Das Einmaleins des Freileitungsmastens

Wie kleine Eiffeltürme ziehen sich die bis zu 50 Meter hohen Freileitungsmasten seit über 100 Jahren durch die Schweizer Landschaft. So vertraut und für die meisten doch so unbekannt: Wir nehmen die „thronenden Riesen" etwas genauer unter die Lupe.

Die Strommasten sind die Basis für eine sichere Stromversorgung. Sie tragen schwere Lasten – das Gesamtgewicht der Leiterseile eines grossen Gittermasten kann mehrere Tonnen betragen. Nicht zuletzt dank ihnen wird der Strom sicher und effizient von A nach B transportiert. Die Ansprüche an sie sind hoch: Naturgewalten wie Sturm, Schnee und Wasser müssen sie trotzen und gleichzeitig sollten sie durch Bau und Positionierung das Landschaftsbild möglichst wenig beeinträchtigen. Bei der nächsten Auto- oder Bahnfahrt durch die Schweizer Landschaft lohnt sich ein etwas genauerer Blick auf die Ingenieurkunst zu legen, die sich in Material und Bauweise je nach Netzebene unterscheidet:

Massgeschneiderte Ingenieurkunst

Für das Übertragungsnetz (220 – 380 kV), also den Transport direkt aus dem Grosskraftwerk über lange Distanzen, braucht es massive Stahlmasten. Für das Schweizer Übertragungsnetz mit einer Länge von 6700 km ist Swissgrid verantwortlich. Leitungen dieser Spannungsebene sind im Allgemeinen für deutlich höhere Ströme zu dimensionieren, als jene der tieferen Spannungsebenen. Sie erfordern Leiterseile mit grösserem Querschnitt. Entsprechend braucht es massive Mastenkonstrukte, die im Abstand von typischerweise 300 bis 500 Meter aufgestellt werden. Die Gitterkonstruktion dient der Stabilität und hat zudem den Vorteil, weniger Material zu beanspruchen als ein massiver Mast. Die Gittermasten sind bis zu 50 Meter hoch und bestehen aus 100-200 Tonnen Stahl. Der Bau der riesigen Masten geschieht vor Ort. Einzelteile werden mithilfe eines Krans oder bei schwer zugänglichen Lagen in den Bergen mit Hilfe von Helikoptern zusammengesetzt. Die komplexe Montage dauert mehrere Tage.

Im überregionalen Verteilnetz – mit einer geringeren Spannung von 50 bis 110 kV – kommen vor allem Beton- und Stahlrohrmasten zum Einsatz. Diese Masten sind mit 20 bis 30 Meter Höhe etwas kleiner und die Abstände mit 150 bis 250 Meter geringer. Entsprechend können die Masten an gut zugänglichen Stellen in ihrer Gesamtlänge angeliefert werden. Vor Ort werden die 10 bis 25 Tonnen schweren Masten mit dem Kran aufgerichtet und anschliessend die Ausleger montiert. Der Aufbau an gut zugänglichen Stellen dauert ca. einen halben Tag.

Zum überregionalen Verteilnetz der Axpo zählen rund 8'000 Masten auf einer Gesamtlänge von rund 2000 km. 

Sie sind mit einer Höhe von bis zu 20 Metern quasi die Zwerge unter den Strommasten: Die Beton- und Holzkonstruktionen im regionalen Verteilnetz (1 – 36 kV), das der Versorgung von Stadtteilen, Dörfern, kleineren und mittleren Industriebetrieben dient. Der Abstand von Mast zu Mast beträgt in der Regel nur noch 50 Meter, bei Betonmasten noch etwas mehr. Der Aufbau geschieht relativ einfach innerhalb von 1 bis 2 Stunden. Holzmasten weichen vermehrt Kabelleitungen im Boden, finden sich aber immer noch vor allem in ländlichen Gegenden. Ihre Stabilität ist nicht zu unterschätzen. Holzmasten müssen im Schnitt alle 25 Jahre ersetzt werden – an günstiger Lage und bei guter Holzqualität können Holzmasten aber auch deutlich über 50 Jahre alt werden. Je näher zum Haushalt der Kunden, desto häufiger verschwindet die Stromversorgung gänzlich unter die Erde.

Genau hingeschaut - Anatomie eines Strommastens

Nebst dem Maststiel mit Fundament und Ausleger gibt es am Masten zahlreiche Einzelteile, welche für eine sichere Stromversorgung von zentraler Bedeutung sind:

• Das Fundament, meist eine Betonkonstruktion, sorgt für Stabilität und reicht mehrere Meter in die Erde. Die Grösse des Fundamentes hängt von der Masthöhe, dem Masttyp und der Bodenbeschaffenheit ab.
• Der Vogelschutz beim Isolator vermeidet, dass Vögel ihre Nester auf den Masten bauen oder den Isolator verschmutzen.
• Isolationsketten sorgen dafür, dass der Übergang zwischen den Masten und den Leiterseilen isoliert ist.
• Die sogenannten Schwingungsdämpfer absorbieren Energie und dämpfen dadurch mechanische Schwingungen des Seils, welche beispielsweise durch Windkräfte oder Eisabwurf erzeugt werden können.
• Das Erdseil auf der Mastspitze dient einerseits als Blitzableiter, andererseits dient es zur Kommunikation: Es enthält Lichtwellenleiter, um die Kommunikation zwischen Kraftwerken und Unterwerken mit Schutz und Steuersignalen aufrecht zu erhalten.
• Beim überregionalen und regionalen Verteilnetz: Leitern mit einem Absturzsicherungssystem für die Leitungsmonteure, damit die Masten für Revisionen oder Reparaturarbeiten zugänglich sind. Die Vorschriften zur Sicherung sind von der SUVA (Schweizerische Unfallversicherungsanstalt) vorgegeben.
• Schild mit Infos zu Leitungsbesitzer, Name der Leitung sowie Telefon- und Mastennummer, um bei Störungen rasch den entsprechenden Netzabschnitt identifizieren und Massnahmen ergreifen zu können.