I en stor klimatanalys har SGU tagit fram prognoser för grundvattennivåerna ända fram till år 2100. Tendenserna är tydliga: hela Götaland, större delen av Svealand samt Norrlandskusten kommer se minskade nivåer och sämre tillgång på grundvatten, speciellt under sommaren och torrare år.

I januari i år lade SGU fram rapporten ”Grundvatten i framtida klimat – effekter för grundvattenförsörjningen”. Där pekar SGU på en ökad risk för grundvattenbrist i framtiden, dessutom främst i landets mest tättbefolkade delar och där flest är beroende av grundvatten.

– Det är tydligt att frågorna kring vårt grundvatten behöver lyftas. 50 procent av befolkningen är beroende av grundvattnet för sitt dricksvatten, säger Calle Hjerne som är grundvattenexpert på SGU och har lett studien.

Bakgrunden till rapporten är ett regeringsuppdrag som löpte under 2024 och som fortsätter i år.

– Det vi har studerat är hur utsatta våra grundvattenmagasin är för klimatförändringar och uttag. Vi har använt tre olika scenarion för klimatförändringar och alla tre pekar i samma riktning. Vi har jämfört framtida 30-årsperioder med de data vi har från år 1971–2000 och på det sättet räknat på hur det kan bli i framtiden. Dels för helår, dels nedbrutet på årstider, säger Calle Hjerne.

I det ena klimatscenariet är utsläppen av koldioxid som störst omkring år 2020 och minskar sedan för att bli negativa till år 2100. I det andra är utsläppen som störst kring 2040 för att därefter minska och i det tredje har vi fortsatt höga och ökande utsläpp. För vart och ett av de tre klimatscenarierna har 17 olika modeller – totalt alltså 51 – använts. Det som presenteras är medelvärdet av modellerna inom varje klimatscenario, men även hur resultatet varierar mellan de 17 modellerna.

– Alla modellerna ger oss data för temperatur och nederbörd i framtiden, som vi använt för att simulera framtida grundvattennivåer, säger Calle Hjerne.

I korthet kan prognoserna sammanfattas i följande punkter:

• Skillnaden mellan torra år och blöta år blir större.
• Tidpunkten för den största grundvattenbildningen förskjuts till tidigare på vintern.
• Grundvattennivån kommer minska mer på sommaren än på vintern.

– Vi ser framför oss högre temperaturer och mer nederbörd. Det kan tyckas som två faktorer som skulle kunna balansera varandra, men för grundvatten- bildningen fungerar det inte riktigt så. Förr smälte snön först ofta i mars, vilket gav en stor grundvattenbildning under våren, förklarar Calle Hjerne.

– Med högre temperaturer och allt tidigare snösmältning förskjuts grundvattenbildningen till tidigare på vintern. Framför allt för södra Sverige är det till nackdel ju längre från sommaren grund- vattenbildningen äger rum. Samtidigt kan de ökade mängderna av nederbörd ge andra problem i andra delar av landet, med ökad risk för höga flöden och översvämningar.

Beräkningsmodellen, som heter SGU-HYPE, baseras på en modell som SMHI använder för att beräkna hur mycket vatten som rinner i våra vattendrag.

– Vi har modifierat den för att passa grundvatten. Det är samma saker som påverkar i båda fallen – regn, snö, snösmältning och avdunstning. Vi har själva mätt grundvattnet sedan 1960-talet, så vi har långa mätserier att kalibrera mot, säger Calle Hjerne.

Genom simuleringarna vill SGU, utifrån de olika scenarierna, svara på frågan vad som händer om det blir torrt eller blött väder – och framför allt vad som händer mot slutet av seklet.

– Vi använder oss i presentationer främst av scenario två, med högst utsläpp 2040 och därefter minskande. Men vi ser samma tendenser i alla tre. Även i det mest optimistiska scenariot blir det märkbara förändringar till det sämre, säger Calle Hjerne.

