Freileitungen im BauDer Bauablauf einer Freileitung in wenigen Schritten erklrt.

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InhaltFreileitungstechnik 4 Masttypen im Fokus 6Der Mast im Detail 10Die Bauphasen 12

Baugrunduntersuchung 14Bauvorbereitung 16Grndung und Fundament 18Mastfundament 20Mastmontage 22

Seilzug 24

Glossar 26

2014

12

26

32

Bei der Planung wird immer versucht, den Eingriff in die Schutzgter so gering wie mglich zu halten.

Freileitungs-technik

Der Bau einer Freileitung im berblick.

Liebe Leserinnen und Leser,

eine sichere Stromversorgung und ein stabiles Stromnetz bilden ein wichtiges

Fundament unserer modernen Gesellschaft. Betreiber von Energieversorgungs

netzen wie TenneT sind daher gesetzlich verpflichtet, ein sicheres und zuver

lssiges Netz zu betreiben, zu warten und bedarfsgerecht auszubauen.

Fr die bertragung elektrischer Energie stehen grundstzlich zwei Mglichkeiten

zur Verfgung: Freileitungen und Erdkabel. Mit dieser Broschre mchten wir

Ihnen den Bau einer Freileitung erlutern und anhand ausgewhlter Bilder die

verschiedenen Bauphasen darstellen. Informationen zum Einsatz von Erdkabeln

sowie zum Stromnetzausbau allgemein stehen Ihnen auf unserer Internetseite

unter www.tennet.eu zur Verfgung.

Bei weiteren Fragen knnen Sie uns gerne telefonisch oder per Mail kontaktieren.

Ihre TenneT TSO GmbH

Freileitungen eine bewhrte Technik Freileitungen auf der Hchstspannungsebene 220

und 380 Kilovolt (kV) ermglichen eine verlustarme

Strombertragung und sind seit Langem Stand der

Technik. In Deutschland werden Freileitungen seit

Ende des 19. Jahrhunderts eingesetzt. Zunchst auf

der Mittelspannungsebene, ab 1914 auf der Hoch

spannungsebene (110kV) und seit 1922 auch auf der

220kVEbene. 1957 nahm in Deutschland die erste

380kVFreileitung ihren Betrieb auf.

Dabei kommen in der Regel Stahlfachwerkmasten

zum Einsatz, die eine technische Lebensdauer von

bis zu 80 Jahren haben. Die erprobte Technologie ist

leicht zu warten und kann bei Ausfllen in der Regel

schnell wieder in Betrieb genommen werden. So ga

rantieren Freileitungen ein stabiles Netz und damit eine

sichere Stromversorgung.

PlanungsgrundstzeBei der Planung und beim Bau einer Freileitung wird

immer versucht, den Eingriff in die Schutzgter (als

Schutzgter sind z. B. definiert: Mensch, Tiere, Pflanzen,

Landschaft, Boden und Wasser) so gering wie mglich

zu halten. Dafr stehen verschiedene Mast bauformen

zur Verfgung, die je nach Anforderung eingesetzt und

gegebenenfalls auch kombiniert werden.

bliche Masttypen bestehen aus einer Stahlgitter

konstruktion in Fachwerkbauweise. In Deutschland

sind drei Masttypen verbreitet:

der Donaumast

der Tonnenmast

der Einebenenmast

Darber hinaus entwickelt TenneT auch alter

native Mastbauformen wie den Kompaktmast

als Vollwandkonstruktion.

Innerhalb der Masttypen unterscheidet man zudem

noch zwischen Tragmasten und Winkelabspann

masten. Tragmasten tragen die Leiterseile bei geradem

Verlauf der Freileitung. Winkelabspannmasten werden

immer dann eingesetzt, wenn die Leitung ihre Richtung

ndert. Abspannmasten nehmen die Zugkrfte der

Leiter seile auf. Sie sind daher etwas massiver gebaut.

