Het was de plottwist van het decennium voor pylon geeks: Tennets keuze in 2020 om van wintracks af te stappen en terug te keren naar een vakwerkmast. Een nieuwe mastenfamilie werd ontwikkeld en inmiddels is het eerste exemplaar van deze zogeheten moldaumast gepresenteerd. Mastenbouw in Nederland gaat daarmee een nieuw tijdperk in.
‘Okee, wie ‘m het eerste spot!’
Vanuit een oud busje met een dikke ster in de rechterzijde van de voorruit turen twee mensen tussen de bomen door boven en naast de N261. Eentje draagt een zonnebril en dat is geen overbodige luxe op deze dag waarop de zon de lucht voor zich alleen heeft. Met grote kracht dendert het junilicht neer op het asfalt en op de auto zonder airconditioning. ‘Daaro!’ roept de bestuurder, blij dat hij de eerste is, op nog geen halve minuut nadat het wedstrijdje is ingezet. Maar net zo snel als dat de vreemde nonnenkap tussen de bomen door piepte verdwijnt hij ook weer. De laatste kilometers naar de grote bouwplaats een eindje noord van Tilburg voeren door een bos. Jammerlijk wordt het verlies genomen. Het zal toch geen luchtspiegeling zijn geweest?
Het estafettestokje van 380 kV
Het Nederlandse elektriciteitsnet wacht een grote opgave. Zoals alle Europese landen wil ook Nederland loskomen van fossiele energiebronnen en dat betekent elektrificeren. Verzwaring van het elektriciteitsnet is nodig, ook van het 380 kV koppelnet. Dit netvlak kan worden gezien als de snelwegen van het elektriciteitsnet en het verbindt hele landsdelen met elkaar. Ook verbindingen met het buitenland dwars door heel Europa vinden plaats op dit netvlak. De bestaande verbindingen voor 380 kV zijn hier en daar te krap. Soms kunnen ze verzwaard worden door er nieuwe draden in te hangen, maar er zijn ook plekken waar een nieuwe verbinding moet komen of waar een tweede verbinding naast een bestaande moet worden bijgeplaatst. Omdat 380 kV in principe bovengronds wordt aangelegd (daar zijn verschillende argumenten voor) heb je hoogspanningsmasten nodig om de draden te dragen.
Als het op masten aankomt mogen we ons in Nederland gelukkig prijzen met een grotere variatie dan de buurlanden, met dank aan onze geschiedenis van provinciale elektriciteitsbedrijven die ieder hun eigen ingenieursafdeling hadden en daardoor ook elk hun eigen masten- en lijnenbouwdivisies. Ook op het landelijk niveau van het 220- en 380 kV-koppelnet is er sprake van verschillende era’s: de donaumastentijd, de eh.. niets-tijd, en de wintracktijd. In de tijd van het SEP, half-half te zien als een rechtsvoorganger van Tennet, werden er in Nederland voor 380 kV hoofdzakelijk donaumasten gebouwd. Dat zijn masten met twee circuits bevestigd in een driehoekvorm met de punt naar boven. De bouw van deze verbindingen had zijn hoogtepunt tussen circa 1970 en 1990. Daarna viel het stil omdat het koppelnet ‘af’ was: de landelijke ring werd gesloten en de productiemethoden en stroomvraag waren vrij stabiel. Midden jaren 90 werd nog wel een lange 380 kV-tak aangelegd van Zwolle via Meeden naar de Eemshaven, maar na 1996 gebeurde er geruime tijd amper wat. Het era van het Niets was aangebroken.
Dat veranderde rond 2010, toen er nieuwe 380 kV-verbindingen nodig waren in de Randstad, in het noordwesten en in Zeeland. Tijden waren intussen veranderd. Nederland was voller en ook wat nerveuzer geworden. Om zware verbindingen zo smal mogelijk en esthetisch aantrekkelijk in het landschap in te passen werd de wintrack ontwikkeld. Deze buismast bestaat uit twee gescheiden pylonen per mastpositie en de draden worden er tussenin gehangen. Doordat er geen toren tussenin zit hangen ze zo dicht als maar kan bij elkaar zodat de magneetveldzone en de benodigde corridor zo smal mogelijk is. Corridorbreedte en magneetveldzones speelden nog niet toen de oudere verbindingen met brede donaumasten werden gebouwd. De wintrack is papyruswit zodat hij zo min mogelijk opvalt tegen een achtergrond van de meest voorkomende kleur lucht in Nederland. Hij werd met trots gepresenteerd en architectenbureau Zwarts & Jansma won er zelfs de Nationale Staalprijs mee.