Undersökningen visar också att perioderna av så kallad grundvattentorka blir längre under sommaren.

– Grundvattentorka betyder att det bildas inget eller väldigt lite grundvatten. Hur lång den perioden är avgör hur länge vi måste leva på det vatten som finns i marken när det inte bildas något nytt grundvatten. Det är viktigt för vattenförsörjningen, inte minst i de områden där marken inte kan lagra så mycket vatten och användningen är stor, säger Calle Hjerne.

2024 års studie omfattade enbart mängden grundvatten, inte hur kvaliteten kan påverkas.

– Kvaliteten studerar vi i år. När båda de bitarna är på plats kan man börja göra konsekvensanalyser. Både låga och höga nivåer kan ge kvalitetsproblem. Men klart redan nu är att frågorna om vår grundvattentillgång i framtiden behöver belysas och tas på allvar. Det går inte att tänka att ”det har ju gått bra tidigare” – det gäller både kommuner och privatpersoner, säger Calle Hjerne.

Hela rapporten finns att läsa på SGU:s hemsida.

TEXT: JÖRGEN OLSSON FOTO OCH KARTOR: SGU

Termisk responstest är i dag en konventionell och vanlig metod för att mäta hur bra ett borrhål kommer att prestera på en viss plats inför en energiborrning. Men det har inte alltid varit så. Signhild Gehlin och Jeff Spitler utvecklade var och en på sitt håll metoden i sina forskningsprojekt på mitten av 1990-talet.

Genom att skicka ned en värmepuls i ett borrhål kan man mäta hur marken svarar, det vill säga hur snabbt värme leds till och från borrhålet i det omgivande berget och hur det påverkar temperaturen i borrhålet. Det är värdefull information som ligger till grund för att kunna dimensionera en geoenergianläggning rätt i förhållande till just den plats där borrhålslagret är tänkt.

Signhild Gehlin, vd på SvensktGeoenergicentrum, utvecklade testmetod, analys och validering utifrånresultaten av termiska responstester somhon gjorde med en mobil, egenutveckladutrustning under hennes examensarbete och doktorandstudier vid Luleåtekniska universitet. Samtidigt gjordeprofessor Jeff Spitler samma sak vidOklahoma State University i USA. JeffSpitlers forskningsgrupp var först medatt mäta, hösten 1995 – Signhild Gehlinoch hennes studiekamrat Catarina Eklöfvar först med att publicera resultat, 1996.Båda forskningsgrupperna var ovetandeom varandras forskning. Men de utgickfrån samma idé om en mobil utrustningför termisk responstest som presenteratsav den svenske ingenjören Palne Mogensen i en kort vetenskaplig publikationredan 1983.

Det som var revolutionerande för branschen i bådas forskning var inte tekniken i sig. Termiska responstester hade man gjort tidigare i färdiga borrhålslager genom att installera permanent test- och mätutrustning i borrhålen. Det som förändrade allt var att de utvecklade en enkel mobil test- och mätutrustning med anpassade analysmetoder, så att man kan göra responstesterna i ett provborrhål innan borrhålslagret är färdigborrat och hela geoenergianläggningen på plats.

– Det man kunde göra tidigare var att konstatera slutresultatet. Med mobila utrustningar kan man dra slutsatser om berggrunden utifrån data från ett borrhål och använda värdena för att justera dimensioneringen innan man borrar vidare, säger Signhild Gehlin och tillägger:

– Därefter kan testhålet dessutom användas i drift, vilket gör att extrakostnaden för mätningen blir liten.

Termisk responstest är inte meningsfullt vid små anläggningar med enstaka borrhål. Det är vid större anläggningar med åtta borrhål eller fler som testerna är värdefulla.

