GEOTERMISK ANLÆG& Center for Vedvarende Energi

Af Tor-Olof Johansson,Anne Sofie Kristensen

Bosætning, Økologi & Tektonik

Det Kongelige Danske Kunstakademis Skoler for Arkitektur, Design & Konservering.Forår 2016

Af Tor-Olof Johansson (stud. 4692 )Anne Sofie Kristensen (stud. 4662)

Program SET - Bosætning, Økologi & Tektonik

Vejledere:Frans DrewniakUffe Leth

Afsæt

BAGGRUNDBornholms energiplanKulturlandskabet Kraftværket som typologi

PROGRAMGeotermiCenter for Vedvarende Energi

STEDET StedetStedets karakter

INTENTION OG METODEArkitektonisk intentionVejledende rumprogramVejledende afleveringsmaterialeStudieforløbKilder

5

91115

1921

2729

4143444546

INDHOLDSFORTEGNELSE

Køletårn, Belgien

Der sker en kontinuerlig udvikling af energiproduktionen for at blive uafhængig af fossile brændstoffer. Flere danske øer er blevet frontløbere i denne omstilling, heriblandt Bornholm, der har lagt en energipolitisk plan om CO2 neutralitet indenfor de næste ti år. Øen vil således komme til at stå som et forbillede, hvorfra viden omkring vedvarende energi kan afprøves og spredes.

I den grønne omstilling kan geotermisk energi være en god invest-ering, da det er en konstant energikilde, i kontrast til vind-, sol- og bølgeenergi. På Bornholm har man allerede foretaget seismografiske undersøgelser, der bekræfter muligheden for at etablere et geotermisk anlæg.

Vi ønsker at undersøge hvordan denne type anlæg kan integreres i landskabet og skabe større bevidsthed omkring energiproduktionens infrastruktur.

Den første del af programmet vil have en redegørende karakter der gennemgår baggrunden for projektet. Først gennemgås energiplanen, med henblik på at belyse relevansen for det geotermiske anlæg, dernæst beskrives det de-industrialiserede landskab som anlægget placeres i, og til sidst undersøges kraftværket som typologi. Anden halvdel af programmet fokuserer på stedet og det konkrete landskab, der kommer til at danne ramme for anlægget, dette åbner afslutningsvist op for en refleksion over arkitektoniske potentialer.

AFSÆT

BAGGRUND

Halm

HalmHalm

Halm

Brændselskilder

Flis Biogas

Træpiller

Flis

Flis, olie, kulAffald-fjernvarme

Markering af geotermisk potentiale og det nuværende varmesystem

Geotermisk potentiale

Afskåret fra fastlandet fremstår øer sårbare da de ofte er afhæn-gige af ressourcer udefra, bl.a. til energiproduktion. Dette kan have økonomiske konsekvenser i form af udgifter til transport af energi. Vedvarende energi giver mere ressourceuafhængighed og bliver derfor særligt interessant i forhold til ø-samfund.

Bornholms Regionskommune har en vision om at blive CO2-neutral på samme måde, som Samsø formåede at blive det i 2008. Visionen uddybes i rapporten “Strategisk Energiplan 2015-2025”,1 der peger på udfordringer og muligheder ved forskellige energiformer. Bornholms fjernvarmeforsyning består lige nu af 11 kraftværker, der brænder halm, olie, kul, flis, træpiller og biogas. Derudover er der 5850 oliefyr, der ønskes udfaset. Til fjernvarme peger man på to mulige kilder, hvor begge har fordele og ulemper:

Mulige placeringer af geotermiske anlæg bestemmes ud fra jordbund-sanalyser, der kan påvise, hvorvidt der i området er porøse vandhol-dige sandstenslag. GEUS har foretaget målinger og kortlagt Danmarks geotermiske potentiale.2 Bornholm var først regnet som uegnet, men nye boringer har vist potentiale i og omkring Rønne, hvor anlægget samtidig kan tilkobles byens eksisterende fjernvarmenetværk.

