En stor takk til veileder Carl Fredrik Lutken Shetelig for gode diskusjoner og innspill gjennom semesteret
Takk til Ole Jørgen Bryn for verdifulle tanker og innspill
Takk til Thomas Haupt for veiledning og fagkyndighet
Takk til Halden Kjernekraft AS, Norsk Nukleær Dekommisjonering og Institutt for Energiteknikk for gode møter og innføring i faget
Takk til Petter Grønlie og Karl Jermstad for kyndig modellbistand
Takk til Petter Jacobsen Foto & Video for flotte dronebilder
Og ikke minst en stor takk til foreldre, venner og familie, som har gitt enorm glede, motivasjon og inspirasjon gjennom hele studiet og denne oppgaven. Vi setter pris på dere.
Iddefjorden Kjernekraftverk er en oppgave utviklet med kjærlighet til naturen. Oppgaven startet som en reaksjon på hvordan kjernekraft ble utelukket som en ressurs for å dekke det økende kraftbehovet i Norge. Situasjonen har nå endret seg, og flere norske politiske partier har åpnet for muligheten til å se på utbygging av kjernekraft i landet. Temaet er med andre ord mer aktuelt enn noen gang.
Oppgaven tar for seg prosjektering av et nytt kjernekraftanlegg på Sauøya, sør for Halden sentrum i Østfold. En tomt sprengt ut for 30 år siden, til befolkningens store protester og sorg. En av byens viktigste friluftsområder ble totalrasert, badeplasser og eldgammel skog ble redusert til en åpen grusplass midt i byens innseiling. Oppgaven har som mål å vise hvordan man kan bygge et kjernekraftverk som gir tilbake til byen på flere måter enn å lage strøm og varme.
Gjennom gode valg og grep kan man:
1. Bygge en katalysator for videre byutvikling.
2. Bygge for nåtiden, og også legge til rette for fremtidig transformasjon.
3. Revitalisere området, og tilbakeføre tapte kvaliteter ved stedet.
4. Bygge med høy arkitektonisk verdi.
Tittel
Iddefjorden Kjernekraftverk
NTNU
Fakultetet for Arkitektur og Design
Master i Arkitektur
Diplomoppgave vår 2025
Kandidater
Håvard Walthinsen Amundsen
Peter Nordbrøden
Veileder
Carl Fredrik Lutken Shetelig
Biveileder
Ole Jørgen Bryn
Med mindre annet er oppgitt, er alt materiell laget av oss.
Oppgitt målestokk gjelder heftets format, stående A4.
01 Introduksjon
Forord
Frykt & fascinasjon
Stedet
Å bygge for det uvisse
Inntil, ikke inn
02 Prosjekt
Hele anlegget
Fjellhallene
Turbinhallen
Transformatorstasjonen & fjernvarmeanlegget
Kjøletårnet
Kontorfløyen
Kolonnaden
03 Epilog
Kildeliste
Naturkrise, energikrise, miljøkrise. Kloden skriker etter omstilling, og samfunnet svarer med elektrifisering. Alle prognoser viser en drastisk økning i strømbehovet, og følgelig en økning i behovet på tilgang til grønne energikilder. Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) og Statnett foreslår solparker, flytende havvind og vindmølleparker på land. Alle svært arealkrevende energikilder som går på bekostning av naturen. Alle væravhengige energikilder, som må balanseres av energiimport fra kontinentet ved suboptimale værforhold. Alle ressurskrevende energikilder med store behov for tilgang på sjeldne materialer, og som stiller store krav til vedlikehold og utskiftning.
Effektiv ressursbruk betyr best mulig resultat med minst mulig forbruk av ressurser. Det er derfor avgjørende å inkludere oppnådd effekt når man sammenligner ressurskostnader for forskjellige energiløsninger. På grunn av sin energitetthet, vil en utbygging av kjernekraften kunne spare naturen vår for store inngrep og samtidig øke tilgangen på ren energi.
