Moldau

De moldau(mast) is het nieuwe werkpaard voor 380 kV netuitbreiding in Nederland.

Na tien jaar netuitbreidingen met wintracks werd in 2021 een pas op de plaats gemaakt door Tennet en het Ministerie van Economische Zaken. Er werd besloten terug te keren naar een vakwerkmast als de standaard voor de nieuwe golf netuitbreidingen op 380 kV-niveau. Deze mastenfamilie met de naam moldau ziet er anders uit dan de vakwerkmasten uit oudere netuitbreidingen.

   

Impressie van een moldau Solo (links) en een moldau combi (rechts), zoals voorgesteld in animaties in de Projectatlas voor Zuidwest-380 Oost. De beelden geven een goede indruk, maar het zijn slechts conceptuele animaties en de uiteindelijke masten zullen op details nog gaan verschillen. Rechten: traditioneel (c), Tennet TSO en Yuno Projectatlas.

Waarom een nieuwe mast?

De energietransitie vraagt om meer 380 kV-verbindingen in het koppelnet. Omdat het technisch vrijwel onmogelijk en strategisch onwenselijk is om koppelnetverbindingen over lange afstanden als grondkabel uit te voeren zijn er hoogspanningsmasten nodig om de draden te dragen. Daarvoor worden geen wintracks meer toegepast. In de woorden van Tennet:

Masten zijn het beeldbepalend element voor een verbinding. Met wintracks werd vormgeving tot een kernwaarde gemaakt en deze ranke buismasten hebben de vorige golf lijnenbouw gefaciliteerd. Vanwege redenen zoals aangehaald in de quote is het concept wintrack weer verlaten en wordt teruggekeerd naar vakwerkmasten. Het lijkt voor de hand te liggen om dan terug te grijpen op de masten die we vóór de wintracks gebruikten, zogeheten donaumasten. De tekeningen van zolder halen en deze masten weer gaan bouwen kan niet zomaar. Mastontwerpen uit de jaren 60 tot en met 80 zijn ontworpen volgens de toen geldende bouwnormen. Ze zijn veilig en functioneel, maar voldoen niet aan de normen voor nieuwbouw. Wanneer we ze willen hergebruiken moet het basisontwerp helemaal opnieuw worden doorberekend.

Als opnieuw doorberekenen toch moet, dan biedt het meteen kans om te kijken of andere dingen ook handiger kunnen. Een donaumast is breed en hij heeft een wijd tracé nodig om op te staan. Dat was vroeger niet zo’n factor. Maar omdat ruimte in Nederland schaars is geworden is Nederland als het ware ongeschikt geraakt voor donaumasten. Dat dwong Tennet om verder te kijken. Met DNV (KEMA) aan hun zij ging men op zoek naar een geschikte opvolger. De daaruit voortgekomen mastenfamilie werd onder de naam moldau geïntroduceerd in 2021, maar de bouwwerkzaamheden aan de eerste lijn met moldaumasten worden pas in of na 2025 verwacht.

Zogeheten schemalijn- of draadmodel van een moldau solo en een moldau combi, zoals in concept in 2024. Aan deze afbeelding kunnen geen rechten worden ontleend, wel kan je er goed uit ontlenen hoe de steunmasten eruit gaan zien. Van de hoekmasten hebben wij ook wel tekeningen, maar die vallen niet onder openbare informatie en mogen we hier vooralsnog niet delen.

De zoektocht naar een optimum

Wat in hoofdzaak nodig is was duidelijk: een robuuste mast met een hoog no-nonsensegehalte.
Kijken we meer in detail, dan ontstaat een speelveld van belangen waarin compromissen moeten worden gevonden.

  • Een mastenfamilie met standaardisatie zodat hij universeel inzetbaar is in 380 kV-uitbreidingen
  • De mogelijkheid tot solo redundant 380 en combi redundant 380+150 of 380+110 kV
  • Een smallere corridor en een smaller magneetveld dan met donaumasten kan worden bereikt
  • Een veldlengte die flexibel is en die ‘in de pas lopen’ met diverse bestaande verbindingen toestaat
  • De aanblik mag niet teveel afwijken van de bestaande populatie donaumasten
  • Betaalbaarheid door (i.t.t. wintracks) eenvoudige en welgekende fabricageprocessen
  • Ook een werkpaard mag mooi zijn

Eerst steek je dan je licht op in het bestaande mastenpark om te zien of er laaghangend fruit is. Dat bleek redelijk tegen te vallen. Wanneer we bestaande mastenfamilies langs de meetlat van vereisten van Tennet en DNV leggen zijn er veel problemen in de bestaande populatie.