Ondertussen bleken wintracks niet uitsluitend een zegen. Ze waren aanzienlijk duurder dan vakwerkmasten zodat de Autoriteit Consument & Markt wenkbrauwen optrok. Ze vereisen een complexe fundatie met veel beton, lijnwerkers zijn slecht te spreken over de beklimbaarheid en ze zijn voor maatwerk niet flexibel. (Letterlijk was de eerste generatie wintracks juist wel heel erg flexibel, maar dat is later opgelost.) Het bleek ook dat de witte masten tegen de één na meest voorkomende kleur lucht in Nederland extra opvallen. Daar kwam nog bij dat wintracks in niets lijken op de welbekende vakwerkmasten. In Zeeland, waar een nieuwe wintrackverbinding naast een gehandhaafde verbinding met donaumasten is komen te staan, kan iedereen constateren dat juist het grote verschil in uiterlijk voor extra opvallen zorgt.
Aan het einde van de dag of eigenlijk aan het eind van het decennium waren de meningen in Nederland ernstig verdeeld. Onder de populatie pylon geeks waren de meningen ietsje eenduidiger en het was geen wonder dat bij nogal wat pylon geeks een uitstekend biertje werd opengemaakt toen in 2020 definitief werd dat Tennet over zijn eigen schaduw durfde te stappen en na een handvol met wintracks gebouwde verbindingen terugkeerde naar een vakwerkmast voor de volgende golf lijnenbouw.
Inmiddels was duidelijk dat de donaumasten van voor de tijd van de wintracks niet geschikt meer waren om naar terug te keren. De corridor- en magneetveldbreedte is te groot en in feite is Nederland ongeschikt geraakt voor donaumasten. Ook voldoen de masten en de oude tekeningen niet aan de huidige, vaak strengere of eenvoudigweg andere bouw- en constructienormen zodat ze alsnog helemaal opnieuw moesten worden doorberekend. Met de wintrack aan de wilgen en een golf lijnenbouw opdoemend aan de horizon zat Tennet zonder mast. Arnhem, we have a problem.
Nieuwe mastenfamilie toegesneden op Nederland
Het was even zoeken naar de correcte ingang van het grote bouwterrein, maar uiteindelijk staat de bolide achteruit ingeparkeerd, zoals verplicht is op het terrein. Er hangt een relaxte maar licht opgewonden sfeer op het toekomstig trafostation TLB-380, waar het uitzicht een staketsel is van ondersteuningen, keramische isolators en afspanportalen. Mensen in oranje hesjes zijn bezig toiletwagens en dranghekken te plaatsen. Morgen zal het op de Dag van de Bouw een drukte van belang zijn. Vandaag is het nog relatief rustig op de bouwplaats en het bezoekend publiek bestaat uit een klein gezelschap genodigden, waartoe ook twee mensen achter deze site behoren. In de units waar de bouwploeg en aannemers hoofdkwartier houden is het opvallend koel. Eveneens opvallend is het gebrek aan Lola Ferrari pin-ups of aan een vunzige kalender aan de muur. Er hangt zelfs geen hoogspanningskalender (kom op mensen, gemiste kans). Wel zijn er plattegronden en tekeningen te zien, en er is een groot scherm dat gebruikt wordt om tekst en uitleg te geven over dat ene ding waarmee een nieuw era in de Nederlandse mastenbouw is begonnen.
De constructie van ruim vijftig meter hoog en tachtig ton staat net buiten de bouwketen omgeven door rijplaten als een overmaatse figuur te blikkeren in de zon. In de mast bewegen zich enkele lijnwerkers die klein als mieren hun weg omhoog zoeken over ladders, bordessen en in de traversen. Eentje hangt een hangladder aan de ondertraverse. Met het hoofd in de nek en de fascinatie van kinderen in een pretpark kijken we omhoog naar wat om precies te zijn een moldau EB+0 is, een subtype dat een eindmastfunctie kan vervullen. Deze mast heeft de eer om de allereerste daadwerkelijke moldau op Nederlands grondgebied te zijn.
Elke mast maakt deel uit van een samen ontworpen groep subontwerpen van verschillende hoogtes steunmasten, HA, HB en HC hoekmasten en wat specials zoals wisselmasten. Dat wordt een mastenfamilie genoemd en ook de moldau is een mastenfamilie. Het betekent dat we vandaag bij Tilburg nog slechts één familielid zien. De rest is al wel ontworpen maar moet het daglicht nog zien in de komende jaren. De moldaufamilie bestaat verder uit een solovariant die twee circuits van 380 kV kan dragen, en een combinatievariant (ook met steunmasten en hoekmasten) die vier circuits kan dragen, tweemaal 380 en tweemaal 150 kV of 110 kV. Jaren is er gewerkt aan de mastenfamilie en naar verluidt zijn er ongeveer 30.000 technische tekeningen gemaakt. Dat gaat snel, want elk onderdeel heeft een aparte tekening zodat de fabrikanten geautomatiseerd of handmatig de juiste maatvoering hebben.