Flisbaseret kraftvarmeværk

Fordele:Billig implementeringSænker CO2 udslipKan placeres hvor som helst

Ulemper:Behov for import og transportStigende priser for flis

17 MW Geotermisk anlæg

Fordele: Billig i driftKonstant forsyningSelvforsynende

Ulemper: Dyr implementeringurentable boringer

BORNHOLMS ENERGIPLAN

Hammeren

Moseløkken

StubbeløkkenKlippeløkken

Segen

Paradisbakkerne

Helletsgaard

NexøSandsten

Sandstensbrud

Stenbrud

Skyggekort, viser højderyg og klippefremkomst, hvor en geotermisk boring er vanskelig

Vang

Bornholm har et unikt kulturlandskab, der geologisk adskiller sig fra resten af Danmark. Geologien har skabt grobund for stenindustrien, der har resulteret i en ny landskabstype. Det fjernede materiale har formet et negativt arkitektonisk rum, der eksponerer grundfjeldet og skaber en særlig atmosfære.

Bornholms stenindustri er ca. 150 år gammel, men kun få brud er endnu aktive. Granitten udgør 2/3 af øens nordlige side, mens resten er kalk, skiffer og sandsten. Granitten har forskellig farve og karakter, alt efter hvor på øen man befinder sig, spændet går fra blå, mod grå og rødlige toner.3

Bruddene har leveret råstof til vigtige bygningsværker i København, herunder: Christiansborg, Glyptoteket, Trekronerfortet og Rådhuset. Da asfalt og betonepoken satte ind i 1930erne droslede produktionen ned. Som leverandør til byggebranchen er granitproduktionen stærkt konjunkturfølsom, og den er siden blevet yderligere udfordret af det globale marked.4

Mange stenbrud har derfor måttet lukke, og de står nu tilbage som industrilandskabets minder. Nogle af disse stenbrud fyldes med vand og mister deres karakter, mens andre bliver transformeret med henblik på rekreative formål. Et eksempel på dette er Vang stenbrud, der gennem Realdania-projektet “Mulighedernes land”, er blevet til en friluftsattraktion. Ved at tilføre et gammelt stenbrud en ny funktion bevares stedets relevans i kulturlandskabet og den lokale identitet styrkes.

KULTURLANDSKABET

Bjergebakke granitbrud, Bornholm, Christina Capetillo

“Som idé taler billedet om det tidslige sammenfald mellem stadier af Natur i Kulturen og Kulturspor i Naturen”

Arkitekt og fotograf, Christina Capetillo

Svanemølleværket, Louis Hygom / Avedøreværket, Claus Bjarrum & Jørgen Hauxner / Amagerforbrændingen, BIG / Fåborg kraftvarmeværk, Boje Lundgaard / Pålsbu, Vandværk / Power Plant, Michele De Lucchi / Sønderborg Geotermisk anlæg, Juul Arkitekter / Geotermisk anlæg, Krafla, Island / Energy plant, Spillman Farmer Architects

”Det interessante for arkitekten ligger ikke i den forstandige ordning af produktionsforløbet, ikke i rummet som hulhed med plads til det nødvendige og heller ikke blot i skallen, som er uden saglig betydning, men vigtig som symbol eller blikfang, hvad enten den er tung som Svanemølleværksets murværk eller blot en skærm mod vind og væde som i Avedøreværket Det interessante, udfordringen, ligger i kompleksiteten”

Henry Voss, Arkitektur DK, nr 1. 1995

Kraftværket er, som typologi, tæt sluttet til funktionen. Afgrænsning og facade er vigtig som formgivende elementer og samtidig må det rumme bygningsdele af normalstørrelse såsom vinduer og døre, der potentielt kan være en forstyrrende afbrydelse i fladen.5

Det historiske Svanemølleværk er et eksempel på en traditionel brug af tegl. Via detaljeringsgraden i facaden nedbrydes værkets skala til byens skala. Avedøreværket derimod bærer præg af det monolitiske og homogene - derved skabes et monumentalt ikon.