– Termisk responstest gör det möjligt att få fram det faktiska värdet för berget på just den aktuella platsen, istället för att förlita sig på standardvärden. Vid cirka 50 borrhål bör man göra ytterligare en termisk responstest, vid 100 en tredje och så vidare. Det kan finnas variationer i berget som ändrar förutsättningarna i takt med att den geografiska ytan blir större.

Signhild Gehlin tycker att det kan vara en god idé för borrföretag som regelbundet borrar anläggningar med åtta eller fler borrhål att skaffa en egen utrustning för termisk responstest.

– Utrustningen är relativt enkel att bygga, bara den uppfyller de krav som ställs i de riktlinjer som Svenskt Geoenergicentrum har tagit fram. Det är viktigt att ha koll på hur utrustningen är konstruerad och hur man mäter, analyserar och redovisar resultaten på ett korrekt och tillförlitligt sätt, förklarar Signhild Gehlin.

Utrustningen består i sitt enklaste utförande av en elektrisk värmare, en cirkulationspump, flödesmätare, temperaturgivare, ventiler för avstängning samt en enhet för datainsamling. Under 2000-talet har även andra metoder utvecklats, exempelvis optiska fibrer som gör det möjligt att mäta temperaturen längs hela borrhålsdjupet.

– Det kan vara intressant för forskning. Men ur ett kommersiellt perspektiv räcker det i de flesta fall bra med en vanlig termisk responstest, menar Signhild Gehlin.

Under en period i början av 00-talet var flera svenska forskare involverade i forskning och utveckling av termisk responstest vid Luleå tekniska universitet, KTH och Chalmers. Men i dag bedrivs ingen omfattande forskning kring termisk responstest i Sverige. Mätmetoden används däremot i betydande omfattning både kommersiellt och i forskningsprojekt. Internationellt pågår forskning om termisk responstest, bland annat om hur man kan säkerställa funktion och mätkvalitet hos mobila TRT-utrustningar på ett standardiserat sätt.

– Som användare ska du kunna vara säker på att utrustningen mäter det den ska och att du får samma resultat oavsett vilken utrustning du använder, säger Signhild Gehlin.

TEXT: LARS WIRTÉN

Kan framtidens byggarbetsplatser bli helt elektrifierade? Kommer det finnas effekt så att det räcker till alla maskiner? Kommer borrentreprenörer utan hinder kunna koppla på eldrivna kompressorer på nätet?

Svaret är ett klart ja, enligt forskningsprojektet Electric Worksite som har undersökt förutsättningarna att elektrifiera byggarbetsplatser.

Borrsvängen har tidigare skrivit om elektrifiering av kompressorer och lastbilar som en väg för borrningsbranschen att bli klimatneutral. Redan i dag finns mindre eldrivna kompressorer på marknaden och allt mer kraftfulla är på väg. Frågan som har uppstått är hur en elektrifierad byggarbetsplats ska kunna förse alla arbetsmaskiner med el.

Det här har forskningsprojektet Electric Worksite undersökt i regi av det nationella programmet för forskning och innovation inom fordonsektorn, FFI. Projektet har studerat både mindre och större anläggningsprojekt och hur el­ drivna arbetsmaskiner, specifikt hjullastare, hjulgrävare och bandgrävare av olika storlekar, har fungerat på plats. Inte minst har projektet haft ett brett systemperspektiv. Man har med andra ord inte bara studerat maskinernas funktion i sig, utan även hur energiförsörjningen har fungerat i form av nätanslutningar, laddinfrastruktur och energilager.

– Jag tycker absolut det finns god potential att få detta att fungera. Det är mest en tidsfråga, vi behöver nå en kritisk massa. Intresset finns i hela kedjan från byggherrar till energibolag, maskinutvecklare, maskinuthyrare och entreprenörer, säger Lars Bern på Lindholmen Science Park i Göteborg som var projektledare.

Eldrivna kompressorer kräver i regel nätanslutning. Det bör inte vara något problem, åtminstone inte i stadsmiljöer, menar Lars Bern. Tillsammans med Volvo Construction Equipment, som deltog i projektet, testade man en 30 ton stor bandgrävare som anslöts direkt till elnätet.

