenia behawioralnego / unikania przez morświna~140 - 145 dB SELss (nieważony)—Spada z 22 - 30 km do 1,5 - 3,8 kmMarine Environmental Research
Protokół odstraszania Soft-Start / Ramp-Up (10%-20% energii uderzenia)20 - 30 minut przed pełną mocąZmniejsza ekspozycję PTS bliskiego zasięgu o >85%Pozwala mobilnym waleniom opuścić wewnętrzną strefę 1 kmBOEM / BSH Permit Conditions

Źródło: NOAA Fisheries Technical Guidance for Assessing the Effects of Anthropogenic Sound on Marine Mammal Hearing


Podsumowanie: Wbijanie pali morskich elektrowni wiatrowych i tłumienie kurtynami powietrznymi w liczbach

WskaźnikWartośćŹródło
Niewytłumiony SELss monopala XL (9,5-11,5 m) na 750 m187 - 194 dB re 1 uPa2sBOEM / BSH Monitoring
Niewytłumiony poziom szczytowy (Lpk) monopala XL na 750 m213 - 222 dB re 1 uPaBOEM / BSH Monitoring
Niewytłumiony SELss standardowego monopala (5,0-6,5 m) na 750 m177 - 184 dB re 1 uPa2sBSH North Sea Dataset
Niewytłumiony SELss pala szpilkowego jacket (2,4-3,5 m) na 750 m172 - 179 dB re 1 uPa2sBOEM / BSH Monitoring
Niemiecki ustawowy limit hałasu BSH na 750 m (SEL05 / Lpk)160 dB re 1 uPa2s / 190 dB re 1 uPaGerman BSH Noise Standard
Redukcja szerokopasmowego SEL przez pojedynczą kurtynę (BBC)10 - 15 dBBSH / Marine Environmental Research
Redukcja szerokopasmowego SEL przez podwójną kurtynę (DBBC)14 - 19 dBBOEM / BSH Field Logs
Samodzielna redukcja szerokopasmowego SEL przez Hydro-Sound Damper (HSD)10 - 13 dBMarine Environmental Research
Samodzielna redukcja SEL przez IHC Noise Mitigation Screen (NMS)13 - 17 dBBSH Certified Trial Reports
Tandemowa redukcja SEL blisko pala (HSD/NMS) + DBBC dalekiego pola18 - 25 dBBSH / BOEM US Atlantic
Pułap tłumienia przez flankowanie dna morskiego poniżej 50 HzMaksymalnie 8 - 12 dBBOEM Technical Report
Zasilanie sprężonym powietrzem wymagane dla pierścieni węży DBBC0,30 - 0,50 m3/min na metrBOEM / BSH Best Practice
Redukcja u źródła przez młot hydrauliczny o wydłużonym impulsie4 - 8 dB SEL / 6 - 11 dB LpkBSH / Manufacturer Trials
Redukcja hałasu przy wibracyjnym pogrążaniu / Gentle Driving of Piles (GDP)15 - 22 dB SELCarbon Trust / BOEM
Próg impulsowego PTS według NOAA NMFS dla fiszbinowców183 dB SELcum / 219 dB LpkNOAA Fisheries (NMFS)
Próg impulsowego PTS według NOAA NMFS dla morświnów155 dB SELcum / 202 dB LpkNOAA Fisheries (NMFS)
Promień ryzyka PTS dla fiszbinowców (brak tłumienia vs 20 dB redukcji)Spada z 3,2-5,8 km do 180-420 mNOAA NMFS / BOEM
Promień unikania przez morświny (brak tłumienia vs DBBC+HSD)Spada z 22-30 km do 1,5-3,8 kmMarine Environmental Research

Metodologia i źródła

Dane zgromadzone w niniejszym raporcie pochodzą z ustawowych baz danych monitoringu budowy morskich farm wiatrowych, krajowych agencji energii morskiej oraz recenzowanej literatury z zakresu akustyki podwodnej:

Ostatnia aktualizacja: 19 października 2026 r. Przeglądamy i aktualizujemy te statystyki co kwartał w miarę publikowania nowych raportów budowlanych BOEM z amerykańskiego Atlantyku oraz rejestrów tłumienia hałasu monopali XL z europejskiego Morza Północnego.

Wypróbuj VoxBooster — 3 dni za darmo.

Klonowanie głosu w czasie rzeczywistym, soundboard i efekty — wszędzie, gdzie rozmawiasz.

  • Bez karty
  • ~30ms opóźnienia
  • Discord · Teams · OBS
Wypróbuj 3 dni za darmo