Folkå naturreservat i Halden
Buer Rønneld vind- og solpark
ca. 18 750 husstander
Degernes solkraftverk
ca. 8 750 husstander
ca. 150 GWh 140 GWh
Demmeåsen solkraftverk
300 GWh 8 000 000m2 2 000 000m2 2 600 000m2
ca. 9 500 husstander
Isebakke solkraftverk
36GWh
ca. 2 250 husstander
475 000m2
Halden
Kjernekraft (Én reaktor)
2 628GWh
ca. 167 000 husstander
65 000m2
Aremark Øst vindpark
276 GWh
ca. 17 250 husstander
5 600 000m2
Halden
SVERIGE
Svælgfos, Theodor Kittelsen
Frykt og fascinasjon
Kjernekraft er tett forbundet med frykt. Store ulykker har satt dype spor i befolkningen. Dagens teknologi er mye tryggere enn tidligere, men frykten eksisterer fortsatt.1
I vannkraftutbyggingen tidlig på 1900-tallet var det en stor beundring for menneskets mestring av naturkreftene. De sublime fossefallene ble temmet av den nye ingeniørkunsten, og arkitekturen måtte gjenspeile dette.2 Kraftanlegget på Vemork ble gitt et «monumentalt, betryggende, anerkjennende og tillitvekkende ansikt utad».3
Vi deler fascinasjonen for temmingen av naturkreftene med våre forfedre, kjernekraften er den sterkeste kraften vi kjenner til i universet. 4
Arkitekturen må ta både frykten og fascinasjonen på alvor. Å temme og holde universets krefter i sjakk er en seriøs oppgave, og krever et seriøst byggverk, og må i likhet med vannkraftverkene, være både betryggende og anerkjennende.
Stedet
Oppgaven er lagt til vår egen hjemby Halden, hvor temaet om kjernekraft har vært mye omdiskutert det siste året, og hvor det har ligget en operativ kjernereaktor i 60 år. Nå er interessen for kjernekraft høyere enn noen gang, og 60 kommuner har slått seg sammen i organisasjonen Norske Kjernekraftskommuner.5 Vi håper oppgaven kan være av interesse og til inspirasjon også utenfor Halden kommunes grenser.
Halden er en liten grenseby i det sør-østre hjørnet av Norge. Tross sin størrelse har byen en lang historie som forsvarsby, kulturby og industriby. Siden 1600-tallet har Fredriksten festning voktet byen og landet, og ligger nå igjen som byens viktigste identitetsmarkør.6 Langs elven Tista, som munner ut i Iddefjorden, har det vært ulike industrier, oppgangssager, steinbrudd, jernverk og skofabrikker. Den identitetsskapende småindustrien langs elva, hvilket blant andre inkluderte Norges første fabrikk, Mads Wiels Bomuldsfabrique, har senere blitt lagt ned.7 Dagens hjørnesteinsbedrifter, papirfabrikken Saubrugs og kabelprodusenten Nexans, er gjenværende representanter for en tidligere stolt industriby. Et kjernekraftverk i Halden vil føye seg inn i rekken av industriprosjekter i byen, og være en naturlig forlengelse av byens industri- og kjernekrafthistorie.
Industri langs Tistaelva
Å bygge for det uvisse
Byggingen av et kjernekraftverk vil være en enorm offentlig investering. Når milliarder av kroner og tonnevis med betong investeres i en bygning, bør man prosjektere for en levetid utover funksjonens levetid. Og utover den vanlige forventede levetid på bygninger i dag- 60 år. Kan en slik investering bygges for å stå i 100 år? Eller 400?
Prosjektet er tegnet for å kunne romme et kjernekraftverk i dag, og fremtidens uvisse program i morgen. Dette har vi gjort ved å:
- Bruke materialer som varer.
- Gi bygget en generell struktur og grid som lett kan tilpasses ny bruk.
- Tegne rom i et størrelseshierarki som kan huse hoved- og støttefunksjoner både nå og i fremtiden.
- Lage rom med gode proporsjoner.
- Velge løsninger som gir høyest mulig grad av kontaminasjonskontroll.
Inntil, ikke inn
Kraftverkets funksjoner kategoriseres i sikkerhetsnivåer, avhengig av hvilket skadepotensial eventuelle sikkerhetsbrudd kan medføre.
For å tilfredsstille disse sikkerhetskravene, er alle radioaktive funksjoner plassert inne i fjellet. Den eksisterende Haldenreaktoren er også plassert inne i et fjell. Ved å legge de mest kritiske funksjonene bak flere meter stein, og begrense antall innganger, vil det være lett å kontrollere hvilke mennesker som får passere inn og ut. Fjellet vil beskytte reaktorene mot ekstern påvirkning som vær og sabotasjeforsøk, og beskytte omgivelsene for eventuelle lekkasjer og ulykker. Fjell fjerner behovet for inngjerding av området, og gjør det mulig at øya fortsatt kan brukes som et grøntområde i byen.
