Ausführungsbestimmungen für Bau-,
Ertüchtigung und Instandhaltung von
Freileitungen
Airport Hotel Frankfurt, 07./08.05.2015
Dipl.-Ing. Reiner Schmidt , Dettenheim
Ausführungsbestimmungen
Inhaltsübersicht
- Normungsorganisation
- Grundnormen, Neu- und Umbau, Ertüchtigung
- Werkstoffe im Gittermastbau
- Anwendungsregeln, Instandhaltung, Stahlsanierung, Betrieb
- Freileitungsnormung in Österreich und der Schweiz
- Anwendungsregel AC/DC- und DC-Übertragung
- Techn. Hinweis Einsatz von HT-Leitern
- Vogelschutz, Vogelschutzkennzeichnung
- Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen
- Genehmigung von Freileitungen und Kabeln
- Wertigkeit von Vorschriften am Beispiel BG-Bestimmungen
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Ausführungsbestimmungen
Normungsorganisation
Normungsorganisation international
ISO International Standardization Organisation
IEC International Electrotechnical Commission
Cigre International Council on large Electric Systems
Normungsorganisation europäisch
CEN Comité Européen de Normalisation (analog DIN)
CENELEC Comité Européen de Normalisation Electrotechnique
ETSI European Telecommunication Standardization Institute
Nationale Normung
DIN
VDE
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Ausführungsbestimmungen
Form und Bezeichnung von Normen
Bezeichnung von EN-Normen:
- bei Übernahme von IEC EN 60204 IEC 60204
- bei Übernahme von ISO EN 29001 ISO 9001
- eigenständige Bearbeitung EN 50341 ---
Inhalt und Form: einheitlich
Sprachen: deutsch, englisch, französisch
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Ausführungsbestimmungen
Freileitungsnormung in Deutschland
DKE Deutsche Kommission
Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE
Komitee: K 421 Freileitungen
Arbeitskreise:
AK 421.0.1 Leiter für elektr. Freileitungen
AK 421.0.2 Montage und Werkzeuge
AK 421.0.3 Statik
AK 421.0.4 Elektrische Anforderungen
AK 421.0.5 Komponenten
AK 421.0.6 Klimatische Einwirkungen
AK 421.0.100 Hybride AC/DC-Übertragung, DC-Übertragung
AK 421.0.X Korona-Geräusche an Freileitungen
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Ausführungsbestimmungen
Grundnormen für den (Neu-)Bau von Freileitungen
Gegenwärtig:
DIN EN 50423-1:2005-05 „ Freileitungen über AC 1 kV bis einschließlich AC 45kV“
DIN EN 50423-3-4:2005-05 „Freileitungen über AC1 kV bis 45 kV, Teil 3-4:
Nationale Normative Festlegungen; Deutsche Fassung „
DIN EN 50341-1:2010-04 „Freileitungen über AC 45 kV -Teil 1: Allgemeine
Anforderungen - Gemeinsame Festlegungen ( sogenannter Mainbody)
DIN EN 50341-3-4:2011-01 mit Änderungen 2006 und 2010, Ursprung 2001
„Freileitungen über AC 45 kV- Teil 3: Nationale Normative Festlegungen (NNA)“
Jetzt erschienen DIN EN 50341-1:2013-11 „Freileitungen über AC 1 kV - Teil 1:
Allgemeine Anforderungen – Gemeinsame Festlegungen…“
ersetzt DIN EN 50423-1 und 50341-1, anzuwenden spätestens 19.11.2016 ?
Zur Zeit in der Endphase DIN EN 50341-2-4:((2015-12)) „Freileitungen über AC
1 kV-Teil 2: Nationale Normative Festlegungen (NNA), Deutsche Fassung…
ersetzt DIN EN 50423-3-4 und 50341-3-4, anzuwenden spätestens 06.01.2018 ?
Hier muss eine Entscheidung herbeigeführt werden!
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Ausführungsbestimmungen
Inhalt von DIN EN 50341-2-4:2015-12
Aussage:
„auf bestehende Anlagen braucht diese Norm nicht angewendet werden.
In der Planung oder Ausführung befindliche Anlagen können nach der bei
Beginn der Planung geltenden Norm fertiggestellt werden“
Welcher Stand ist der Beginn der Planung?
- Wenn eine Voranfrage bei der Behörde stattfindet?
- Wenn die Aufnahme in den Bedarfsplan erfolgt ist?
- Wenn die Genehmigungsunterlagen eingereicht werden? Oder
- Wenn das für die geplante Leitung vorgesehene Gestänge gerechnet ist?