Die Abstnde zwischen den Masten betragen durch

schnittlich zwischen 300 und 450Meter.

ber die Mastspitzen wird das Erdseil (Blitzschutzseil)

gefhrt. Das Herzstck einer Stromleitung sind aber

die Leiterseile. ber sie erfolgt der Stromtransport.

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ca.

50 60 m

ca. 30 m

ca. 35 m

ca. 40 50 m

ca.

60 70 m

ca.

40 50 m

Masttyp Donau

Diesen Masttyp setzt TenneT in ganz Deutschland am

hufigsten ein. Er bietet einen guten Kompromiss zwischen

Masthhe und Trassenbreite.

Masttyp Donau-Einebene

Die Kombination der Masttypen Donau und Einebene

ermglicht die Aufnahme von vier Systemen (z . B. Mitnahme

von 110-kV-Systemen).

Masttyp Einebene

Aufgrund seiner geringeren Hhe wird dieser Masttyp vor-

wiegend in Regionen mit einer Hhenbegrenzung eingesetzt,

z. B. in der Nhe von Flughfen.

Masttypen im Fokus

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ca. 30 40 m ca. 20 30 m

ca. 20 m

Masttyp Doppeltonne

Die Doppeltonne ist die Mastbauform zur Fhrung

von vier 380-kV-Systemen.

Masttyp Kompaktmastgestnge

Fr spezielle Einsatzzwecke werden alternative Mastbau-

formen entwickelt. Nach umfangreichen Praxistests knnen

diese bei Bedarf eingesetzt werden.

Masttyp Tonne

Wegen seiner geringen Breite lassen sich schmale Trassen

realisieren. Dies bedingt aber grere Masthhen.

ca.

60 70 m

ca.

60 70 m

ca.

50 60 m

Masttypen im Fokus

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Der Mast im Detail

Schema der Beseilung des Masttyps Donau mit zwei Stromkreisen Die Beseilung von Freileitungsmasten kann, je nach Masttyp und Maststandort, variieren, folgt jedoch immer dem

gleichen Schema.

An jeder Mastspitze befindet sich zur Blitzschutz

funktion in der Regel ein Erdseil.

Auf jeder Seite des Strommastes befindet sich

ein Stromkreis.

Jeder Stromkreis setzt sich aus drei Phasen zu

sammen, die sich je nach Masttyp unterschiedlich

auf den Ebenen eines Mastes verteilen.

Jede Phase besteht aus Teilleitern, die als Ein

fachseil, 2erBndel, 3erBndel oder 4erBndel

angeordnet sind.

1110

Die Bauphasen

Die Errichtung einer Freileitung ist unterteilt in mehrere

Bauphasen. Der erste Schritt ist hierbei die Baugrund

untersuchung im Bereich der Maststandorte mit den

bauvorbereitenden Manahmen. Mit der Baustellen

einrichtung beginnen anschlieend die Bauarbeiten.

Zunchst wird mit der Grndung ein Fundament

gesetzt, das der Tragfhigkeit des Baugrunds ent

spricht. Darauf aufbauend werden die Masten montiert.

Deren einzelne Bauteile werden vor Ort vormontiert und

verschraubt. Mit der als Seilzug bezeichneten Montage

der Leiter und Blitzschutzseile werden die Arbeiten

abgeschlossen. Alle vorbergehend genutzten Flchen,

Arbeitsflchen, Straen und Wege werden nach dem

Bau in ihren ursprnglichen Zustand zurckversetzt.

Die durchschnittliche Bauzeit fr einen Mast betrgt

rund vier bis sechs Wochen.

12 13

Baugrund-untersuchung

BaugrunduntersuchungBereits vor dem Planfeststellungsbeschluss ist es not

wendig, den Baugrund der geplanten Maststandorte

zu untersuchen. Die Ergebnisse der Baugrundunter

suchung zeigen auf, welche Mastgrndungen geeignet

sind. Baugrund untersuchungen werden in der Regel

als Druck und Rammkernsondierungen oder als

Rotationsbohrungen durchgefhrt und geben

Aufschluss ber den Baugrundaufbau und dessen

bodenmechanische Eigenschaften. Die dabei

entnommenen Bodenproben werden anschlieend im

Labor ausgewertet, um ein Bodenprofil erstellen zu

knnen. ber den Beginn aller Aktivitten auf einem

Grundstck muss der jeweilige Eigentmer und ggf.