En ny tendens er, at disse ”monumenter” inddrages i det offentlige rum og åbner op for oplevelsessamfundet. Tegnestuen BIG har tegnet Amagerforbrændingen, der eksemplificerer dette. Værket tilføres en rekreativ funktion, skibakken, så det tiltrækker sig opmærksomhed fra omverdenen.

I udformningen af geotermiske anlæg er forskellige strategier valgt, som enten forsøger at fremhæve rørlægningen og dens indgreb i landskabet eller arkitekturen kan stå som en omsluttende ramme. Der findes eksempler på at energiproduktionen er forsøgt synliggjort bag en halvgennemsigtig skal, i en dynamisk facadekomposition eller gennem en særlig vægtning af skorstenens motiv.

Disse strategier udspringer fra den måde, hvorpå man vælger at forholde sig til landskabet. Skal strukturen udfolde sig med ærlighed, vise sine tekniske installationer og brede sig ud i landskabet eller skal byggeriet have en objektlignede karakter og stå som et industrielt monument?

KRAFTVÆRKET SOM TYPOLOGI

PROGRAM

Krafla geotermisk anlæg, Island

Udnyttelse af jordens termiske varme i energiproduktion er en mere end 100 år gammel teknik. I Danmark stiger temperaturen med 25-30 °C for hver kilometer man borer ned. Dette betyder at man ved en boring på 3 km kan pumpe ca. 80 grader varmt vand op til overfladen.

Vandet kan benyttes til at drive en turbine, der kan producere el eller anvendes som fjernvarme til forbrugere i nærområdet. Det afkølede vand pumpes tilbage i jorden for at bibeholde et konstant tryk. Teknologien er i stor grad anvendt i Island, der får 26% af landets elektricitet og 87% af dets fjernvarme fra geotermi. I Danmark har vi lige nu tre geotermiske anlæg i henholdsvis Sønderborg, Thisted og København.6

I en dansk kontekst bliver geotermisk energi hovedsageligt brugt som fjernvarme. Med nye teknologier kan man imidlertid producere elek-tricitet ved lavere temperaturer. Et anlæg kan levere fjernvarme om vinteren og omstilles til produktion af elektricitet om sommeren, når varmen ikke er ønsket.

Disse anlægstyper er delt i to enheder; en varmegenveksler og et venti-lationssystem. Ventilatorerne kan placeres frit i forhold til varmegen-veksleren der kun udskiller vanddamp, hvilket betyder at man som besøgende kan komme helt tæt på anlægget.

GEOTERMI

Giant’s Causeway Visitors’ Centre, Heneghan Peng Architects

Vi ser et potentiale i en kobling imellem et geotermisk anlæg og en enhed for information og viden. Denne enhed vil kunne varetage forskning og formidling af Bornholms strategi for vedvarende energi.

Ved at samle funktionerne på et sted, vil man lettere kunne admin-istrere de forskellige organer, der skal samarbejde for at realisere visionen om et bæredygtigt Bornholm. Der kan her etableres en tværf-aglig platform for forskellige energiaktører og planlæggere, som kan bidrage til Energistyrelsens vidensbase omkring vedvarende energi.

Bornholm afprøver nye initiativer inden for økologi og bæredygtighed og har allerede oprettet “Bright Park”, der er en innovations- og ”Start-up” platform i Nexø. Formålet med Bright Park er at støtte unge iværk-sættere og virksomheder med at udvikle bæredygtige materialer og koncepter.7 Vi foreslår at skabe et Center for Vedvarende Energi, der kan indgå i et samarbejde med Bright Park. Mens Bright Park fortsat vil varetage de mere innovative aspekter af bæredygtighed, vil centeret i Rønne fokusere på energiproduktion og implementering.