   

De wintrack ontsteeg de status van sierpaard, maar als werkpaard was hij onhandig en duur. Vendor lock-ins lagen op de loer omdat conische stalen palen walsen specialistenwerk is. Daar hoeven we niet verder meer naar te kijken. Steken we ons licht op over de grens met wat Elia in België neerzette met de Stevinfamilie, dan zien we een begeerlijk compacte, zeer smalle mast die we makkelijk kunnen wegproppen. Maar ook met een probleem voor de Nederlandse situatie: er is geen combimast mogelijk met dit ontwerp. Verder is Stevin ook niet gelijkend op de bestaande donaumasten.

Hmm. We speuren nog even verder in de polders en bossen van Nederland Hoogspanningsland…

   

Dat lijkt er al meer op. Hengelo – Gronau is zeer smal en hij laat hij het toe als solo of combivariant te worden gebouwd en hij lijkt meer op de bestaande masten. Maar deze mast is heel hoog (meer dan zestig meter) en de 110 kV meelifters zijn volgens de huidige normen smaller dan is toegestaan. Om problemen bij zwaai te vermijden is de veldlengte korter gehouden zodat er meer masten nodig zijn die dichter op elkaar staan. Daarmee wordt in de pas lopen met een bestaande lijn soms onmogelijk en als we 150 kV willen laten meeliften moet dit echt breder.

Dan kom je uit bij het mastontwerp van Zwolle – Meeden. Een elegante mast, iets minder hoog, voldoet aan de normen. Maar je ziet het: die laat het erg breed hangen. Prima mast voor Noordoost Nederland waar ruimte nog niet schaars is, maar deze krijg je niet ingepast in de Drechtsteden. Hoe krijgen we die meelifters op een smalle manier aan boord?

Nou, zo dus niet. Duo-ton Helmond is hoog en breed tegelijk. Pylon geeks vinden dit wel stoer, maar handig is deze niet. Hoewel, de tonvorm herbergt in de oksels van de middentraverse ongebruikte ruimte. Het is gewaagd, maar zouden we de meelifters misschien binnenin de 380 kV tonvorm kunnen hangen?

Nu zijn we waar Tennet en DNV op uitkwamen. Met de meelifters concentrisch binnenin de tonvorm wordt de mast amper breder, niet hoger, en je kan een grote veldlengte houden. De moldau solo en de moldau combi zijn even hoog en het lijnbeeld is constanter, zelfs als je halverwege de lijn een overstap moet maken van solo naar combi. Ook de combimast houdt nog een relatief smalle corridor met een smal magneetveldprofiel omdat de breedste twee 380 kV-draden een stuk hoger boven de grond hangen dan bij een donaumast. We moeten bij HoogspanningsNet toegeven: dat is verdomd netjes.

De concentrische tonvorm is niet de oplossing voor alles. Zogeheten afstap (het omlaag leiden van de meeliftende circuits voor tussentijdse trafostations) is beduidend ingewikkelder dan met meelifters in de vlakke vorm onder de 380 kV-circuits. Er zullen caravelles nodig zijn om de fasedraden naar beneden te leiden. Ook fasewisseling is iets dat caravelles vereist. En het lijkt welhaast onmogelijk om 380 kV in een combimoldau te laten fasewisselen. Dat zal alleen in de solomast kunnen.

Impressie van een moldau 150 kV fasewissel in de Projectatlasanimatie. Voor de fasewissels wordt een ingewikkelde methode gebruikt die bekend staat als een caravelle. Rechten: traditioneel (c), Tennet TSO en Yuno Projectatlas.

Maatvoering (voor zover bekend) en ontwerpdetails

De basisvarianten van de moldau solo en moldau combi (een zogeheten S+0) worden allebei 55 tot 57 meter hoog. Dat is iets hoger dan de bestaande donaumasten die meestal rond 45 tot 50 meter komen. De extra hoogte wordt veroorzaakt doordat een tonmast een verdieping meer heeft dan een donaumast. Dit moet worden opgevat als de prijs die voor een smallere corridor wordt betaald. De hoekmasten zijn vier meter lager omdat de draden zijwaarts zijn afgespannen, maar ze beschikken wel over nonnenkappen of kattenoren om de bliksemdraden te dragen zodat hun uiteindelijke verschijning ongeveer even groot zal lijken als de steunmasten.

Van de breedte van de mast, het mastgewicht of van de turnkey stukprijs (wat kost hij als hij klaar voor gebruik tussen de koeien staat) zijn op dit ogenblik geen openbare gegevens voorhanden. We mogen ervan uitgaan dat een moldau aanzienlijk goedkoper is dan een wintrack. Het grootste verschil komt doordat de fundatie uit vier stevige maar uiterst eenvoudige larsenpalen (stalen kokerheipalen) bestaat in plaats van een onderheid, gewapend betonnen blok waar een ankerkooi en een paar honderd ton beton in verdwijnt.

De eerste afbeelding ooit die door Tennet werd vrijgegeven betrof een animatie met dimensies van een moldau combivariant. De moldau is ongeveer even hoog als de mastenfamilie Zwolle – Meeden – Eemshaven.