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Ausführungsbestimmungen
Inhalt von DIN EN 50341-2-4:2015-12
Wesentliche Änderungen:
- Zusammenführung der Teile AC 1-45 kV und über AC 45 kV
- viele Ausführungen wurden von den NNA in den Mainbody verschoben, z.B.
Gründungen, manche Kapitel auch nur als Anhang präsentiert
- Reduzierung von Wiederholungen (z.B. Erläuterungen in NNA und Mainbody)
- verpflichtende Anwendung der Eurocodes und damit veränderte
Nachweisverfahren (z.B. Tragfähigkeit von Einzelbauteilen, Fundamente)
- Überarbeitung der Teilsicherheitsbeiwerte für Lasten
- Neue, bessere Definition der Windnachlaufströmung und spannungs-, bau-
und betriebsbedingten Abstände zu Windenergieanlagen (WEA)
- Durch die Zusammenführung Aufnahme von Holzmasten und faserver-
stärkten Kunstharzmasten
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Ausführungsbestimmungen
Inhalt von DIN EN 50341-2-4:2015-12:
Wesentliche Änderungen, Fortsetzung:
- Bessere Definition von Abständen bei Kreuzungen und Parallelführungen
- Bessere Definition von Lastfällen für die Leiterbemessung bei Kreuzungen
- (Wieder-)Aufnahme von Rutschklemmen, bewegliche Querträger, Spannseile
oder ähnliches als Reduzierung der Verdrehungsbeanspruchung der Maste
- Lastreduzierung(übernommen) für Leitungen mit geringer Höhe und ≤ 45kV
- Bemessung mit praktisch bewährten Methoden (Gründung von Holzmasten
und vergleichbaren Masten)
- Erweiterung der Tabelle „Windwiderstandsbeiwerte Cx“
- Änderung von Begriffen und Indizes z.B. ist „asom“ besser erläutert
- Erläuterung von Formeln und Abkürzungen
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Ausführungsbestimmungen
Werkstoffe im Gittermastbau
DIN EN 50341(alle Teile): Festlegungen zu den Werkstoffen in Pkt. 7.2
DIN EN 1090-1 und -2: Beschreibt Ausführung von Stahltragwerken…..
- Einstufung der Stahlgittermaste in Ausführungsklasse EXC2 (nächste Folie)
- Festlegung der Produktnormen für unlegierte Baustähle
- technische Lieferbedingungen: DIN EN 10025-1 und 2 (neuer Entwurf liegt vor)
- für Winkelstahl: Abmaße und Toleranzen: DIN EN 10056-1 und -2
- für Bleche: Toleranzen nach DIN EN 10029
- Festlegung zur Oberflächenbeschaffenheit: DIN EN 10163
- Vorgaben zur Materialkennzeichnung und Rückverfolgbarkeit
- Festlegung der Fertigungsverfahren (Schneiden, Lochen, Biegen)
- Werkseigene Produktionskontrolle, Schweißaufsicht, Schweißverbindungen
- Feuerverzinkung DIN EN ISO 1461, Beschichtung DIN EN 12944
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Ausführungsbestimmungen
Inhalt von DIN EN 50341-2-4:2015-12
Keine Änderung gegenüber DIN EN 50341-3-4:
- bei Eis- und Windlasten und zugehörige -Zonen und –Karten.
Die Reduzierungen bei niedrigen MSP-Leitungen blieben erhalten.
Der NA-Bau (DIN) hat Einspruch eingelegt, aber dieser konnte nicht bear-
beitet werden. Es geht hier wohl mehr um Kompetenzen als um die Sache.
Auch CEN arbeitet daran, meteorologische Daten festzulegen. Es ist also
eine Frage der Zeit, wann wir wieder über meteorologische Lasten reden.
- Bei Abständen generell, aber
Durch die Wiederaufnahme der Spannungsebene 1-45 kV dürften sich einige
Fehler eingeschlichen haben. Dies zeigt sich in der praktischen Anwendung
- Bei Steigeinrichtungen und Schutz gegen Besteigen, aber
Aussage, dass Schutz gegen Besteigen gewährleistet ist, wenn
die Aufstiegshilfe erst ab 2,20m über dem Erdboden beginnt
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Ausführungsbestimmungen
FNN-Anwendungsregel
VDE-AR-N 4210-4 „Stützpunkte von Freileitungen- Anforderungen
an die Zuverlässigkeit bestehender Stützpunkte von Freileitungen“
- diese AR kommt zum Tragen, wenn dem Netzbetreiber Erkenntnisse vorliegen, die Unter-
suchungen im Rahmen der Verkehrssicherung notwendig machen. Z.B. Feststellung von
Sprödbruchgefahr durch Stickstoff. Siehe VDE-AR-N 4210-3 „Prüfungs- und Bewertungs-
verfahren zur Ermittlung der Tragfähigkeit von Bauteilen aus Thomasstahl…..“
- mit dieser AR kann der Nachweis geführt werden, dass die bestehende Leitung im Sinne
des § 49 EnWG technisch sicher ist
- je nach dem wie die zu erwartende Schadensfolge aufgrund eines Mastumbruches ist,
werden die Zuverlässigkeitsniveaus standortspezifisch angesetzt, d.h. mit aktuellen
Lastannahmen aber unterschiedlichen Häufigkeiten
- es sind zwei verschiedene Vorgehensweisen zur Ermittlung der Zuverlässigkeit beschrie-
ben, die probabilistische und die semiprobabilistische.