Plasseringen av sikkerhetsnivå 3 og 4 i fjellet betyr også at kun nivå 1 og 2 må plasseres i dagen. Disse funksjonene utgjør det som i praksis er et vannkraftverk, hvor vann i høy fart spinner en turbin som generer strøm. Det betyr igjen at publikum, på samme måte som ved et vannkraftverk, kan bevege seg rundt og inntil bygningsmassene. Derfor er bygget designet etter mantraet inntil, ikke inn. Publikum slipper ikke nødvendigvis inn, men kan allikevel få sett strømproduksjonen på nært hold.
Reaktor Kontrollrom
Nedkjøling brukt brensel Mellomlagring brukt brensel Mellomlagring lav-/mellomaktivt avfall
Kjøletårn Turbinhall Transformatorstasjon
Lager
Garasjer
Kontorer
Verksteder
Publikumsfunksjoner
Nivå 4
Nivå 3
Nivå 2
Nivå 1
Nivå 0
Prosjekt 02
Hovedgrep
Vannet som driver
Vannet er motoren i programmet og bør også være motoren i designet. Bygget er optimalisert for å gjøre vanntransporten så effektiv som mulig. Vannet føres gjennom ryggen i prosjektet med utstikkere til de forskjellige funksjonene.
Hovedfunksjoner og subfunksjoner
Støttefunksjoner er lagt i en base foran hovedfunksjonene. Disse rommene sørger for kontrollrom, verksteder, vertikaler og tekniske rom. Dette frigjør hovedfunksjonene til å være rent funksjonelle rom for maskineri.
Tilbaketrukket bygningskropp
En tilbaketrukket bygningskropp maksimerer den gjenværende plassen på tomten og lager plass til rekreasjonsområder og/eller by nå og i fremtiden.
Skille radioaktivt program
Ved å skille det radioaktive programmet fra resten av bygningen, sikrer vi full kontroll på bestråling av bygningsmasser. Dette simplifiserer fremtidig dekommisjon og transformasjon av anlegget. Ved å plassere reaktorene i fjellet sikrer vi også anlegget fra sabotasje.
Reparere landskapssår
Ved å legge bygningskroppen inntil et eksisterende landskapssår, kan vi bruke bygget til å etablere nye, eller gjenopprette gamle forbindelser.
Inntil, ikke inn
Store glassfasader og en besøkshage på taket av rørgaten inviterer til å skape opplevelser, hvor man får sett de store maskinene på nært hold. Og ved å følge rørgatens lysinnslipp, får man følge vannets bevegelse fra vann til lys. W
Foto: Petter Jacobsen Foto & Video
Fredriksten festning
Halden sentrum
Små modulære kjernereaktorer
Sauøya
Iddefjorden kjernekraftverk
Vannets kretsløp
Reaktor Reaktor Turbinhall Fjernvarmeanlegg
By Kjøletårn
Vannkilde
Transformatorstasjon
Sikkerhetsnivåer
1
Nivå 2
Sikkerhetssluse
Nivå 3
Nivå 4
Nivå
Fjernvarmeanlegget
Fjernvarmerørene
Kjøletårnet
Rørgaten
Fjellhallene
Offersjikt
Offersjiktene er kun lagt i fjellhallene hvor radioaktivt materiale oppbevares over tid.
I gangene mellom hallene vil materialet bli transportert i strålesikre beholdere, slik at offersjikt ikke er nødvendig her.
Innganger
Innenfor fjellhallene ligger programmene med høyest sikkerhetsnivå. Vi trenger fullstendig oversikt over hvem som kommer og går i de radioaktive fjellhallene. Dette er løst med to forskjellige innganger, én for mennesker i kontorfløyen for daglig bruk, og én for kjøretøy ved spesielle anledninger som transport av radioaktivt materiale. Begge inngangene har kontinuerlig vakthold.