Het uiteindelijke resultaat laat zich door Tennet samenvatten als doelmatig. In de tijd waarin de wintrack verscheen was een netuitbreiding iets bijzonders dat weinig voorkwam zodat er tijd was voor (met alle respect) opsmuk. Inmiddels is er van de rust niets meer over. Materiaal, mensen, geld, aan alles is een tekort en dat terwijl er sneller meters worden gemaakt dan in vijftig jaar is gedaan. Het paradepaard is ingeruimd voor een werkpaard.
Letterlijk en figuurlijk in de pas lopen
De moldau moet opereren in een vol land waar een smalle corridor en dito magneetveld van doorslaggevend belang zijn. De mast voert een tonvorm: relatief smal en hoog. Je kan er een compactere indruk mee wekken dan met de wijd uitstaande donaumasten, wel tegen de prijs van wat extra hoogte. Tevens heeft de tonvorm een iets hoger elektrisch rendement, al is dat niet het doorslaggevende argument voor de tonvorm geweest.
Wat wel een ontwerpcriterium was: bijpassing. Op plekken waar al een bestaande verbinding is en een nieuwe lijn met moldaumasten wordt bijgeplaatst moeten de masten niet teveel afwijken van het uiterlijk van bestaande masten. Vakwerk naast vakwerk (en geen wintracks) helpt mee omdat vakwerk nu eenmaal bekend is bij de mensen. Een vakwerkmast wordt door de meeste mensen niet meteen mooi gevonden, maar wel is het een bekend concept: ‘zo ziet een hoogspanningsmast eruit’. Het volgende wat onze hersens doen is het object negeren uit ons primaire bewustzijn. Je ziet ze wel maar je registreert ze niet als iets dat aandacht behoeft. Bomen langs de weg hebben hetzelfde. Zo loopt de moldau in principe onopvallend in de pas met wat we gewend zijn, iets wat de wintrack nooit kon lukken.
De naam moldau lijkt een knipoog te zijn naar de term donau, een voorvoegsel met een ietwat mysterieuze herkomst, maar die voor masten wordt gebruikt die de donauvorm voeren. Net als de rivier de Donau slingert ook de rivier Moldau zich door het landschap, en dat doen hoogspanningslijnen ook. Waarom de precieze naam moldau (zonder hoofdletter) is gekozen is onbekend gebleven. De korte naam, ideologische gelijkenis en de gedeelde au-uitgang zijn in elk geval verdacht.
Een werkpaard mag ook mooi zijn
De sterkte van de mast (eigenlijk de uitnuttingsfactor) is een veld vol afwegingen. Je wil een mast die niet meteen afbreekt als een koe een scheet laat, maar als je een mast bouwt die té sterk is ben je ook niet efficiënt bezig. De mast gebruikt dan meer materiaal dan nodig is en hij zal een massieve indruk maken. Het is belangrijk dat de mast eenvoudig te fabriceren is, dus graag zo min mogelijk geknikte of in drie dimensies gelaste knoopplaten. Het in elkaar takelen moet niet te ingewikkeld zijn. De elektrische afstanden en de plekken van de bliksemdraden moeten voldoen. Hij moet het toelaten op meerdere plekken en in verschillende ijzel- en windgebieden te worden toegepast. En zo nog een half A4’tje.
Wanneer al die argumenten zijn meegenomen resteert eigenlijk de moeilijkste uitdaging die tegelijk ook de mooiste is voor ingenieurs die werkelijk een passie hebben voor mastenbouw. Als het even kan moet de mast ook prettig in het oog liggen. We schreven het al op de moldaupagina, een werkpaard mag ook mooi zijn. Een boer hecht ook aan een mooie trekker (poah!) en ook al heeft hij nog zoveel PK’s, hij zal hem niet kopen als hij knalroze is met twee konijnenoren erop.
De masten staan er voor minimaal 50 tot 70 jaar zodat een finishing touch ertoe doet. Hier kan een ingenieur laten zien wat hij werkelijk vermag. De railing op de traversetoppen (zogeheten preekstoelen) hebben op de moldau een iets opstaande rand met overstek. Dit is afgekeken van de oudere generatie donaumasten in de Oostring of Ringsluiting (foto hiernaast). Door die lichte hellingshoek met overstek te kiezen worden de schuin omlaag wijzende trekschoren ‘gespiegeld’ waardoor de traverse een luchtiger aanblik krijgt dan wanneer een rechte railing was toegepast.
