Ferjefri E39 – forskning for vegbygging
Kjersti Kvalheim Dunham
Prosjektet Ferjefri E39 har bidratt til en kunnskapsutvikling innen samferdsel, bygg- og anleggsbransjen i Norge og internasjonalt. Over 90 doktorgrader, postdoktorater, stipendiater og professorer bidro ved de samarbeidende universitetene, i hovedsak NTNU, Chalmers og UiS.
Ferjefri E39 (2011-2023) – En politisk bestilling om bo- og arbeidsmarkeder på Vestlandet og et forskningsprogram
Ferjefri E39 var en politisk ambisjon, som ble lansert av Stoltenberg II-regjeringen i 2010. Hensikten var å knytte bo- og arbeidsmarkedsområder langs vestkysten tettere sammen ved å erstatte syv ferjestrekninger med faste, døgnåpne forbindelser, og utbedre vegstandarden på hele strekningen. Ferjefri E39, på 1100 km fra Kristiansand i sør til Trondheim i nord, ble beskrevet i Nasjonal transportplan første gang i 2013: Nasjonal Transportplan 2014-2023. E39 er ikke étt vegprosjekt, men en mengde kortere strekninger som enten er under planlegging, utbygging, eller ferdig utbygd. For å kunne bygge smart, effektivt, kostnadseffektivt, sikkert og bærekraftig, ble det startet et teknologiutviklingsprogram, som skulle gjøre ambisjonen mulig.
Figur 1. Oversikt over hele E39, med markering av fjordkrysningene. Illustrasjon: Statens vegvesen
Prosjektet Ferjefri E39 har bidratt til en kunnskapsutvikling innen samferdselssektoren og byggog anleggsbransjen i Norge, og ut over Norges grenser. Under prosjektets drift ble det gjennomført i overkant av 70 doktorgrader, støttet over 15 postdoktorater, ansatt stipendiater og professorer ved de samarbeidende universitetene. De tre hovedsamarbeidsuniversitetene var NTNU i Trondheim, Chalmers i Gøteborg (Sverige) og UiS i Stavanger. I tillegg var en rekke internasjonale universiteter involvert, bl.a. DTU i København (Danmark) og University College i London (England).
2.
av store endringer i vegnettet, her representert ved Leonard Nilsson (Chalmers),
(NTNU). Alexander Hellervik (Chalmers) var ikke tilstede da bildet ble tatt på den årlige internasjonale konferansen for Ferjefri E39 i 2018. Foto: Statens vegvesen, Grønstad
Stipendiatene har i stor grad (anslagsvis 90%) blitt i Norge/Sverige etter endt PhD, og jobber i dag i akademia (bl.a. NTNU, Sintef, Nord Universitet, UiS, Oslo MET, UiA, Chalmers og DTU) eller andre steder i bygg- og anleggsbransjen.
Forskningsprosjektet Ferjefri E39
Forskningsdelen av Ferjefri E39 tok fart i 2014/2015, da de første 30 PhD-kandidatene startet sine oppgaver på tre universiteter med finansiering over statsbudsjettet via Statens vegvesen. Disse midlene utløste deretter ytterligere finansiell støtte fra universitetene, Norges Forskningsråd, det svenske forskningsrådet Formas og private bedrifter, slik som for eksempel Norconsult. Det resulterte i til sammen over 90 stillinger (PhD-kandidater, Post Doc, stipendiater og Professorer).
Det ble forsket innen temaene:
• Tekniske løsninger for å bygge lengre krysninger billigere og sikkert (hengebruer, rørbru/
• flytende tunnel, vind- og bølgelaster, skipsstøt, eksplosjonslaster, materialer)
• Samfunnsnytte/økonomiske modeller
• Gjennomføringsmodeller/kontrakter
• Bærekraft, grønne løsninger og energieffektive veger som redusere pris, klimaavtrykk og natur-ulemper
• Sikkerhet, risikomodeller
• Energibruk og lagring
Historien
Første idé om en kyststamvei kom allerede i 1948. Rundt 1980 ble Kyststamvegen planlagt ferdig i 1995. Prosjektet «Ferjefri E39» ble formelt startet i 2011 av Samferdselsdepartementet. Prosjektledelsen ble lagt til Vegdirektoratet, og ble beskrevet i Nasjonal Transportplan (NTP) 2014–2023 og 2018–2029. Teknologiutviklingsprosjektet lå i Vegdirektoratet frem til 2019. Forskningen og erfaringene fra Ferjefri E39 la grunnlaget for FjordX som er et teknologiutviklingsprogram i Statens vegvesen Utbygging.