– Det gav inga störningar på nätet och fördelen är ju att man kommer ifrån behovet att ladda.

Att få fram tillräckligt med effekt till byggarbetsplatser kommer också gå att lösa enligt Lars Bern, även om det kan komma att ställa högre krav på planering.

– Huvudentreprenören kommer behöva kunna uppskatta sitt behov och användning gentemot elnätbolaget. För kabelanslutna maskiner behöver man titta på vilken typ av elskåp som kommer att behövas och var man kommer behöva effekt så att de placeras rätt. De som tidigare har räknat på dieselbehovet behöver snarare planera elförsörjningen framöver, säger Lars Bern.

När det gäller behovet att ladda batteridrivna maskiner kommer det att påverka tider för pauser och lunch.

– Måste exempelvis alla gå på frukost och lunch och därmed ladda sina maskiner samtidigt? Jag tror det går att periodisera arbetstiden bättre på byggena.

Utifrån resultatet av Electric Worksite ser inte Lars Bern någon större risk att en borrentreprenör som har investerat i en eldriven kompressor blir stående overksam på grund av effektbrist.

– De stora fastighetsprojekt vi tittade på hade två anslutningar om 700 ampere styck. Även bygget av en logistikfastighet hade nära 1 500 ampere framdraget. Den mobila laddstationen hade en kapacitet på 250 kilowatt. Så byggelen är rejält tilltagen redan i dag.

Om kapaciteten ändå slår i taket och det visar sig bli effektproblem, finns andra lösningar, exempelvis med stora batterier som avlastar nätet.

– Redan i dag har både tillverkare och uthyrare stora mobila batteripack som man ställer upp som halvpermanenta, gigantiska powerbanks för byggarbetsplatsen. Flera maskintillverkare tittar också på bränsleceller och därmed vätgas, dels som energilager och dels för driften av stora maskiner.

Däremot kan det uppstå problem utanför städerna där tillgången på elnät kan vara mer begränsad, tror Lars Bern.

– För att elektrifiera här får man kanske ibland använda vätgas, men man kan komma långt även med batterilager.

Projektet visar att elektrifiering av arbetsplatser även ger andra förbättringar utöver klimatfördelarna, som mindre buller och hälsofarliga luftföroreningar. I och med att det ställs högre krav på planering och logistik leder elektrifiering också till att byggprocessen blir mer effektiv. De här faktorerna gör att det börjar synas en efterfrågan på att elektrifiera i allt högre grad.

– Det är framför allt den offentliga sektorn som Trafikverket och stora städer som Göteborg och Stockholm som driver detta. Samtidigt finns en rädsla inom det offentliga att kostnaden ska springa iväg och att det blir för dyrt för skattebetalarna. Om man bara går på pris är det fortfarande en fördel för det fossila, konstaterar Lars Bern.

En annan utmaning ligger, inte oväntat, på det finansiella planet. Ansvaret för omställningen trycks ut till den enskilde entreprenörfirman.

– I Sverige har vi en lång värdekedja i entreprenadbranschen och ansvaret att investera i nya maskiner trycks ned på den enskilda entreprenören, för vilken den finansiella tröskeln är hög. Eldrivna maskiner innebär fortfarande en upp till tre gånger högre investering.

Lars Bern tror att de stora bolagen som har huvudentreprenader nu måste vara beredda att investera i elektrifieringen.

NCC i Norge har exempelvis investerat i en egen maskinpark för att kunna möta kraven från beställarna.

Än så länge är eldrivna arbetsmaskiner relativt ovanliga. Men Lars Bern tror att byggbranschen är elektrifierad om tio år. Han jämför med utvecklingen inom bussbranschen.