Puur praktisch gezien is een iets oplopende railing suboptimaal. Je kan een stukje glijden wanneer je onverhoopt aan je harnas komt te bungelen. Maar een horizontale railing slaat de puntvorm van de traverse op een onprettige manier dood. Het ligt gewoon lomp in het oog. De iets oplopende vorm van de railing is een soort reflectie van de traverse zelf en bij hoekmasten met een nonnenkap komt de vorm ook bovenin de mast terug. Het smeedt de masten tot één soepel geheel. In combinatie met de V-ophanging waar de moldau zich van bedient is de iets opstaande vorm een groot verschil.
De hellingshoek van de diagonalen is ook zoiets. Neem je de verticale afstand constant, dan worden de kruizen naar boven toe steeds steiler. Maar neem je de hellingshoek constant, dan loopt de mast naar zijn top toe dicht met veel staven zodat hij het risico loopt op een plompe en topzware indruk. Van beide zijn voorbeelden te vinden. Je kan besluiten tot een compromis en van beide een beetje toe te passen, maar dat luistert nauw. Op wat voor broek zet je ‘m neer (te korte beentjes zijn lachwekkend) en bij een tonmast kan het ongelukkig voelen als het vakwerk breedte/hoogteverhouding van de drie traversen ervoor zorgt dat de lange middentraverse minder hoog is dan de kortere boventraverse.
Je hebt ‘m door: een echt fijne mast ontwerpen is multidisciplinair specialistenwerk. En wanneer weet je dat je het goed hebt gedaan? Als het meest kritische publiek van allemaal, een troepje uiterst fanatieke pylon geeks naar je mast kijkt, elkaar aanport en zonder al teveel woorden goedkeurend knikken.
De combimoldau gaan we weinig zien
Ooit gaan we nog eens een verdiepingsartikel schrijven over de opkomst, de bloei en de ondergang van combinatielijnen in de Nederlandse netstrategie. Voor nu volstaan we met wat hoofdpunten. Combinatieverbindingen besparen ruimte, maar ze geven operationele en strategische vraagstukken. Het verkrijgen van zogeheten VNB (voorzien niet-beschikbaar) is moeilijk met combinatieverbindingen omdat er bij onderhoud meerdere circuits in twee netvlakken tegelijk moeten worden afgeschakeld. Soms kan het niet eens omdat dan de storingsbestendigheid van het overblijvende net praktisch of wettelijk te dun wordt zodat onderhoud uitgesteld moet worden. Met een steeds zwaarder belast net wordt dat probleem alleen maar groter.
Ook het spanningsloos zetten zelf valt niet mee. Inductie van het ene circuit op het andere zorgt ervoor dat er alsnog stromen gaan lopen. Hangen de circuits dicht bij elkaar, dan kan dit aardig toenemen. Zelfs zoveel dat de werkaardes die worden gebruikt voor veiligstellen heet kunnen worden. Men moet extra zorg betrachten bij het losnemen van de laatste exemplaren als de werkzaamheden klaar zijn. Graag de laatste twee of drie aardingen tegelijk binnen een minuut loshalen, anders wordt de laatste overblijvende zo heet dat het problemen geeft.
Vanwege dit soort dingen is Tennet (weliswaar een beetje bedremmeld) toch maar achter de netstrategie van Elia aangegaan: in het koppelnet alleen combineren waar het echt niet anders kan, maar bij sterke voorkeur solo’s met maximaal twee circuits van dezelfde netspanning. Voor de moldaufamilie is een combivariant ontworpen die hoge ogen gooide vanwege de gewaagde combinatiemethode: een concentrische tonvorm met 150 kV binnenin 380 kV. Lekker compact, maar je kan intussen nagaan dat operationeel netstrategen dit niet zo leuk vinden. De combimoldau wordt toegepast in een paar lijndelen van Zuidwest 380 kV Oost, de lijn waarin ook de eerst gebouwde moldau nu staat. Maar het is de verwachting dat we hem daarna alleen nog gaan zien wanneer het echt niet anders kan.
