Fra bensinstasjon til energistasjon: Hvordan påvirker dette faren for brann og eksplosjon?

At stadig flere biler går på alternative energibærere som gass og el istedenfor fossilt drivstoff gjør at bensinstasjoner gjøres om til energistasjoner. I går ettermiddag offentliggjorde Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap (DSB) en ny rapport som RISE Fire Research har skrevet om hvordan denne utviklingen påvirker risikoen for brann og eksplosjon. Rapporten inneholder også oversikt over tiltak som gjør energistasjoner brann- og eksplosjonssikre.

Publisert

RISE har sett på strøm til elektriske kjøretøy, hydrogen i gassform, samt hydrogen og metan i flytende form, og prosjektet konsentrerer seg om rene energistasjoner. Forskerne har ikke sett på stasjoner i tilknytning til kjøpesentre, buss- og industrianlegg, og heller ikke transporten til stasjonene. Villede handlinger som terror og sabotasje ligger også utenfor prosjektets rammer.

RISE refererer til statistikk fra Statistisk Sentralbyrå fra 2018 som viser at bensin og diesel fremdeles er det mest brukte drivstoffet i veitransport. Dette vil nok endre seg i forbindelse med at målet i Nasjonal Transportplan for perioden 2018 til 2029 er at alle nye kjøretøy fra 2025 skal være nullutslippskjøretøy.

RISE har kartlagt branner på bensinstasjoner opp igjennom årene, og har funnet ut at det kun har vært snakk om mindre branner i begrenset format som raskt har blitt håndtert av brannvesenet. Dette skyldes at erfaringen med håndtering av bensin og diesel er lang, og har lagt grunnlaget for gode rutiner på bensinstasjonene. Nye energibærere krever derfor ny type kunnskap og erfaring for at sikkerheten skal bli godt ivaretatt.

Hydrogen

I juni 2019 oppsto det en eksplosjon på en hydrogenstasjon i Sandvika. Eksplosjonen førte ikke til personskader, men forårsaket store materielle skader på stasjonen. Brannvesenet valgte å la gassen brenne ut, og dermed måtte nærliggende motorvei stenges for en periode. Årsaken til eksplosjonen skal ha vært at to bolter var blitt skrudd til for svakt, og det førte til at hydrogen lekket ut. Hva som gjorde at det antente og eksploderte er foreløpig ikke offentlig kjent.

Per i dag er det ikke så mange stasjoner for fylling av hydrogen her til lands, men dette kan endre seg i fremtiden.

RISE skriver at hydrogen i gassform er lettantennelig, brenner raskt og kan eksplodere ved uheldige omstendigheter. Videre lagres gassen på tanker under høyt trykk, og dette gir stor mekanisk energi ved brudd. På den andre siden, vil hydrogen i gassform stige lett til værs hvor den raskt tynnes ut. Ved brann i hydrogen gir flammen liten varmestråling og oppvarming utenfor selve flammen, skriver RISE.

Sentrale sikkerhetstiltak er åpne anlegg, ha sikre koblinger for tanking ved høyt trykk og legge til rette for trykkavlastning i sikker retning ved hjelp av ventiler og seksjoneringer. Da blir gassen ledet oppover i sikker retning ved lekkasjer.

Flytende hydrogen (LH2) og flytende metan (LNG, LBG) er lagret ved svært lave temperaturer og relativt lavt trykk. Lekkasjer kan resultere i kryogeniske (svært kalde) utslipp som kan føre til personskader og gjøre materialer som for eksempel stål sprøtt. Installasjonene må derfor tåle disse lave temperaturene. RISE skriver også at avdamping fra tanken må ventileres ut gjennom sikkerhetsventiler. Brannvesenet må få beskjed om at disse sikkerhetsventilene ikke må spyles med vann fordi de da kan fryse, og gå tette.

I rapporten står det videre at utslipp av metan og hydrogen i væskeform vil fordampe og danne brannfarlige og eksplosjonsfarlige gasskyer. Flytende hydrogen holder så lav temperatur at uisolerte overflater kan føre til at luft kondenserer og danner flytende oksygen. Dette kan gi svært kraftig brann eller eksplosjon ved reaksjon med organisk materiale.

Elbiler og lading

Når det gjelder branner i forbindelse med lading av elbiler, har RISE kartlagt ett tilfelle som skjedde under hurtiglading.

Den største risikoen ved lading er faren for lysbuer som kan oppstå ved dårlig kontakt og høy effekt. En lysbue vil skape et lokalt veldig varmt punkt, og kan føre til brann. RISE skriver at risiko øker med ladestrøm og effekt. Feil installasjon, dårlig vedlikehold eller feil bruk kan bidra til at det kan oppstå brann i tilknytning til en ladestasjon. Det er krav om ukentlig inspeksjon av laderen og ladekabel, som vil bidra til at feil og slitasje på lader og kabel oppdages raskt, og kan utbedres. Andre tiltak for å redusere risiko er kollisjonsbeskyttelse rundt laderne og nødstoppbryter som stenger av strømmen på samtlige ladere.

RISE refererer også til at DSB tidligere har sett på brannfaren ved lading, og har konkludert med at om det elektriske anlegget som er tilknyttet laderen er dimensjonert og installert riktig, så er det ikke grunnlag for å si at brannfaren øker under lading.

Se risikoen i sammenheng

En energistasjon vil ha flere alternativer å tilby bilistene. Da er det viktig å se faremomentene i sammenheng. RISE har identifisert to områder som er utfordrende: arealutfordringer og kaskadeeffekter.

Arealutfordringer kommer av at risiko for omgivelsene skal vurderes ut fra den samlede aktiviteten på anlegget. Å øke antall fyllesystemer innenfor et område vil gjøre at frekvensen av uønskede hendelser på et gitt sted i området summeres. Hvis to energibærere plasseres for nærme hverandre, kan risikoen bli uforholdsmessig høy. Blant annet at en hydrogenlekkasje kan bli antent av energi fra ladestasjonen til elbilene. Ved en utbygging må fyllesystemene derfor plasseres med tilstrekkelig avstand fra hverandre. I tettbygde strøk vil dette kunne være vanskelig å få til i praksis fordi man ikke har tilstrekkelig areal tilgjengelig. Da kan man ikke bygge ut denne type energistasjoner.

Kaskadeeffekter er en kjede av hendelser som starter i det små og vokser seg til en større hendelse. Det skjer ved at en uønsket hendelse med én energibærer sprer seg til en annen. Dette kan for eksempel skje ved lekkasjer av væske som antennes og renner under en gasstank eller ved at eksplosjoner eller brann skader nærliggende installasjoner ved trykkbølger, flygende deler eller flammer. Gode tekniske og organisatoriske tiltak er viktig. Blant annet tilstrekkelig opplæring av personell, oppfølging og anleggskontroll. Dette gjelder særlig i en introduksjonsperiode av en ny energibærer, skriver RISE.

Endring fra bensinstasjon til energistasjon vil derimot ikke bare kunne gi negative kaskadeeffekter, ettersom inndeling i flere energibærere med mindre lagringsvolum per energibærer, samt fysisk separasjon mellom disse i seg selv vil kunne være positivt. Da får hvert anlegg får mindre potensielt skadeomfang.

RISE understreker at det blir viktig å følge med på utviklingen i markedet nasjonalt og internasjonalt fordi vi foreløpig ikke vet hvilke energibærere som vil bli mest brukt fremover.

Link til rapporten: