Sichere Beleuch­tungs­masten für die Zukunft

In der heutigen schnelllebigen Zeit, in der Effizienz an erster Stelle steht, ist es unerlässlich, dass die Infra­struk­turen, die unsere Dörfer und Städte beleuchten, nicht nur funktional, sondern auch sicher sind. Dies gilt auch für Kandelaber. Ohne regelmässige Überprüfung und Wartung können diese Masten zu einer Gefahr für die Öffentlichkeit werden.

Mit der Zeit beeinträch­tigen natürliche Alterungs­prozesse und Umwelt­einflüsse die Integrität der Beleuch­tungs­masten. Korrosion, verursacht durch den Kontakt mit Salz, ammoniak­haltigem Hundeurin und Wasser, ist in Regionen mit harschen Wintern besonders problematisch. Sie führt dazu, dass das Metall schwächer wird und die Stabilität der Masten beeinträchtigt.

Neben der Korrosion stellt auch die Material­ermüdung eine Gefahr dar. Diese tritt auf, wenn die Masten wiederholt Belastungen ausgesetzt sind, die zwar unterhalb ihrer Bruchgrenze liegen, aber dennoch mit der Zeit zu Rissen und letztlich zum Versagen der Struktur führen können. Obwohl oft als geringfügiges Risiko betrachtet, können an den Masten herumturnende Kinder oder Vandalismus die Integrität der Masten zusätzlich beein­trächtigen und ihre Lebensdauer verkürzen.

Eine akkurate Berechnung der Windlast für Kandelaber

Wind stellt eine der bedeutendsten Herausforderungen für die Stabilität von Beleuchtungs­masten dar. Die dynamischen Kräfte, die Wind auf die Masten ausübt, können insbesondere dann zu Problemen führen, wenn zusätzliche Lasten wie Verkehrs­schilder, Werbetafeln oder festliche Dekorationen angebracht werden. Diese Lasten erhöhen nicht nur das Gewicht, sondern verändern auch die aerodynamischen Eigenschaften der Masten, was sie anfälliger für Winddruck macht. Es entsteht dadurch das potenzielle Risiko einer Überlastung und übermässigen Ermüdung des Materials, was zu strukturellem Versagen der Masten führen kann.

Verschärft wird dieses Risiko durch den Umstand, dass nach der ursprünglichen Windlastauslegung und Installation der Masten häufig eine schrittweise Erhöhung der Belastung erfolgt. Moderne Städte nutzen die Strassen­beleuch­tung nicht nur zur Beleuchtung, sondern auch als Träger für städtische Infrastruktur: Ein erstes Schild wird angebracht, gefolgt von einem zweiten und einem dritten usw. Jedes zusätzliche Schild verändert die Windlast, die der Mast aushalten muss. Besonders während Festzeiten, wenn Dekorationen oder Banner hinzukommen, kann die zusätzliche Belastung signifikant sein.

Die zunehmende Vielfalt und Menge an Zusatzlasten erfordert eine Neu­bewer­tung und macht eine akkurate Wind­last­berech­nung gemäss ESTI Weisung 244 Abs. 5 sowie den Vorgaben SIA 261 und EN 40 unerlässlich. Diese Normen definieren die Anforderungen an die Berechnung der Windlast auf Strassen­beleuch­tungs­masten und sind entscheidend für die Planung und Wartung sicherer Beleuchtungs­infra­strukturen. Die Wind­last­berech­nung muss dabei die aktuellen Belastungen berücksichtigen, die durch zusätzliche Schilder oder Dekorationen entstehen.

Doch was passiert, wenn diese Vorgaben nicht eingehalten werden? Die Folgen können von einfachen Ausfällen bis hin zu schweren Unfällen reichen, die sowohl Menschenleben als auch städtische Budgets gefährden können. Dies macht die Arbeit von Organisationen wie der Schweizer Prüfstelle für Elektrotragwerke, kurz SPET, unverzichtbar, um die Sicherheit und Funktionsfähigkeit dieser Infrastruktur in einem wachsenden urbanen Umfeld sicherzustellen.