Pchter vorab informiert werden. Dies gilt auch fr die

Baugrund untersuchungen und insbesondere auch fr

den spteren Baubeginn auf der jeweiligen Flche.

Hierber werden die Grund stcks eigentmer zum

frhestmglichen Zeitpunkt informiert.

Die Ergebnisse der Baugrund untersuchung zeigen auf, welche Mast-

grndungen geeignet sind.

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Bauvorbereitung

Bauvorbereitende ManahmenVor Baubeginn werden die Eigentmer, Pchter und

Behrden in der Region informiert, um die im Detail zu

bercksichtigenden Bauanforderungen und den

Bauablauf abzustimmen. Die bauausfhrenden Firmen

richten sich fr die Zeit des Baus einen Bauhof mit

Bro, Lagerflchen und Platz fr Maschinen und

Gerte ein. Von hier aus sorgen sie fr den reibungs

losen Bauablauf entlang der Trasse.

Vor Baubeginn werden die

Eigentmer, Pchter und Behrden in der Region informiert.

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Grndung und Fundament

GrndungZu Beginn der Bauarbeiten wird der genaue Mast

standort gem den Koordinaten aus der Planfest

stellung abgepflockt. Je nach Beschaffenheit des

Bodens wird entweder die Flachgrndung oder die

Tiefgrndung gewhlt. Zu den Flachgrndungen

zhlen die Plattenfundamente und die Stufenfunda

mente. Als Tief grndungen bezeichnet man gerammte

oder gebohrte Fundamente.

PfahlgrndungBei der Pfahlgrndung werden Rohre oder Stahltrger

in den Boden eingerammt. Diese sorgen fr eine Last

abtragung in den Baugrund. Bei nicht rammfhigem

Boden werden gebohrte Pfhle aus rtlich hergestell

tem Stahlbeton eingesetzt. Dazu wird eine Ramme

bzw. ein Bohrgert am Maststandort aufgebaut. Um

den Boden bei der Anfahrt der Ramme bzw. des Bohr

gertes zu schonen, wird dieser z. B. mit Holzbohlen

oder Baggermatten ausgelegt. Das Rammen oder

Bohren der Pfhle in den Boden dauert in der Regel

einen Tag. Danach werden die Eckstiele in die Rohre

eingelassen und einbetoniert.

1918

Rammpfahlfundament Bohrpfahlfundament Stufenfundament PlattenfundamentRammpfahlfundament Bohrpfahlfundament Stufenfundament Plattenfundament

Rammpfahlfundament Bohrpfahlfundament Stufenfundament PlattenfundamentRammpfahlfundament Bohrpfahlfundament Stufenfundament Plattenfundament

PlattengrndungBei der Plattengrndung wird zunchst mit einem

Tieflffelbagger eine Grube fr ein Mastfundament

ausgehoben. Im Anschluss wird die Grubensohle mit

einer Sauberkeitsschicht hergerichtet, die Wnde

werden mit einem Baugrubenverbau aus dnnen

Stahlprofilplatten oder Holzschalungen gesttzt. Die

Fueckstiele werden an den vier Ecken des Mast

standortes aufgestellt und darauf das Unterteil des

Mastes montiert. Die Bewehrung fr den Stahlbeton

wird als Korb aus rechtwinkligen Stben auf der

Sauberkeitsschicht und um die Fueckstiele verlegt.

Nachdem die formgebende Schalung aufgestellt ist,

kann das Fundament mit geeignetem Beton vergossen

werden. Dieser ist an die rtlichen Verhltnisse ange

passt und hrtet mehrere Tage aus, bevor die weiteren

Bau schritte folgen.