– Vi tittade på ett liknande sätt på elektrifieringen av stadsbussar 2013. I dag är snart hela Göteborgs bussflotta eldriven.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TEXT: LARS WIRTÉN FOTO: VOLVO CONSTRUCTION EQUIPMENT, LINDHOLMEN SCIENCE PARK

På Island är de flesta förutsättningar annorlunda än i övriga Norden. Inte bara vad gäller geologin som gör geotermisk värme lättillgänglig. Till hälften norskägda Jarðboranir dominerar stort och därmed finns heller ingen branschorganisation.

– Jag var länge den enda brunnsborraren vid sidan om, men nu har branschen börjat växa och några fler borrföretag har tillkommit, säger Friðfinnur K Danielsson som driver borrfirman Alvarr ehf.

Jarðboranir var tidigare ett statligt ägt bolag som länge fick de stora uppdragen för företag som Reykjavik Energi, Landsvirkjun med flera. De är fortfarande i särklass störst, men Friðfinnur har fått flera nya branschkollegor.

– I dag finns cirka tio företag på Island som äger borriggar, men flera av dessa är mindre frilansande brunnsborrare som även jobbar med många andra saker. För mig är borrning den huvudsakliga affären.

Det råder stor efterfrågan på borrning på Island, vilket gör att Friðfinnur och hans kollegor är fullt sysselsatta.

– Jag har borrat mycket för fiskodlingar den senaste tiden, en industri som expanderar kraftigt på Island. De behöver inte så djupa hål, ofta är de 100-200 meter djupa, men däremot är det grova borrhål. Jag har nu senast borrat 508 millimeter foderrör.

Något förvånande är det saltvattenbrunnar som fiskodlingarna efterfrågar.

– På Island har vi främst landbaserade odlingar som först behöver sötvatten, men i en andra etapp även saltvatten till fisken, något vi oftast hittar från cirka hundra meters djup. Det här är ett stort segment av borrningsmarknaden, förklarar Friðfinnur.

Samtidigt driver även utbyggnad av vindkraft efterfrågan på brunnsborrning.

– En kollega har under sommaren borrat ett hundratal 10-15 meter djupa vattenbrunnar i syfte att utforska förutsättningarna för att etablera fundament till vindkraftverk.

Även vanliga dricksvattenbrunnar är ett stabilt segment på Island.

När det kommer till energiborrning är Island såklart speciellt, med sin stora tillgång på geotermiskt varmvatten.

– Vi borrar inte energibrunnar som ni gör med kollektorer. Vi borrar allt från 100 till 2 000 meter för att få varmvatten direkt.

Ett speciellt segment är högtemperaturbrunnar, där man når vatten som håller över 200 grader Celsius och som används för att producera el i ångkraftverk.

– Det är en speciell typ av borrning som mer liknar oljeborrning. Det kräver stora riggar och avancerad säkerhetsteknik. Vi är inte mycket inblandade i den typen av borrningar, säger Friðfinnur.

Ett framtida segment är att borra brunnar för att lagra koldioxid.

– Det har forskats mycket kring detta på Island och tanken är att nu inleda produktionsborrningar.

Överlag är Friðfinnur optimistisk inför framtiden. Efterfrågan är hög, lönsamheten god och han upplever inga problem med myndigheternas krav och tillståndsgivande.

Han förutspår att fiskodlingarna kommer att fortsätta växa. Samtidigt växer befolkningen och energibolagen kommer behöva mer varmvatten för uppvärm- ning.

– Koldioxidlagring har också stor potential att växa. Som jag ser det har vi fullt upp de kommande 10-15 åren.

Det som skymmer framtidsutsikterna är, precis som i övriga Skandinavien, kompetensförsörjningen.

– Det är besvärligt. Jag kunde ha växt fortare om det fanns tillgång på brunnsborrare. I dag har jag tack och lov fyra duktiga polska killar.