- es besteht dringender Bedarf an Aussagen, wie die Eckstielverankerung im Fundament
und die Fundamente selbst nachzuweisen ist
- wegen der Komplexität des Themas hat FNN hierzu einen Hinweis verfasst……. 07.05.2015 Dipl.-Ing. Reiner Schmidt 14
Ausführungsbestimmungen
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Inhalt:
Anwendungsbereich
Normative Verweisungen
Begriffe
Anwendungsbeispiele
Stand 01.08.2014
Ausführungsbestimmungen
Freileitungsnormung in Österreich
- In Österreich ist EN 50341-1 im Jahr 2006 verbindlich eingeführt worden. Ergänzend
wurde im Jahr 2011 ein NNA mit der Bezeichnung „ÖVE-Richtlinie 1“ R1 eingeführt
- Derzeit arbeitet Österreich an den NNA, es wird umgestellt von deterministischer auf
semiprobabilistische Bemessung. Danach soll EN 50341:2013-11 zusammen mit dem
neuen NNA verbindlich werden. Der Zeitpunkt ist völlig offen, da sehr zeitintensiv.
- Österreich hat keine mit den deutschen FFN-Anwendungsregeln vergleichbare Regeln
für die Instandhaltung/Sanierung von Leitungen. Jedes EVU hat interne Richtlinien. Bei
der Bestimmung der Resttragfähigkeit von Profilen geht man aber nahezu analog zu
VDE-AR-N 4210-3 vor.
- In den zurückliegenden Jahren wurden fast ausschließlich Steigeinrichtungen mit Steig-
bolzen und Sicherheitssteigbolzen (Sauschwänze) an den Masten eingebaut. Man hat
durchweg gute Erfahrungen gemacht, da wartungsfrei und von den Steigern akzeptiert.
- In Österreich werden Maste fast ausschließlich nach dem „in-factory-DUPLEX-Prinzip“
beschichtet. Man hat seit 30 Jahren mit diesem System Erfahrung
- Eis- und Windansätze auf Seile und Maste differieren erheblich zu den deutschen
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Ausführungsbestimmungen
Freileitungsnormung in der Schweiz
- In der Schweiz gilt nach wie vor die Leitungsverordnung (LeV). Was hier nicht
definiert ist, kann z.B. aus EN 50341 bzw. EN 50423 entnommen werden.
- EN 50341-1:2013-11 soll, wenn der neue NNA fertig und der Fachöffentlichkeit vorge-
stellt ist, gemeinsam eingeführt werden. Zunächst ist nochmals eine Revision der LeV
geplant. Die Erarbeitung der NNA erfolgt teilweise mit Österreich zusammen.
- Größter Leiterzug nach LeV, Stand 01.07.2012, ist bei -20°C Leitertemperatur ohne
Zusatzlast oder 0°C und 20N/m Zusatzlast je Teileiter, ohne Wind. Je nach Baugebiet
sind tiefere Temperaturen oder/und höhere Eislasten anzusetzen.
- In der Schweiz gibt es keine Anwendungsregeln wie die deutschen FNN. Betrieb und
Instandhaltung ist Sache der EVU`s. Größere Schäden mit der Ursache Stahlver-
sprödung gibt es in der Schweiz nicht, aber man ist sensibilisiert.
- Sämtliche neue Maste werden mit einem Steigsystem versehen. Dies spricht i.d.R. das
zuständige EVU mit der SUVA (BG) ab. Keine Nachrüstpflicht für bestehende Maste
- Sämtliche Gittermaste werden feuerverzinkt angeliefert und dann aus Umweltgründen
möglichst rasch beschichtet.