1. etasje
1. Vaktpost/ havneinngang
2. Lager lav-/mellomaktivt avfall
3. Lager høyaktivt avfall
4. Reaktor 1
5. Brenselbasseng
6. Reaktor 2
7. Vaktpost/ kontorinngang
8. Kontrollrom
9. Serverrom
etasje
Typisk tverrsnitt
Fjellgang i demningen til vannkraftverket i Val di Lei, Sveits, viser tenkt uttrykk.
Turbinhallen
Turbinhallen
Sammen med reaktorene, er turbinhallen det viktigste rommet i kraftverket. Det er her vann blir til strøm. Hver reaktor har hvert sitt tilhørende turbinsett. Rundt hvert turbinsett må det være bevegelsesfrihet og rom til å utføre vedlikehold. Vedlikehold er også avhengig av en overhengende traverskran.
Hvert turbinsett vil i sin helhet være 28 m langt og 6 m bredt. Turbinene har en radius på 3 m og er plassert direkte over kondensatorene. Kondensatorene er ca. 14 m høye. Traverskranen trenger minimum 1 0m klaring til toppen av turbinsettet.
1. Turbinhall
2. Kondensator
3. Tekniske støttefunksjoner
4. Verksted
5. Lager
6. Garderobe
7. Entré/ sluse
8. Pauserom
9. Teknisk støttefunksjoner
1. etasje
10. Kondensator
11. Tekniske støttefunksjoner
12. Kontrollrom
13. Tekniske støttefunksjoner
+6,5m
- Turbinhallen
14. Høytrykksturbin
15. Lavtrykksturbim
16. Generator
3. etasje
- Turbinhallen
Gavlveggene
De to gavlveggene i turbinhallen er tenkt murt med restmateriale fra uthentingen av stein til anlegget. Her kan avkapp, blokker, tilkuttede steiner og sprengstein mures opp etterhvert som materiale blir tilgjengelig, slik at man sikrer så høy utnyttelse av ressursene som mulig. De ulike overflatene forteller historien fra råmateriale til byggeblokk.
Transformatorstasjonen & fjernvarmeanlegget
Transformatorstasjonen
Transformatorstasjonen transformerer strømmen som kommer fra turbinhallen til et høyere spenningsnivå. Transformatorene spoler strømmen opp til 420 kV lik spenningen i det norske sentralnettet.8
Transformatorene har et fotavtrykk på ca. 21 m x 7 m og er ca. 8 m høye. Rundt transformatorene må det være plass til vedlikehold. En traverskran er også nødvendig for vedlikehold. Kranen trenger en klaring på minimum 3 m.
Fjernvarmeanlegget
Kjernekraften produserer ca. to deler varme for hver del strøm. Dette er overskuddsvarme som kan benyttes til andre formål, f.eks. fjernvarme til byen og damp til industrien.9
Pumpene har totalt et fotavtrykk på ca. 30 m x 15 m, og er ca. 8 m høye. Rundt pumpene må det være plass til vedlikehold, og en traverskran i taket med en klaring på minimum 3 m.
5. Entré/ sluse
6. Garderobe
etasje
1. GIS-anlegg
2. Lager
3. Verksted
4. Føringer
7. Vannpumper
8. Tekniske støttefunksjoner
9. Kontrollrom
9 8 +6,5m
Transformatorstasjonen
Tverrsnitt - Transformatorstasjonen
Transformatorstasjonen
fjernvarmeanlegget
Tverrsnitt - Fjernvarmeanlegget
Kjøletårnet
Kjøletårnet
For å kjøle ned reaktorvannet, trengs det kjølevann og kjøletårn. Et kjøletårn fungerer slik: Rørføringer med det varme vannet kommer inn i kjøletårnet, og et sprinkelanlegg sprayer vannet ned på et sjikt av fyllmateriale med så stor overflate som mulig. En vifte skaper sug, slik at det blåser kald luft inn under dette sjiktet, og kjøler ned vannet. Det kalde vannet drypper ned i et basseng og kan igjen brukes som kjølevann.