Stufenfundament

Rammpfahlfundament

Plattenfundament

Bohrpfahlfundament

Mast-fundament

2120

MastvormontageDer Stahlgittermast besteht aus vier Eckstielen, die

durch Querstreben miteinander verbunden sind. Die

einzelnen Mastteile sind aus verzinktem Stahl und

gegen Korrosion beschichtet. Direkt auf der Baustelle

werden zunchst die Quertrger und die einzelnen

Schsse des Mastes (hnlich dem Stockwerk bei

Gebuden) vormontiert und miteinander verschraubt.

Ein Mobilkran hebt anschlieend die einzelnen Mast

bauteile in die entsprechende Hhe und Position.

Wenn das Gelnde den Einsatz von Mobilkrnen nicht

zulsst, kommen alternative Methoden wie

beispielsweise das Stocken mit einem sogenannten

Innenstockbaum zur Anwendung.

MastmontageDer einzelne Mast wird gestockt. Das heit, zuerst

wird das Mastunterteil auf das Fundament aufgesetzt

und die Eckstiele miteinander verschraubt. Es folgen

die Mitte des Mastes und die Mastspitze. Die Mast

montage wird ebenfalls mit Hilfe eines oder mehrerer

Mobilkrne ausgefhrt.

Mast - montage

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Seilzug Fr die Seilzugsarbeiten werden auf Trommeln aufge

spulte Leiterseile und Blitzschutzseile angeliefert. An

beiden Seiten der Quertrger sind Isolatorenketten am

Mast angebracht, an denen sich fr den Seilzug Rollen

befinden. Eine Seilwinde zieht mit Hilfe eines Vorseils

die Leiterseile auf die Rollen. Auf der anderen Seite des

Abspannabschnittes ist eine Bremse mit Seiltrommel

bcken angebracht, die den Zug bremst, um so den

erforderlichen Seildurchhang zu regulieren.

NacharbeitenNach dem Bau werden alle vorbergehend genutzten

Flchen, Arbeitsflchen, Straen und Wege in ihren

ursprnglichen Zustand zurckversetzt. Mobile Bau

straen, z. B. Baggermatten und Holzbohlen, werden

abtransportiert. Die bauausfhrende Firma verlsst den

Bauhof samt aller Gerte und Materialien.

InbetriebnahmeDie Freileitung ist fertiggestellt, sobald alle Masten auf

gestellt und beseilt sind und die Leitung an die Umspann

werke angeschlossen ist. Fr die Inbetriebnahme der

Leitung ist der Netzbetreiber verantwortlich. Eine

besondere Herausforderung ist es, die neue Leitung in

das bereits vermaschte Leitungssystem aufzunehmen.

Nach der Baukontrolle schaltet die Leitwarte die neue

Leitung fr den Dauerbetrieb frei. Przise Netzberech

nungen und eine hochwertige Baukontrolle garantieren

dabei eine reibungslose Inbetriebnahme.

SicherheitDas Thema Sicherheit hat bei TenneT oberste Prioritt.

Dies betrifft die Sicherheit und Stabilitt der ber

tragungsnetze genauso wie die Sicherheit der

Menschen. Beim Bau von Hchstspannungsleitungen

berwacht bei TenneT der Bauleiter vor Ort die

Einhaltung der Sicherheitsvorschriften und sorgt fr

einen reibungs losen Bauablauf.

Seilzug

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Glossar BlitzschutzseilEin Blitzschutzseil ist ein ber mehrere Masten gefhrter Leiter ohne Isolation, der als Blitzschutz dient.EckstielEin Eckstiel ist eine der vier Sttzen eines

Freileitungsmastes.

Erdseil-Luftkabel

Ein Erdseil wird an dem hchsten Punkt des Mastes

befestigt und dient vorwiegend zum Schutz der darun

ter hngenden Leiterseile gegen Blitzeinschlge. Das

Erdseil hat optische Fasern als bertragungsmittel fr

die interne Telekommunikation. Es wird allgemein auch

ErdseilLuftkabel genannt.