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Ausführungsbestimmungen
FNN-Anwendungsregel mit Status gültig für Nennspannungen ˃ 45kV
VDE-AR-N 4210-5:2011-04 „Witterungsabhängiger Freileitungsbetrieb“
Nach DIN EN 50182 ist die Dauerstrombelastbarkeit eines Stromkreises und
nach DIN EN 50341 auch die allgemeine Bemessung unter folgender Annahme
der Leiterseilbeanspruchung festgelegt:
- +35°C Außentemperatur
- 0,6m/s rechtwinklige Windanströmung
- volle Globalstrahlung
Die Anwendungsregel ist bei Betrieb mit höherem Strom heranzuziehen.
Dabei müssen die Umgebungsbedingungen an der Freileitung mit ausrei-
chender Genauigkeit prognostiziert werden. Dies ist - ggf. sogar nach länge-
rem Monitoring - nicht immer einfach. Sehr häufig gibt es Meinungsverschie-
denheiten zwischen Netzbetreibern und Energieeinspeisern
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Ausführungsbestimmungen
FNN Anwendungsregel von 03/2014, mit Einsprüchen bis 30.06.2014
VDE-AR-E 2210-200 „Freileitungen über 45kV- hybride AC/DC-
Übertragung und DC-Übertragung“
- bisher keine deutsche Norm oder AR vorhanden
- beinhaltet einen Anwendungswarnvermerk (hat noch Entwurfsstatus)
- gilt für AC/DC auf gemeinsamem Mastgestänge und für reine DC-Leitungen
- Schwerpunkte sind hauptsächlich elektr. Anforderungen wie Isolationskoor-
dination, Abstände, Erdung, elektrische und magnetische Felder mit Bezug
auf die 26. BImSchV vom 21.08.2013
- Verweis auf internationale Dokumente, hauptsächlich auf
IEC 60071-1 und -2
IEC/TS 60815-1 bis -4
- Abstände sind, so wie sie jetzt in der AR stehen, (praktisch) nicht anwendbar
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Ausführungsbestimmungen
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Technischer Hinweis „Einsatz von Hochtemperaturseilen“
Stand: April 2013, erarbeitet von der Projektgruppe „Hochtemperaturseile“ des FNN
- gibt Hinweise auf einzuhaltende Normen und AR und definiert:
- ACSR-Leiter bis 80°C Leitertemperatur
- TAL-Leiter über 80°C Leitertemperatur
- HT-Leiter, welche bei gleicher Strombelastung einen
geringeren Durchhang als ACSR-Leiter haben
- Begriffe wie Knickpunkt, Mantelkompression, Vorrecken
welche für die effektive Verlegung erforderlich sind
- weist auf Schwierigkeiten bei Armaturen hin
- macht Aussagen über zu erwartende Felder, Geräusche
und Genehmigung, weil höhere Übertragungsleistung
- sehr nützliche Zusammenstellung der meist englischen
Bezeichnungen und Abkürzungen
Ausführungsbestimmungen
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Vogelschutzkennzeichnung/Vogelschutzmaßnahmen
Der Vogelschutz an Mittelspannungsfreileitungen ist im Bundesnaturschutzgesetz -
BNatSchG vom 29.07.2009- verankert. Es bedurfte also einer praktischen Umsetzung:
Die VDE-AR-N 4210-11: 2011-08 „Vogelschutz an Mittelspannungsfreilei-
tungen“ beinhaltet verbindlich wirksame Maßnahmen für 1- 45kV. z.B. Isolatorenlänge,
Vogelabweiser, Hängeketten statt Stützisolatoren etc.
Seit einigen Jahren wird immer öfter – erst in Vogelflugschneisen, jetzt fast
flächendeckend- verlangt, dass Hoch-und Höchstspannungsfreileitungen mit
Vogelschutzmarkern ausgestattet werden. Hier gibt es keine einheitliche Vorgaben.
DIN VDE V 0212-490:2014-12 „Bauteile für den Vogelschutz- Anforderungen
und Prüfungen“ will die Bauteile vereinheitlichen und einen sicheren Betrieb gewähr-
leisten. Form und Aussehen sind nicht Gegenstand dieser Norm. (Seilmechanik!)
Ausführungsbestimmungen
Kennzeichnung von Freileitungsseilen als Luftfahrthindernis
„Allgemeine Verwaltungsvorschrift zur Kennzeichnung von Luftfahrt-
hindernissen“ macht Aussagen unter welchen Bedingungen und wie Frei-
leitungsseile und Maste zu kennzeichnen sind. In der Ausgabe vom 02.09.