Duizend tot twaalfhonderd exemplaren
De eerste moldau bij Tilburg loopt voor de muziek uit. Dit exemplaar is nodig om tijdelijk twee circuits van de Kleerkastenlijn (380 kV Geertruidenberg – Eindhoven) om te kunnen leiden via het binnenkort op te leveren 380 kV-station Tilburg. Dat moet op die manier omdat het station anders pas over een paar jaar aangesloten kan worden en dat is natuurlijk ook niet de bedoeling. In de komende jaren zal de eerste volledige lijn met moldaumasten worden gebouwd in het netproject dat we bij HoogspanningsNet nomineren voor de onduidelijkste projectnaam ooit: Zuid-West 380 kV Oost. Het gaat om een lange lijn tussen Rilland, vlak langs Geertruidenberg en eindigend op Tilburg. In de jaren die volgen zullen we ook moldaumasten gaan zien in oostelijk Brabant, Noord Holland, in de Flevopolder, in de Eemshaven, in de omgeving van de Drechtsteden en er staat een zeer lange lijn op stapel tussen Vierverlaten en Ens. Alle reeds bekende en beraamde plekken optellend kom je op ruim vierhonderd kilometer verbindingslengte en duizend tot twaalfhonderd mastposities.
Overigens is het het niet zo dat álle nieuwe masten voor 380 kV vanaf nu moldaumasten zullen zijn. Wanneer er een reconstructie of verbouwing nodig is in een bestaande verbinding met wintracks of met donaumasten wordt gekozen voor handhaving van het bestaande mastontwerp om onnodige verrommeling te voorkomen. ‘Dûh, no-brainer’ horen we je denken. Toch is dat helemaal niet zo vanzelfsprekend want bijpassing bij bestaande masten is geruime tijd geen prioriteit geweest. Plekken als Rilland en Bleiswijk dienen als afschrikwekkend voorbeeld, waar (gelukkig) ook van is geleerd.
Generaties masten en mensen
In het oude busje dat al anderhalf decennium wordt gebruikt is het stil op de terugweg. Er is concentratie nodig want het is druk op het asfalt. Ook daar zien we vraag naar meer transportruimte. Maar waar Rijkswaterstaat niets anders kan doen dan rijstroken bijleggen heeft Tennet met de mast die we zojuist konden bekijken een nieuwe troef in handen. Eén mastenfamilie, ontworpen om in principe in alle wind- en ijzelgebieden in Nederland te kunnen worden ingezet zonder zorgen, en met amper maatwerk.
De moldau is voor een paar mensen achter deze site meer dan slechts de volgende standaardmast. Het is voor hen de sluiting van een cirkel die dertig jaar geleden begon, in 1995 en 1996 met de bouw van de verbinding Zwolle – Meeden – Eemshaven. Ze maakten de bouw van deze verbinding als kind of als puber mee en dat had een vormende invloed op wie zij zijn geworden als hobbyist en als professional. Een van hen is medeverantwoordelijk voor het ontstaan van de website waarop je dit nu leest. De andere is een generatie later zelf een van de ingenieurs geworden die aan de nieuwe masten bijdraagt, waaronder de moldau. Mogelijk had zonder de bouw van Zwolle – Meeden – Eemshaven zijn levenspad een andere wending genomen en had de moldau er door invloed van andere ingenieurs net wat anders uitgezien. Zo is op een bijzondere manier een erfenis van Zwolle -Meeden – Eemshaven doorgegeven aan de moldaumast.
Waar een cirkel wordt gesloten begint ook een nieuwe. Als het era van Niets negeren luidt de moldau de derde golf netuitbreidingen op 380 kV in. Hij zal de komende tien jaar reuring in de velden en vlaktes brengen waardoor een volgende generatie nieuwe kinderen en jongeren geïnspireerd kan raken. Misschien zal de geschiedenis zich herhalen en zullen er onder hen mensen zijn bij wie een vonk overspringt. Het is aan ons allemaal, van Tennet tot de constructeurs en van de lijnwerkers tot aan websites zoals deze, om de moldaumast te maken tot iets dat groter is dan 58 meter ijzer. ◼
Header: uitzicht op de bouwplaats in Tilburg, met de moldaumast rechts in beeld. Foto: Bram Gaastra.
Artikel (1): de moldaumast in kwestie vanaf de persplaats. De draden volgen in de komende weken. Foto: Bram Gaastra.
(2): wintracks naast donaumasten in Zeeland. Foto: Bram Gaastra.
(3): vrijgegeven tekening van een moldau EB+0 zoals bij Tilburg gebouwd.
(4): in de pas lopende verbindingen van verschillende afmetingen. De moldau kan dit ook. Foto: Ruben Schots.
(5): opstaande railings, hier in de Oostring op de preekstoelen. Foto: Peter Schokkenbroek.
(6): kaartje van Tennet waarop in blauw tracés zijn aangegeven waarop we moldaumasten kunnen gaan zien.
(7): reflectie van een mast van Zwolle – Meeden in een plas water op een bruggetje, foto op de kop gemaakt. Foto: Hans Nienhuis.
