Energie – Projekt 3


Swissgrid 380/220 kV Teilverkabelung Beznau-Birr

Martin Bürgler

Projektleiter, Hochspannungsleitungen, Luterbach

Bild: swissgrid

Die Arnold AG konnte mit Brugg Cables im Lead den Swissgrid Auftrag «Erdverkabelung eines Teilabschnittes Leitung Beznau-Birr» gewinnen. Die Vorbereitungen starteten bereits Ende 2017 und das Teilpaket Kabel im Frühling 2019. Bis zur Inbetriebnahme der neuen Leitung dauert es voraussichtlich noch bis Ende Mai 2020.

Die Arnold AG konnte mit Brugg Cables im Lead den Swissgrid Auftrag «Erdverkabelung eines Teilabschnittes Leitung Beznau-Birr» gewinnen. Die Vorbereitungen starteten bereits Ende 2017 und das Teilpaket Kabel im Frühling 2019. Bis zur Inbetriebnahme der neuen Leitung dauert es voraussichtlich noch bis Ende Mai 2020.

Die bestehende 220-kV-Freileitung zwischen Beznau und Mettlen stellt gemäss Swissgrid einen Engpass im Schweizer Übertragungsnetz dar. Um die Kapazität zu erhöhen, soll diese Doppelleitung durchgängig auf einer Seite für eine Spannung von 380 kV umgebaut werden. Die zweite Leitung soll noch weitere 40 Jahre mit 220 kV betrieben werden. Wegen Einsprachen gegen die neue Leitungsführung im Raum Bözberg / Riniken seit zwei Jahrzehnten hatte das Bundesgericht 2011 verfügt, dass auf einer Länge von rund einem Kilometer eine Verkabelung der neuen Höchstspannungsleitung umzusetzen ist. Es ist somit in der Schweiz die erste Höchstspannungsleitung, welche auf einem Teilabschnitt in den Boden verlegt wird. Projektbeschrieb Für die Teilverkabelung wurden von der Swissgrid zwei Übergangsbauwerke, das ÜBW Nord auf dem Gemeindegebiet Riniken und das ÜBW Süd in Villnachern, und ein Rohrblock mit Zwischenschächten in Auftrag gegeben. Diese beiden unterkellerten ÜBW stellen die Schnittstelle zwischen den Frei- und Kabelleitungen dar. Zum Leitungstrassee gehört auch die Unterquerung der SBB-Bözberg-Linie, welche mit zwei separaten Rohrtunneln realisiert wurden. Bei den beiden 1450 m langen Kabelsystemen handelt es sich um sogenannte Doppelstränge mit einem Querschnitt von zweimal 2500 mm2 Aluminium pro Phase. Die Doppelstränge mit Endverschlüssen auf beiden Seiten werden in den ÜBW mit Stromwandlern überwacht und über eine Omega-Schlaufe aus zweimal 600 mm2 Aluminium auf die Freileitung geführt.

Arnold AG wurde durch Brugg Kabel AG mit folgenden Dienstleistungen beauftragt:

  • Engineering für Visualisierung der Übergangsbauwerke und Kabelführung im Kabelkeller
  • Engineering Supportgerüste für Wandler- und Kabelbefestigung
  • Lieferung der Baustelleninstallation
  • Lieferung und Montage des Rohrtragsystems für die SBB-Querung
  • Kabelverlegung der Hochspannungskabel, LWL und Erdseile
  • Lieferung und Montage des Erdungssystems für beide ÜBW und SBB-Querung
  • Lieferung der Montagegerüste für die Installation der Kabelendverschlüsse
  • Lieferung und Montage der Supportgerüste für Wandler- und Kabelendverschlüsse
  • Mithilfe bei der FKH-Prüfungen der installierten Kabelsysteme
  • Montage der HS-Komponenten und der Omegaschlaufe
Kabeleinzug Übergangsbauwerk Riniken
Montage von Wandler, Überspannungsableiter und Stützisolatoren

Engineering und Koordination
Bereits Ende 2017 wurden alle im Projekt involvierten Parteien zu einer ersten Koordinationssitzung aufgeboten. Es galt, die Übergangsbauwerke für die entsprechenden Kabelsysteme zu dimensionieren. Die Meetings wurden im Auftrag von Swissgrid durch die Axpo Power AG geführt. Während der Bauphase des Rohrblocks und der Übergangsbauwerke traten immer wieder kleinere Projektänderungen ein, welche durch Engineering-Dienstleistungen überarbeitet werden mussten. Beim Engineering der Visualisierungen und des ganzen Supportmaterials wurden wir vor allem durch die Engineering-Abteilung unseres Mutterkonzerns BKW unterstützt.