Ledet av Vegdirektoratet
Prosjektledelsen for prosjektet satt i Vegdirektoratet, og rapporterte direkte til Vegdirektøren.
en
i forbindelse
filminnspilling
Fra 2020 ble prosjektet flyttet til Utbyggingsdivisjonen, og hadde mest fokus på den teknologiske muliggjøringen (FjordX). Statens vegvesens prosjektledere for «Ferjefri E39»/FjordX har vært:
• 2011-2014 Olav Ellevset
• 2015-2019 Kjersti Kvalheim Dunham
• 2020-2023 Tore Askeland
• 2023-2025 Cato Dørum (FjordX)
Stor politisk interesse
Vestlandsrådet var en aktiv pådriver for igangsettelsen av arbeidet, og alle Fylkesordførere og Samferdselsledere i Vest-Agder, Rogaland, Hordaland, Sogn og fjordane, Møre og Romsdal og Sør-Trøndelag satt i styringsgruppen (etter hvert referansegruppen) til Ferjefri E39.
Styringen av prosjektet
Styringen av prosjektet var lagt til Vegdirektoratet. Frem til 2020 ble Styringsgruppen ledet av Vegdirektøren, og alle regionvegsjefene som ble berørt (Midt, Vest, Sør) deltok i styringsgruppen. I referansegruppen satt alle berørte fylkesordførere og deres samferdselsledere. De enkelte delprosjektene var ledet av personer rundt om i hele organisasjonen; utbyggingssjef i Region Vest, strategisjef i Region Midt og medarbeidere fra både styringsstaber og tekniske avdelinger. Et eksempel på organiseringen, fra 2019, er vist i figur 4.
Samarbeidet med Universitetene
I perioden 2015-2019 ble det arrangert studentsamlinger hvert halvår. Nedenfor er et bilde fra en av samlingene på NTNU. Studenter fra Chalmers, UiS og andre universiteter deltok også.
Leveranser
Leveransene var i hovedsak tre typer:
Forskningsprosjekter
• 90 forskeroppgaver som ble utført av PhD- og Postdoc-kandidater, støttede stipendiater og professorer
• Forskning i pågående plan- og byggeprosjektene langs E39; teknologi for fjordkrysningene
• Andre forskningsprosjekter/leveranser
Forskning i plan- og byggeprosjektene; teknologi for fjordkryssinger
Prosjektet innebar banebrytende ingeniørarbeid for å krysse noen av Norges dypeste og bredeste fjorder, vist i figur 6. Løsningene inkluderte hengebruer, flytebruer og rørbruer (submerged floating tunnels), fundamentert på flytende (for eksempel pontonger) eller faste fundamenter (feks Gravity Based structures (GBS)).
6. Illustrasjon av rørbru-konseptet (submerged floating tunnels), som ble vurdert for flere krysninger i prosjektet, bl.a. Sognefjorden. Illustrasjon: Vianova/Baezeni for Statens vegvesen.
Det er testet ut Industriell bruproduksjon for eksempel ved robotisert lasersveising av stålbru. Det ble utført vindmålinger, bølgemålinger o.l. i forprosjekter, og på eksisterende konstruksjoner, for å sikre bedre data til dimensjonering av konstruksjonene. Prosjektet har også vurdert muligheter for energiproduksjon fra strøm, bølger og vind.
Det ble gjort kartlegging av hva som måtte gjøres for å lage energinøytrale konstruksjoner (for eksempel Rogfast Pluss, som viste at den undersjøiske Rogfast-tunnelen kunne produsere mer energi enn den brukte ved å innføre spesifikke tiltak).