2004 steht für die Tageskennzeichnung in Abschnitt 5.4 zu lesen:
Auf Seilen sind Kugeln mit D=60 cm im Abstand von 40m einzubauen
In der (wohl unbemerkt) schon einige Jahre gültigen Revision steht unter 5.5:
Rhomben von 1,00x1,50m mind. alle 60m oder wahlweise paarweise
angeordnet Kugeln mit D=60 cm im Abstand von max.30 m.
Dies entspricht einer Mehrbelastung von ca. 130%. Dies bedingt Untersuch-
ungen bezüglich des Trag- und Schwingverhalten des (meist) Erdseiles.
Gilt eigentlich für Neubauten. In Abschnitt 25 „Übergangsvorschriften“ steht:
„Bestehende Kennzeichnungen sollen bei einer Erneuerung den Vorgaben
dieser Vorschrift angepasst werden“
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Ausführungsbestimmungen
Genehmigung von Freileitungen und Kabeln
Wichtigste Gesetze und Verordnungen:
Energiewirtschaftsgesetz - EnWG
Neufassung vom 13.07.2005, mit Änderungen vom 01.08.2014
Energieleitungsausbaugesetz - EnLAG
vom 21.08.2009, letzte Änderung 23.07.2013
Bundesbedarfsplangesetz - BBPlG
vom 23.07.2013, letzte Änderung am 21.07.2014
Netzausbaubeschleunigungsgesetz - NABEG
vom 28.07.2011, geändert 20.12.2012
mit „Leitfaden zur Bundesfachplanung“ nach §§ 4 ff NABEG
mit „Antrag auf Bundesfachplanung“ nach § 6 NABEG
Umweltverträglichkeitsprüfungsgesetz - UVPG vom 01.08.1990,
Neufassung 24.02.2010, zuletzt geändert 25.07.2013
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Ausführungsbestimmungen
Genehmigung von Freileitungen und Kabeln
Aktuelle Schlagzeile:
Das Bundeskabinett hat am 25.03.15 einen Gesetzentwurf beschlossen,
um den Bau von Stromleitungen transparenter und bürgernäher zu gestalten.
„Gesetz zur Änderung von Bestimmungen des Rechts des Energieleitungsbaus“
Mit diesem Gesetz werden geändert:
EnWG, VwGO, EnLAG, NABEG, BBPIG und ARegV
Vorteil: - Netzentwicklungsplan soll im 2-Jahres-Rhythmus angepasst
und Gerichtsverfahren beschleunigt werden
Nachteil: - Die Zeit die beim Genehmigungsverfahren gewonnen werden kann
wird durch noch mehr Bürgerbeteiligung wieder verschenkt
- Akzeptanzerhöhung soll durch mehr Kabelstrecken erfolgen
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Ausführungsbestimmungen
Wertigkeit von Sicherheitsvorschriften am Beispiel Freileitung:
Gesetze, Verordnungen
„Verordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Benutzung
von PSA bei der Arbeit“ (PSA-Benutzungsverordnung-PSA-BV )
Berufsgenossenschaftliche Vorschriften
„Arbeiten an Masten, Freileitungen, und Oberleitungsanlagen“ (BGV/GUV-V D32)
Berufsgenossenschaftliche Regeln
„Steigbolzen und Steigbolzengänge“ (BGR 140)
„Einsatz von persönlicher Schutzausrüstung gegen Absturz“ (BGR/GUV-R 198)
Berufsgenossenschaftliche Informationen
„Schutz gegen Absturz beim Bau und Betrieb von Freileitungen“ (BGI/GUV-I 5148)
Die Einführung der BGI gibt den Unternehmen mehr Ermessensspiel-
raum zur Beurteilung der betrieblichen Situation, erfordert aber für jede
fiktive/mögliche Situation eine Gefährdungsbeurteilung im Sinne von
§5 ArbSchG und §3 BetrSichV und damit auch die Entscheidung für die
einzusetzenden/vorzuhaltenden Betriebsmittel
„
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Ausführungsbestimmungen
Beispiel BGI 5148:
Der Unternehmer entscheidet über die Methode zum Einsatz persönlicher
Schutzausrüstung beim Besteigen von und Arbeiten auf Freileitungen
- Y-Seil-Methode
- Kletterstangen-Methode
- Schlaufen-Methode
- Benutzung von Steigbolzen mit Sicherheitseinrichtung, mit oder ohne Vorseil
- Einsatz von festen Führungen, Schiene oder Seil
Alle hier aufgeführten Methoden haben Vor- und Nachteile. Entscheidend für
die Auswahl sollte die Vermeidung häufiger und schwerer Unfälle sein. Dies
kann vor Allem ein wartungsfreies System sein, da es keine zusätzliche Ge-
fährdung bei der Kontrolle des Systems gibt und nur geringe Betriebskosten.
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