Innenstädte wachsen nach innen. Wo Flächen knapp und historische Fassaden zu erhalten sind, wandert die Verteilnetztechnik unter die Erde — und rückt damit näher an Menschen, Wohnungen und Gewässer heran, als es die klassische Umspannwerksplanung vorsah. Ein Projekt in Milwaukee im US-Bundesstaat Wisconsin zeigt, welche Rolle die Isolierflüssigkeit dabei spielt.
Zwei 65-MVA-Einheiten unter einem Wohn- und Geschäftshaus
Die WEC Energy Group verstärkte das Netz der Innenstadt von Milwaukee und wollte dabei so wenig Fläche wie möglich beanspruchen und das Erscheinungsbild der historischen Bebauung erhalten. Der Standort liegt im Third Ward, einem als historisches Lagerhausviertel geführten Quartier, das im National Register of Historic Places eingetragen ist.
Daraus wurde eine ungewöhnliche Anordnung: Zwei Transformatoren mit je 65 MVA und 138 kV, jeder rund 160.000 Pfund und damit etwa 72 Tonnen schwer, stehen etwa 1,2 Meter unter Straßenniveau — unter einem siebengeschossigen Gebäude mit gemischter Nutzung. Das Umspannwerk Juneautown ging im Dezember 2020 in Betrieb.
Warum ein natürlicher Ester
Üblicherweise wäre eine solche Station mit Mineralöl gefüllt worden. Der Transformatorhersteller entschied sich stattdessen für den natürlichen Ester Shell MIDEL eN 1215 — aus drei Gründen:
- Brandverhalten: Einstufung in die Brandklasse K mit einem Brennpunkt ab 300 Grad Celsius
- Umweltverhalten: vollständige und leichte biologische Abbaubarkeit
- Feuchtetoleranz: Die Flüssigkeit nimmt Wasser auf, das sonst die Zellulose angreift, und verlängert damit die Lebensdauer der Feststoffisolierung
Shell MIDEL eN 1215 wird in den USA aus Sojaöl hergestellt und gehört zur Reihe der natürlichen Ester, die sich in der Materialverträglichkeit von den synthetischen unterscheiden — dazu haben wir die Prüfpunkte für Shell MIDEL eN 1204 und eN 1215 gesondert beschrieben.
Der Vorteil liegt in der Bauplanung
Wenn eine Station unter einem bewohnten Gebäude liegt, verschiebt sich die Aufgabe: Aus einer elektrotechnischen Frage wird eine des baulichen Brandschutzes. Die Wahl einer schwer entflammbaren Flüssigkeit verändert die Randbedingungen der Aufstellung — Abstände, Abtrennungen und Löschtechnik lassen sich mit einer Flüssigkeit der Brandklasse K anders bewerten als mit Mineralöl. Nach Angaben des Betreibers ließ sich mit dem natürlichen Ester ein Sicherheitsniveau erreichen, das im klassischen Umspannwerksbau so nicht vorgesehen war.
Der zuständige Bereichsleiter der WEC Energy Group ordnete das Projekt sinngemäß als Beispiel dafür ein, wie sich hohe Versorgungszuverlässigkeit und technische Innovation verbinden lassen; die Entscheidung für die Esterflüssigkeit sei einer der Bausteine dieses Anspruchs gewesen.
Übertragbar auf deutsche Innenstädte
Die Ausgangslage ist hierzulande bekannt: Nachverdichtung, Stationen in Tiefgaragen und unter Wohnbebauung, dazu Standorte in Wasserschutzgebieten, in denen die AwSV den Umgang mit wassergefährdenden Stoffen regelt. Natürliche Ester sind in DIN EN 62770 spezifiziert, synthetische in DIN EN 61099; beide Gruppen ermöglichen Aufstellungen, die mit Mineralöl entweder aufwendige Löschtechnik oder größere Abstände erfordern würden. Wie das in der Praxis aussieht, zeigt auch die Umstellung von 350 Verteiltransformatoren in einem Berliner Wasserschutzgebiet.
Sie planen eine Station in dichter Bebauung, unter einem Gebäude oder in einem sensiblen Einzugsgebiet? Wir bewerten mit Ihnen, welche Esterflüssigkeit zu Ihrer Einheit passt, und liefern die Unterlagen, die Brandschutzkonzept und Genehmigung brauchen. Einen Überblick über die Einsatzfelder gibt die Seite Anwendungen, den direkten Weg zu uns der Kontakt.