Bornholms vision og fremtidsmuligheder skal formidles gennem en bygning, der iscenesætter det særlige kulturlandskab og den moderne teknologiske udvikling. Center for Vedvarende Energi skal være i dialog med det geotermiske anlæg og gøre information om vedvarende energi mere tilgængeligt. Et eksempel på denne type af byggeri er Energiakademiet på Samsø, der samler øen om en fælles målsætning.

CENTER FOR VEDVARENDE ENERGI

STEDET

Iberia Quarries, Edward Burtynsky

“The concept of the landscape as architecture has become, for me, an act of imagination. I remember looking at buildings made of stone, and thinking, there has to be an interesting landscape somewhere out there because these stones had to have been taken out of the quarry one block at a time.”

Fotograf, Edward Burtynsky

Placering af kraftvarmeværket Østkraft og stenbruddet Stubbeløkken ved Rønne

En logisk placering af det geotermiske anlæg vil måske være i direkte forlængelse af Rønnes gamle værk Østkraft, som en udvidelse af industrikvarteret ved havnen. Men vores fokus er synliggørelse af det miljøtekniske anlæg. Derfor foreslår vi det geotermiske anlæg som et alternativ til den rene rekreative udviklingsstrategi med placering i Stubbeløkken stenbrud umiddelbart udenfor Rønne.

Bruddet har en dimensionering, der kan rumme og iscenesætte et anlæg af denne størrelse. Iscenesættelsen vil handle om at drage et parallelt visuelt narrativ omkring forbindelsen til geologien som ressource.

Stubbeløkken er det største af de fem aktive stenbrud på øen, og har nået en dybde på 125 m (60 m under havoverfladen). I modsæt-ningen til andre brud har Stubbeløkken en klar rummelig organisering. Bruddet har været aktivt siden 1833, men det leverer i dag hoved-sageligt skærver til asfalt- og betonindustrien.8 I forhold til byen er området skarpt afgrænset af Østre Ringvej, og ifølge lokalplanen er der lagt en støjzone omkring bruddet, som begrænser yderligere bebyggelse.

NCC, der ejer bruddet, har påbegyndt en ny brydning ved siden af det nuværende, da potentialet i det gamle brud er nået og derfor står det til lukning indenfor ét år. Med lukningen kan granitbruddet udpeges som udviklingsområde, på samme måde som det tidligere stenbrud, Vang.

STEDET

Representation af stenbruddets lagdelinger

Registrering af områdets landskabelige karakter

Stående ved kanten af stenbruddet, oplever man klippesiderne som et omvendt fjeld, de fremtræder monumentale på samme måde som Hammershus. Ekkoet af mågeskrig vidner om en særlig biotop. Klippen syntes unaturligt afgrænset og dramatiseret i det kontrast-fulde møde med markernes flade.

På fire sider af bruddet optræder forskellige strukturer; landsbykirken, den trelængede gård, de industrielle bygningskroppe og landskabets tætte træklynger. Disse strukturer er dog svære at bedømme i forhold til skalaen af bruddets åbne rum. Fra industriens spredte, men forbundne bygningskroppe, fører en snoet vej ned mod det nederste plateau, der afsluttes i en turkisblå sø. Lyset fremhæver granittens farver: lilla, orange, grå.

Udgravningens topografiske historie læses i lagdelingen af klippe-væggens stejle sider, mens den sydlige halvdel af bruddet er henlagt i skygge. Den bare klippevæg står i kontrast til en begyndende udfyld-ning, på den østlige side, hvor der er en vordende vegetation bestående af birketræer og mosser. Helt særligt ved stedet er det horisontløse rum, stilheden og oplev-elsen af læ.

Stedets stærke atmosfære og karakter formidler en fortælling om en industriel fortid. Det vidner om et fravær af materiale, udhulet fra klippemassen og anvendt i byggeindustrien i en form der i større eller mindre grad henviser til dets oprindelse, som natursten eller bland-ingsmateriale i beton.