Vannet som fordamper stiger opp forbi sprinkelanlegget og treffer et nytt sjikt, en dråpefanger. Dampen som ikke kondenserer på dråpefangeren, blir sluppet ut gjennom tårnet, og erstattes med vann fra nærliggende vannkilde.10
Varmt vann inn
Vanndamp ut
Avkjølt vann ut
Kald luft inn
Basseng
Vifte skaper sug
X. etasje
+65m
Kontorfløyen
Kontorfløyen
Å drifte et kjernekraftverk krever dyktige ansatte i mange ulike stillinger. Det trengs ingeniører og ulike operatører for å holde den daglige driften av reaktorene under kontroll, vektere for å passe på sikkerheten. Det trengs håndverkere som mekanikere, sveisere, elektrikere, rørleggere, blikkenslagere og kranførere. Det trengs også ansatte i andre, mer kontorbaserte yrker. Disse inkluderer bl.a. ledelse og administrasjon, IT-ansvarlige, kommunikasjon- og pedagogikkansvarlige, økonomer og forskere.11 Totalt er det behov for drøyt 100 arbeidsplasser.
Disse ansatte huses i en kontorfløy. All daglig trafikk av ansatte og besøkende ved anlegget vil først gå igjennom kontorfløyen. Her utføres all registrering og godkjenning før man kan bevege seg videre til andre bygninger.
1. Varemottak /lager
2. Kjøkken
3. Servering
4. Kantine
5. Ryddestasjon
6. Lobby
7. Resepsjon og vaktpost
8. Metalldetektor/ sikkerhetskontroll
9. Registrering og scanning
10. Garderobe
2. etasje
11. Kontorer
12. Lager
13. Serverrom
14. Auditorium
15. Lager - auditorium
16. Kontorer
17. Lager
Kolonnaden
Ingen naturressurs er så rikelig i Norge som sten.
Bare her symboliserer “steinrøysa neri bakken” den nasjonale sjel.
Avstander måles i steinkast, og vi står enige og tro til Dovre faller.
Den rikeste er “steinrik” Geir Hestmark 12
Når fjellhallene skal konstrueres, må tonnevis med stein graves ut. I områdene rundt Iddefjorden er grunnfjellet Iddefjordsgranitt, en hard, kompakt og flott type stein. Å få tilgang på materiale som en konsekvens av utgraving er en unik mulighet. All steinen kan bearbeides på stedet, og transportkostnaden til byggeplass vil være ikke-eksisterende.
Granitt har lang tradisjon som fasade til store institusjoner i Norge. Nationaltheateret, Finansdepartementet, Vemork kraftstasjon og Universitetsbiblioteket i Oslo har alle granitt i fasaden. Hovedbygningen på NTNU Gløshaugen og Vigelands Monolitten er også utført i Iddefjordsgranitt.13 Den nye og ukjente kjernekraftutbyggingen kan gjennom bl.a. bruk av granitt få et gjenkjennelig ansikt, og føye seg inn i rekken av norske institusjonsbyggverk.
Materialene hentes ut, kategoriseres og sorteres etter kvalitet og homogenitet.
Interiør, fliser og overflater
Konstruksjonsmateriale, søyler og flatbuer
Murverk, storformat
Murverk, småformat
Grus, fyllmasse, drenering
ca. 1600mm x 1600mm - granittblokker
Stålkassetter boltet til granittblokkene. Stålbjelker boltet til kassettene og betongdekker.
Dekker i betong
Selvbærende fasade i oppmurt granitt
Epilog 03
Fremtidsvisjoner
Fremtiden er uviss, men bygget er prosjektert for å kunne tilpasses fremtidige behov. Kanskje er kraftbehovet fortsatt like stort og programmet må oppgraderes. Kanskje har byen vokst så mye i de neste 60 årene at det blir aktuelt å ta i bruk plassen foran kraftverket til utvidelse av byen. Kanskje har det senere blitt bygget andre kraftverk i regionen, og behovet for videre drift opphører.
Ved sistnevnte scenario, kan fjellhallene sperres av, maskinene tas ut, og transformasjon av eksisterende bygningsmasse kan starte umiddelbart, mens lagrede radioaktive materialer stråler fra seg inne i fjellet. Disse fraktes ut etter endt behandling og fjellhallene står til rådighet for bruk.
Denne tilpasningsdyktige tilnærmingen til kjernekraftverksbyggeri tror vi er svært viktig for å maksimere bruk av ressurser og areal. Når kjernekraftverkets levetid er over, kan det oppgraderes, eller gis tilbake som et bakteppe på en av de flotteste tomtene i området.