Freileitung

Eine Freileitung stellt die Gesamtheit der Anlage zur

oberirdischen Leitung elektrischer Energie dar. Sie be

steht aus Leiterseilen, Stromkreisen und Masten.

Grndung und Mastunterteil

Das Mastunterteil ist der unterste einbetonierte Teil des

Mastes. Die Grndung bildet die standsichere Basis fr

den Mast.

Isolator

Ein Isolator ist wichtig fr die Betriebssicherheit einer

Leitung. Er hat eine uerst geringe Leitfhigkeit und

verhindert dadurch, dass der Strom ber die Befesti

gung der Stromleitung in die Masten gelangt.

Korrosion

Korrosion ist die Reaktion eines Werkstoffs mit seiner

Umgebung. Sie bewirkt eine messbare Vernderung

des Werkstoffs. Eine der bekanntesten Arten von Kor

rosion ist das Rosten, also die Oxidation von Metallen.

Leiterseil

Im Leiterseil der Freileitung wird der Strom transportiert.

Das Leiterseil ist mit Isolatoren an den Masten aufgehngt.

Leitwarte

Die Leitwarte ist eine Einrichtung, in der smtliche

relevanten Informationen und Messwerte einer tech

nischen Anlage zusammenlaufen. Von hier aus wird,

beispielsweise eine Freileitung, von den Mitarbeitern

berwacht und gesteuert.

Mast

Ein Mast besteht aus dem Mastschaft, den Traversen

und der Mastspitze. Die Beseilung gehrt nicht zum

Mast.

Maststockung

Masten werden stockwerkweise gebaut. Dieses Bau

prinzip wird Maststockung genannt.

Tragmast

Ein Tragmast trgt die Leiter bei geradem Verlauf der Frei

leitung. Er bernimmt im Normalbetrieb keine Zugkrfte.

Traverse

Eine Traverse ist der seitliche Ausleger an einem Frei

leitungsmast, an dem die Leiterseile befestigt werden.

Umspannwerk

Ein Umspannwerk dient dazu, Stromnetze verschiedener

Spannungsebenen miteinander zu verbinden. So sind

Umspannwerke z. B. notwendig, um den Strom aus

den bertragungsnetzen, die auf der Hchst spann

ungsebene von 220 oder 380kV arbeiten, in regionale

Netze einzuspeisen, die eine Spannungs ebene von

110kV haben. Um die Netze mit unterschiedlichen

Spannungsebenen zu verknpfen, muss die elektri

sche Energie in einem Umspannwerk ber Transforma

toren entsprechend transformiert werden.

Vorseil

Mit Hilfe des Vorseils wird das Leiterseil durch die an

den Isolatoren befestigten Seilrollen gezogen.

Wechselstrom

Als Wechselstrom (auch: Drehstrom; AC, Alternating

Current) bezeichnet man elektrischen Strom, der seine

Bewegungsrichtung periodisch und in steter Wieder

holung ndert. Netzwechselstrom hat in Europa 50

nderungen pro Sekunde, was einer Frequenz von 50

Hertz (Hz) entspricht.

Winkelabspannmast

Ein Winkelabspannmast nimmt die resultierenden

Leiterzugkrfte in den Winkelpunkten aus den unter

schiedlichen Leitungsrichtungen auf. Dadurch bilden

sie auf einer Freileitung Festpunkte. berall dort, wo

ein Richtungswechsel der Leitungstrasse anzutreffen

ist, werden Winkelabspannmasten installiert.

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TenneT ist der erste grenzberschreitende bertragungsnetzbetreiber fr Strom in Europa. Mit rund 21.000 Kilometern an Hoch und Hchstspannungsleitungen und 41Millionen End verbrauchern in den Niederlanden und in Deutschland gehren wir zu den Top 5 der Netz betreiber in Europa. Unser Fokus richtet sich auf die Entwicklung eines nordwesteuro pischen Energiemarktes und auf die Integration erneuerbarer Energie. Taking power further

TenneT Dezember 2014