STEDETS KARAKTER

INTENTION OG METODE

Centro cultural Castilblanco, Sevilla, Miguel Fisac

Opgavens udfordring bliver, at afsøge forholdet mellem den landska-belige skala, det tekniske anlæg og relationen til det offentlige viden-scenter. Projektet vil således komme til at berøre landskabsrummets skala, karakter og dybde, artikuleret i bygningens lethed og tyngde, horisontale og vertikale rum.

Det geotermiske anlæg må nødvendigvis formgives efter præmis-serne for maskinen, mens det sekundære program (videnscenteret) kan bidrage til at nedbringe skalaen. I de rum, der skal anvendes til den offentlige funktion med vidensdeling, er det vigtigt, at tage den menneskelige skala i betragtning, og se på hvordan disse rum kan knyttes til produktionens størrelse og udtryk.

Ligeledes vil vi undersøge, hvordan vi kan sikre, at den særlige landskabelige kontekst understøtter og påvirker den arkitektoniske udformning og tektonik.

Stenbruddets kunstige miljø har skabt en overskudsnatur, som især fuglene har taget til sig. Stedet er interessant, fordi det berører vores forhold til naturen – der virker unaturligt og bearbejdet i modsæt-ningen til en romantisk og billedskøn “uberørt udsigtsnatur”, men er netop derfor endnu mere fascinerende og udtryksfuld i sine kontraster.

ARKITEKTONISK INTENTION

VEJLEDENDE RUMPROGRAM

Videnscenter

Besøgscenter 600 m2

Kontorer 200 m2

Auditorium 300 m2

Kantine 200 m2

I alt 1300 m2

Geotermisk anlæg

Varmegenveksler 2000 m2

Køleanlæg 5000 m2

Kontrolcenter 200 m2

I alt 7200 m2

VEJLEDENDE AFLEVERINGSMATERIALE

Vi vil arbejde i tre skalaer; landskab, bygning og detalje. Formålet med opgaven er at afsøge potentialer i facadens og bygningsvolu-mets relation til landskabet, samt til de blivende bygningsstrukturer fra industrien. Derudover vil vi undersøge det rumlige forhold mellem inde og ude i Centeret for Vedvarende Energi. Det tektoniske aspekt - konstruktion, udtryk og materiale - vil vi undersøge med udgang-spunkt i stedets materialitet og igennem et referencebibliotek.

Tegning Situationsplan 1:500 Plan, snit, opstalt 1:100Detaljer 1:50, 1:20Visualiseringer

Model Områdemodel 1:1000Udsnits model 1:50Skitsemodeller

Katalog Arkiv af undersøgelser

STUDIEFORLØB

Tor-Olof Johansson

Studieforløb06/10 Projekterende Bygningskonstruktør Århus og Horsens 10/13 Kunstakademiets Arkitektskole Afdeling 7 - arkitektur, bygning skunst og realisering. Professor: Jan Søndergaard

13/14 Møbelsnedker Grundkursus, København

14/15 Kunstakademiets Designskole Skrift og wayfinding, visuel design Lektor: Steen Ejlers

15/16 Kunstakademiets Arkitekskole Institut for Bosætning, Økologi og tektonik Studieleder: Frans Drewniak

Erhvervserfaring09 Birch og Svenning Arkitekter Bygningskonstrukør praktik

11/14 Mangor & Nagel Arkitekter Studiemedhjælper

12 Freelance Visualiseringer for Yachtklubben Furesøen

14/16 Dansk Arkitektur Center Guide og underviser

15/16 Byplanslaboratoriet Grafisk layout

Studierejser/feltarbejdeSverige, Italien, Indien, Tyskland, USA, Mexico, Schweiz

Anne-Sofie Kristensen

Studieforløb10 Kunsthøjskolen i Holbæk Maleri, film- og kunsthistorie

10/13 Kunstakademiets Arkitektskole Afdeling 10 - arkitektur, vilkår og vision. Lektor: Peter Henning Jørgensen