Øyas badeplass
I fremtiden kan byen vokse helt ut
Maskinhallene brukes som idrettsanlegg
Og fjellhallene brukes som operahus
Kildeliste
1 World Nuclear Association. «Safety of Nuclear Power Reactors». 2025. Oppdatert 11. februar 2025. https://world-nuclear.org/information-library/safety-and-security/safety-of-plants/safety-of-nuclear-power-reactors
2 Nynäs, Helena. «Sublime fossefall». Oslo: Universitetet i Oslo, 2023. Side 183. https://www.duo.uio.no/handle/10852/99814
3 Nynäs, Helena. «Sublime fossefall». Oslo: Universitetet i Oslo, 2023. Side 318. https://www.duo.uio.no/handle/10852/99814
4 Raklev, Are & Jan Olav Eeg. «Sterk vekselvirkning». 2009. Oppdatert 30. april 2025. https://snl.no/.versions/list/168931
5 Nyhus, Håvard. «Sjå oversikta: Desse 60 kommunane snusar på kjernekraft». 2024. Oppdatert 20. november 2024. https://www.nrk.no/vestland/kjernekraft-i-noreg_-60-kommunar-vil-bli-vertskap-for-sma_-modulaere-reaktorar-1.17124711
7 Andreassen, Dag. «Haldens Bomuldsspinderi & Væveri». Hentet 10. desember 2024. http://industrimuseum.no/bedrifter/haldens_bomull
8 Rosvold, Knut A. & Lars Olav Askheim. «Transmisjonsnettet». 2009. Oppdatert 17. oktober 2024.
https://snl.no/transmisjonsnettet
9 Halden Kjernekraft AS. «Spørsmål og svar om Kjernekraft». Hentet 8. desember 2024. https://www.haldenkjernekraft.no/sporsmal-og-svar-om-kjernekraft/
10 Delta Cooling Towers Inc. «What is a Cooling Tower and How Does it Work?». 2022. Publisert 12. februar 2022. https://deltacooling.com/resources/faqs/what-is-a-cooling-tower#:~:text=A%20cooling%20tower%20is%20a,is%20 recirculated%20through%20the%20unit
11 Nuclear Energy Institute. «Jobs». Hentet 14. februar 2025. https://www.nei.org/advantages/jobs
12 Hestmark, Geir. «Vitenskap og nasjon». Oslo; Aschehoug, 1999. Side 582.
13 Nynäs, Helena. «Sublime fossefall». Oslo: Universitetet i Oslo, 2023. Side 306. https://www.duo.uio.no/handle/10852/99814
14 Amin Taha Architects and Groupwork. «15 Clerkenwell Close». 2018. https://riba-prd-assets.azureedge.net/-/media/GatherContent/15-Clerkenwell-Close/Image-Eleven/15ClerkenwellClose2718GroupworkAminTa haArchitectsWEBIMAGE11jpg.jpg?rev=a8b5a60b9b61452bb8a2982a389fd599&h=489&w=700&la=en&hash=A0BF37438BBAE7F3FFE63F522F 1700CD
Enkelte tekster og illustrasjoner er hentet, eller delvis hentet, fra masteroppgavens forarbeid.
Bilder og illustrasjoner
Bilde side 9: Naturvernforbundet. Folkå naturreservat.
Tilgjengelig på: https://naturvernforbundet.no/ostfold/biologisk-mangfold-i-halden/ (hentet 10. desember 2024)
Bilde side 12: Kittelsen, Theodor. Svælgfos. 1907.
Tilgjengelig på: https://digitaltmuseum.no/021048287299/svaelgfos-akvarell (hentet 16. april 2025)
Bilde side 15: Ukjent fotograf. Tistedalen
Tilgjengelig på: https://www.nb.no/items/URN:NBN:no-nb_digifoto_20150805_00029_bldsa_PK30750 (hentet 12. januar 2025)
Bilde side 16: PA Images. The cooling towers at Chapelcross power station being decommissioned.
Tilgjengelig på: https://www.fairewinds.org/decommissioning-and-rubbilization (hentet 3. april 2025)
Bilde side 28: Petter Jacobsen Foto & Video. Foto tatt på bestilling fra oss. Ikke tilgjengelig.
Bilde side 57: Christian Kerez. Valle di Lei. 1991. Hentet fra boken «Die Kraftwerkbauten im Kanton Graubünden»