Friðfinnur hoppas på ett ökat nordiskt samarbete framöver. Han var i flera år medlem i Geotec, då han under en period arbetade mycket i Sverige. Bland annat lagade han djupgeotermibrunnarna i Lund med sin Coil Tubing-utrustning i början av 2000-talet.

– Jag ser bara fördelar i att vi har en nordisk plattform där vi kan diskutera gemensamma projekt. I Norden finns stora bolag som tillverkar bra utrustning av hög kvalitet för borrningsbranschen, såväl borriggar som lufthammare och borrkronor. Tillsammans med dessa kan vi bli starkare, det är bra för alla.

TEXT: LARS WIRTÉN

Efter ett par års vila som en följd av pandemin har nu Nordisk Brønnborerföreningers Forbund, NBF, vaknat till liv igen med digitala möten. Att träffa varandra i verkliga livet på årsmöten och mässor står också på agendan.

Nordisk Brønnborerföreningers Forbund, NBF, bildades 1988 av branschorganisationer i Sverige, Danmark och Norge. Syftet var att öka dialogen och samarbeten mellan länderna. 1998 anslöt Poratek i Finland medan Island, som saknar branschförening, fick en representant 2004 i Alvarr ehf.

– Men aktiviteten dog ut i samband med pandemin som också sammanföll med bildandet av Borrföretagen i Sverige, säger Mattias Gustafsson, vd på Borrföretagen.

Nu har den nordiska tanken vaknat till liv igen med en rad digitala möten och närvaro på årsmöten.

– Vi gynnas alla av att byta erfarenheter om utmaningar, möjligheter och vad som händer på våra marknader. Vi vill också vara en plattform som kan stötta våra leverantörer med nordiska kontakter.

Mattias Gustafsson poängterar att genom Borrföretagens medlemskap i NBF är också varje enskilt medlemsföretag medlem i den nordiska föreningen.

– Om man till exempel behöver ta hjälp av en borrningsfirma i ett annat land i Norden kan man vända sig till den nordiska branschgrannen och få hjälp.

Utvecklingen i branschen går mot en alltmer internationaliserad miljö med uppdrag i andra länder.

– Då kan det vara viktigt att få hjälp med hur lagstiftningen ser ut, med ansökningsförfaranden och hur man ska rapportera in sitt arbete till exempel. Det skiljer sig åt i de nordiska länderna, förklarar Mattias Gustafsson och understryker:

– Framför allt ligger vinsten i att ha möjlighet att utbyta erfarenheter och knyta kontakter över landsgränserna.

En gång i kvartalet träffas nu verksamhetsledarna i respektive branschförening digitalt. Något fysiskt nordiskt branschmöte för alla medlemmar finns dock inte i planeringen.

– Men ambitionen är att vi ska kunna bjuda in borrentreprenörer och leverantörer över nationsgränserna i samband med de träffar och mässor vi redan arrangerar. När Brunnsborrardagen går av stapeln nästa gång skulle vi exempelvis kunna satsa nordiskt. Det lockar förhoppningsvis en större publik och då får vi också fler utställare. Det kommer att gynna alla, säger Mattias Gustafsson.

I pandemins spår tycker han sig märka ett uppdämt behov av att träffas och prata med andra.

– Det är värdefullt att mötas och lära sig av varandras framgångar och misstag. NBF är ett steg på vägen att hitta gemensamma lösningar som bidrar till både bättre brunnar och bättre affärer.

Ett exempel på den nytta NBF kan generera är Geoguiden, som Borrföretagen publicerade i somras. Tack vare dialogen i NBF framkom det att kollegorna i Danmark höll på att ta fram en liknande publikation.

– De var naturligtvis glada över att kunna ta del av Geoguiden som en del i sitt arbete, berättar Mattias Gustafsson.

NBF planerar också att upprätta gemensamma plattformar på sociala medier, i första hand Linkedin, där medlemsföretag kan knyta kontakter, utbyta erfarenheter och ställa frågor.

TEXT OCH FOTO: LARS WIRTÉN