Ausführung
Die erste Ausführungsetappe erfolgte dann mit dem Ausbau der beiden SBB-Querungen. Für die beiden Rohrtunnel wurde durch Arnold vorgefertigtes Supportmaterial der Firma Halfen Swiss verbaut. Ausserhalb der Tunnel wurden von IBB Brugg zeitgleich Kabelschutzrohre mit einem Aussendurchmesser von 250 mm zusammengeschweisst und für den Einzug vorbereitet. In Zusammenarbeit mit der Firma Erne wurden anschliessend die verschweissten Rohre eingezogen und mit Omega-Halterungen in den beiden Rohrtunneln befestigt. Der Anschluss der beiden Rohrenden an den Kabelrohrblock wurde durch die Firma Meier realisiert.

Nachdem die beiden ÜBW und der Kabelrohrblock gebaut und von Swissgrid abgenommen wurden, konnte mit der Supportmontage in den beiden Kabelkellern begonnen werden. Parallel zum Ausbau der von der Konstruktion her identischen Bauwerke wurden auch bereits die Vorbereitungen für den Kabeleinzug getroffen. Durch die Herausforderung, dass die zwölf grossen und schweren Bobinen nicht bis zum ÜBW Nord transportiert werden konnten, mussten 70 m Rohre und provisorische Betonsockel für deren Befestigung installiert werden. Die Ausbauarbeiten des Kabelzugs haben eine ganze Woche gedauert und wurden von einem Supervisor der Brugg Kabel AG begleitet.

Kabelbobine auf der Abspulvorrichtung
Montage der Endverschluss-Supporte im ÜBW Nord

Die Anlieferung der 3.8 m breiten und 4.6 m hohen Kabelbobinen erfolgte durch die Speditionsfirma Welti-Furrer. Wegen der ausserordentlichen Dimension der Bobinen mussten die Transporte bis zum ÜBW Nord in Bözberg frühmorgens und auf einer bestimmten Route erfolgen. Ab der installierten Kabeltrommel übernahm dann Arnold mit ihrer Abteilung HSL die Verantwortung für den Kabeleinzug. Der Kabeleinzug pro Kabel dauerte in der Regel etwa drei bis vier Stunden. Die Kabelsysteme wurden mit den Reserveschlaufen in den Kabelkellern direkt in Endposition verlegt. Um die notwendige Zugkraft zu minimieren und so mit der kleinstmöglichen Zugmaschine arbeiten zu können, wurden im ÜBW Nord vor dem Rohrblockeingang zwei Kabelförderer installiert, welche mit einer Schubleistung von 1200 kg unterstützend wirkten. Die grösste und aufwendigste Arbeit war die anschliessende Ausrichtung und Fixierung der Kabel in die zahlreichen Supportkonstruktionen. Um den herrschenden Kurzschlusskräften in einem Fehlerfall entgegenwirken zu können, mussten die Kabel-Halterungen mit einem Abstand von maximal 1.5 m verankert werden. Für die Montage von Spezial-Halterungen wurde unser Tochterunternehmen Baumeler engagiert. Mit ihrer mobilen Schweissanlage konnten sie so direkt vor Ort letzte Anpassungen vornehmen.


Nachdem nun die Kabelzüge verlegt worden waren, erstellte die Firma Roth Gerüste AG die Montagezelte für die Endverschlussmontage. Um gut an die Kabel zu gelangen, mussten die Montagezelte mit drei Stockwerken ausgestattet werden. Durch Spezialisten von Brugg Kabel wurden anschliessend die Endverschlüsse fachgerecht montiert. Abschliessend wurden die beiden Kabelsysteme in einer Teilentladungsprüfung der Fachkommission für Hochspannungsfragen auf Herz und Nieren getestet.

Die Abschlussarbeiten der Kabelsysteme werden Anfang 2020 mit der Komponentenmontage der Hochspannungswandler, Stützisolatoren und Überspannungsableiter erfolgen. Als letztes werden die Aluminium-Seile, welche die einzelnen Kabel pro Phase miteinander verbinden, montiert und an die neu erstellte Freileitung angeschlossen werden.

Kabelführung im Übergangsbauwerk
Kabelmuster Eröffnung Besucherzentrum

Facts

Gewicht Bobine: 30 t Kabeldurchmesser: 137 mm Kabelgewicht: 21 kg/m Länge der Kabel: 1450 m Hier finden Sie mehr Informationen zum Projekt.

Gemeisterte Herausforderungen im Projekt:


  • Projektänderungen während der Ausführungsphase
  • Kabelzug-Ausbau vom Installationsplatz der Bobine bis zum Rohrblockeingang im ÜBW Nord
  • Einbau der Kabelsysteme in Endposition
  • Stellen von Arbeitsverantwortlichen zur Aufsicht und Instruktion des grossen Besucherandrangs bei allen Arbeitenetappen
  • Zusammenarbeit mit allen beteiligten Parteien im Projekt


Wir danken dem Auftraggeber Brugg sowie dem Endkunden Swissgrid für den Auftrag.

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