Det ble forsket på sikkerhet og risiko ved de store fjordkrysningene, samt sannsynlighet og konsekvenser av skipssammenstøt og eksplosjoner. Det ble målt vindlaster også for å bestemme bevegelse i konstruksjonene (trafikksikkerhet), og eksisterende bruer ble monitorert for erfaring og sammenligning.
Nye materialer ble testet, deriblant ble bruer i aluminium testet ut i vegnettet.
Andre leveranser fra Ferjefri E39
Det fremkom også en rekke andre leveranser fra programmet:
• Eksperter i team: I perioden 2015-2018 ble «Ferjefritt Vestland» kjørt som eksperter i team ved NTNU, med støtte fra Statens vegvesen og bransjen. Ca. 150 studenter ved NTNU deltok i perioden.
• Masteroppgaver. I tilknytning til Ferjefri E39 gjennomførte en rekke studenter sine masteroppgaver på ulike tema programmet arbeidet med. Disse kandidatene har nå vært ansatt i næringen i ti år og utvilsomt bidratt til mye verdiskaping.
• Kunnskapsformidling i ulike arenaer. Gjennom programmets levetid ble det gjennomført et stort antall tiltak for å formidle resultatene. Det er laget en del filmer. Det ble holdt årlige konferanser (på engelsk) med politisk ledelse til stede, sammen med forskere og akademia. Byggeindustrien og TU var viktige kanaler, og det var stor aktivitet i sosiale medier. Det er avholdt et stort antall foredrag, key-notes og seminarer i inn- og utland i forskjellige fagkonferanser.
• Digitale lunsj-seminarer. Alle PhD-kandidatene og tekniske prosjekter presenterte sine resultater på nettbaserte lunsj-seminarer.
• Filmer: Det er laget et stort antall filmer av Statens vegvesen, samarbeidspartnere og andre. Se referanselisten for et utvalg.
• TED-talks: Arianna Minoretti har holdt to TED-talks om Submerged Floating Tunnels
• Priser og utmerkelser: mest spennende internasjonale samferdselsprosjekt, Norsk Betongforening sin FoU-pris og flere forskerpriser, m.m.
7.
er en av forskerne som tar sin PhD knyttet til Ferjefri E39, som har holdt to TED-talks og fått internasjonale utmerkelser for sitt arbeid
Resultater
Eksempler på resultater av forskningen og utviklingen:
• Økonomiske modeller for beregning av merverdi i meget store prosjekter er utviklet, og brukes nå som underlag for NTP-arbeid
• Flere underlag for NTP er laget
• Industriell byggemetodikk er utviklet, med for eksempel robotisert lasersveising, andre materialer o.l.
• Forskningen rundt kontraksstrategier er videreført av medarbeidere i Prosjekt Norge, og kandidatene som nå jobber i akademia
• Vindmålingene som ble utført i flere forprosjekter har gitt nyttig informasjon til marin næring (optimalisering av fiskemerder) og luftfart (sikrere innflyvningsbaner) langs kysten
• Digitale løsninger og verktøy har bidratt til Statens vegvesen sine krav om digitale leveranser og arbeidsprosesser i prosjekter
• Risiko- og sikkerhetsarbeidet har gitt bedre beregningsmodeller for skipssammenstøt og eksplosjonslaster
Ferjefri E39 er ikke lenger et aktivt selvstendig program, men en del av driften i Utbyggingsdivisjonen i Statens vegvesen, under navnet FjordX.
For den norske bygg- og anleggsbransjen er det utviklet materialer, byggemetoder, tekniske produkter, beregningsmodeller, målemetoder, samfunnsøkonomiske beregningsmodeller og mer, som vil bidra til verdiskapning i Norge (og internasjonalt) i lang tid fremover.
Om forfatteren:
Kjersti Kvalheim Dunham er direktør for Bygg og konstruksjon i Norconsult Norge AS. Hun har bakgrunn fra Statens vegvesen, Vegdirektoratet, og ledet Ferjefri E39 i 5 år. Hun har vært Keynote speaker og gjesteforeleser ved flere internasjonale konferanser og universiteter.