13 Udvekslingsophold California College of the Arts Advanced architecture studio ved Brian Price. Sidefag: Antropologi

14/15 Kunstakademiets Arkitekskole PACS, Political Architecture - Critical Sustainability Professor: Niels Grønbæk

15/16 Kunstakademiets Arkitekskole SET, Settlements Ecology and Tectonics Studieleder: Frans Drewniak 15/16 Sommerskole i Kroatien City as a monument, ETH

Erhvervserfaring12/16 Modelbygger 3xn

13 Grafisk design på publikationen Altas of Copenhagen 14 Praktik hos Koji Tsutsui Architect & Associates, San Francicso

14/15 Frivilligt arbejde, Arkitekter uden Grænser, Projekt i Israel-Palæstina

Studierejser/feltarbejdeSpanien, Japan, Bangladesh, Schweiz

KILDER

HENVISNINGER

[1] Søgaard, Steen m.fl.: Strategisk energiplan 2015-2025 for Bornholm. Kommunal rapport Energy innovation Bornholm, 2015

[2] Mathiesen, Anders m.fl.: Vurdering af det geotermiske potentiale i Danmark. Teknisk rapport. De nationale geologiske undersøgelser for Danmark og Grønland, 2009

[3] Gravesen, Peter: Geologisk set, en beskrivelse af områder af national geologisk interesse: Bornholm. Geografforlaget, 1996

[4] Sveinsdottir, Sinja: Brydningstid for det bornholmske råstof. Ingeniøren, 29. Marts, 1996

[5]. Voss, Henry: Industribyggerier. Arkitektur DK nr. 1, 1995

[6] Dansk Fjernvarmes Geotermiselskab. Drejebog om geotermi grøn energi. Teknisk rapport. De nationale geologiske undersøgelser for Danmark og Grønland, 2014

[7] http://www.brightparkbornholm.dk (Besøgt den 30. Januar 2016)

[8] Laursen, Sigrid Hedegaard: Råstofplan for Bornholm 2012 – 2024. Bornholms Regionskommune, Teknik & Miljø, 2012

LITTERATURLISTE

Geotermi og EnergiplanAndersen, Ulrik: Frustrerede fjernvarmeværker: Dong skal ikke eje dansk geotermi. Ingeniøren, 23. December, 2009

Bornholm, geologi og stenbrud Jensen, Lis: Bornholms Råstofindustri – Et nationalt industriminde. Bornholms Regionskommune i samarbejde med Kulturarvsstyrelsen og Bornholms Museum, 2011

Hansen, Jacob Bjerring m.fl.: Det bornholmske graniteventyr. Rapport udarbejdet af Bornholms Museum, 2011

Industrilandskabet Braae, Ellen: Beauty redeemed. Recycling Post-Industrial Landscapes. Birkhäuser Verlag, 2015

Hayes, Brian: Infrastructure: A field guide to the industrial landscape. W.E. Norton, 2005

Hjalager, Anne-Mette: Identitetsdesign i landdistrikterne. Arkitekten. Vol 115. Nr. 7, 2013

Høyer, Steen: Kompendium om landskab og bebyggelse. Kunstakad-emiets arkitektskole, 2010

Martin, Lesley A.: Stonework and lime kilns. Aperture Foundation Inc., 2013

Pedersen, Morten: Velfærdsstatens industrilandskab. Aalborg Univer-sitetsforlag, 2010

Mikkelsen, Helene Høyer: Industri arkitektur. Fonden til udgivelse af Arkitekturtidsskrift B, 2010

Sekundær litteraturZumthor, Peter: Thinking architecture. Birkhauser, 2006

Frampton, Kenneth: Towards a Critical Regionalism: Six Points for an Architecture of Resistance. In, Foster, H. (ed). Postmodern Culture.

Frascari, Marco: The tell the tale the detail. In Nesbitts, Theorizing a new agenda for architecture, Princeton 1996