Voor zover bij ons bekend wordt de grootste veldlengte (de afstand tussen twee mastposities) maximaal 420 meter. Dat is wat langer dan de circa 350 meter die normaal is voor de donaumasten in de landelijke ring plus andere tracés. Hij kan in elk geval overal in de pas lopen.

Mooier maken is geen sluitpost

Uit de openbare tekeningen die we hebben blijkt dat er ook is gedacht aan details die verschil maken in de ‘look and feel’ van de mastenfamilie. Zoals aangegeven, ook een werkpaard mag mooi zijn. Een boer hecht immers ook aan een mooie trekker. Voor een hoogspanningslijn geldt dat die vele decennia in het landschap zal staan zodat het van belang is dat hij prettig in het zicht ligt.

Neem de zogeheten preekstoelen (de railing op de traversetoppen). Die zitten ook op de donaumasten in de zogeheten Oostring in de Betuwe, Achterhoek, Overijssel en in de Noordoostpolder. Daar hebben ze een licht opstaande hellingshoek en ze hellen iets over naar buiten. Dat lijkt een onbeduidend detail, maar het maakt een groot verschil in het uiterlijk. De mast, ondanks zijn forse formaat, wordt er lichtvoetiger van. Bij de moldau is die eigenschap opnieuw toegepast en ook gebruikt in de draagconstructie voor de bliksemdraden op de boventraverse van de steunmasten. Zo echoën de preekstoelen, de grotere draagconstructie voor de bliksemdraden op de steunmasten en de nog veel grotere nonnenkappen op de hoekmasten elkaars vorm. Het smeedt de mastenfamilie aaneen tot een soepeler geheel waarbij ook de V-ophanging minder gek oogt.

   

De licht opstaande railing op de traversetop is tot nu toe het handelsmerk van de Oostring. Ook in de moldau zal dit kenmerk terugkomen. Met dit soort oog voor detail wordt een functionele mast uitgebreid tot een soepel aanvoelende familie.

De naam moldau

Mastenfamilies hebben meestal saaie aanduidingen die alleen voor pylon geeks, ingenieurs of nethistorici voor zichzelf spreken. Zo hebben we in Engeland de L2, L6 en L12 familie, België kent de Stevinfamilie en in Nederland heb je onder andere de PGEM-tonmastenfamilies, diverse generaties EGD-hamerkoppen en de zojuist al genoemde Oostring of Ringsluiting (fase 1 en 2). Een spraakmakende familienaam is vooral iets voor grote buismasten, omdat die (sorry Bystrup) meestal in de categorie paradepaardjes vallen in plaats van werkpaarden.

Een mast met twee verdiepingen en twee circuits in een driehoek met de punt naar boven wordt een donaumast genoemd. Of dat werkelijk met de rivier de Donau te maken heeft is nog altijd niet onomstotelijk bewezen, maar het is wel aannemelijk. In het geval van een donaumast is een riviernaam de aanduiding geworden voor de gehele configuratie tegelijk, met wereldwijd talloze mastenfamilies daarbinnen. Riviernamen voor specifieke mastenfamilies zien we ook, zoals de Maaswaaltjes.

Impressie van een hoekmast met erachter de bestaande kleerkasten van Geertruidenberg – Eindhoven. Het had wat voeten in de aarde bij DNV (KEMA), maar de moldau is zo vormgegeven dat hij bij donaumasten en bij deze portalen niet teveel afwijkt. Rechten: traditioneel (c), Tennet TSO en Yuno Projectatlas.

De naam moldau lijkt een knipoog naar de aanduiding donau. Het vertelt niet waarom specifiek de riviernaam Moldau is uitgekozen, de langste rivier in Tsjechië. Het zou zo simpel kunnen zijn als klankgelijkenis met een gelijke woordlengte en de au-uitgang om een gevoelsmatige overlap met donau te creëren. De Moldau mondt niet uit in de Donau zodat van een ideologische zijtak geen sprake is. Misschien is het wel gewoon zo simpel als een ideeënbus in het bedrijfsrestaurant van de Berg.

Of de naam van deze mastenfamilie nu wel of niet met een hoofdletter moet worden geschreven is niet duidelijk. De naam moldau refereert in een hoogspanningscontext naar de mastenfamilie en niet naar de naamgevende rivier Moldau zelf. Voor donaumasten geldt hetzelfde, de aanduiding donau refereert in de context van hoogspanning naar de ruimtelijke circuitvorm (driehoek met de punt naar boven) en niet naar de rivier de Donau. Ook bij Tennet lijkt moldau de ene keer met een kleine letter te worden geschreven en de andere keer met een hoofdletter. Het lijkt dus allebei te mogen. Breek er je het hoofd niet over, zelfs hier op HoogspanningsNet zijn we wellicht niet overal consistent.