Hinzu kommt, dass mit der Zunahme von extremen Wetterereignissen, wie stärkeren Stürmen und häufigeren Böen, und sich ändernden Klimabedingungen die genaue Berechnung der Windlast immer wichtiger wird. Solche Ereignisse stellen plötzliche und extreme Belastungen dar, die das Risiko eines Mastversagens erhöhen. Es ist daher entscheidend, die Wind­last­berech­nung regelmässig anzupassen und dabei alle angebrachten Elemente zu berücksichtigen.

Die Risiken reduzierter Sichtprüfungen

Die Umstellung auf LED-Beleuchtung in der Strassen­beleuch­tung hat die Wartung verändert. Ein unvor­her­gese­hener Nebeneffekt ist der Rückgang der regelmässigen Sichtprüfungen der Beleuchtungsmasten. LEDs zeichnen sich durch eine längere Lebensdauer aus und müssen deutlich seltener ausgetauscht werden als herkömmliche Leuchtmittel. Früher wurden während dieser Lampenwechsel die Masten routinemässig auf strukturelle Integrität und mögliche Schäden hin überprüft. Gemäss der ESTI Weisung 244 können die Prüfintervalle auf bis zu fünf Jahre ausgedehnt werden. Obwohl diese verlängerten Intervalle auf den ersten Blick als vorteilhaft erscheinen, bleibt eine regelmässige Überprüfung der Masten entscheidend für die Aufrechterhaltung der Sicherheit.

Fortgeschrittene Methoden zur Prüfung der Maststabilität

Angesichts dieser Entwicklung ist es umso wichtiger, dass Betreiber von Strassen­beleuch­tungs­anlagen ihre Wartungs­strategien überdenken und anpassen. Es ist essenziell, dass die Intervalle für die Überprüfung der Masten nicht allein auf der Lebensdauer der Beleuch­tungs­technologie basieren, sondern auch andere Faktoren wie Umwelteinflüsse, zusätzliche Belastungen durch Schilder oder Dekorationen und die allgemeine Alterung der Infrastruktur berücksichtigen. Zudem reichen heute subjektive Sichtprüfungen nicht mehr aus, um den Zustand eines Kandelabers aussagekräftig beurteilen zu können.

Die von SPET eingesetzten Technologien ermöglichen es, aktuelle Belastungen zu bewerten, eine Zustands­analyse und Wind­last­berech­nung der Masten durchzuführen und potenzielle Risiken zu identifizieren. Diese präzisen Analysen helfen dabei, die nötigen Verstärkungen zu planen und umzusetzen, bevor kostspielige oder gefährliche Probleme auftreten.

Das moderne Mastprüfverfahren

Um die Infrastruktur nachhaltig und kosteneffizient zu gestalten, gewinnt die moderne Mastprüfung an Bedeutung. Das von der SPET eingesetzte Verfahren ermöglicht eine umfassende Zustands­analyse bestehender Masten, ohne dabei auf schwere Maschinen oder umfangreiche Vor-Ort-Interventionen angewiesen zu sein.

Kernstück der Analyse ist die Eigen­frequenz­messung, kombiniert mit einem detaillierten Statikabbild der Masten. Diese Technik erlaubt eine präzise Bewertung sowohl des Mastkörpers als auch des Fundamentes und sichert die Trag- und Lagesicherheit gemäss den Anforderungen der EN40-Norm (Tabelle).

Fallbeispiel

In einer Gemeinde im Kanton Bern stand eine umfassende Über­prüfung der Strassen­beleuch­tungs­masten an, um festzustellen, ob die bestehenden Masten den aktuellen Sicherheits­anforde­rungen und Normen entsprechen. Nach der Prüfung durch die SPET zeigte sich, dass 22% der Masten mit zwei oder mehr Schildern ausgestattet waren und damit veraltete Wind­last­berech­nungen aufweisen. Dies ist besonders kritisch, da diese Masten eine höhere Wahrscheinlichkeit für strukturelles Versagen aufgrund Materialermüdung haben.

Dank der Messtechnologie der SPET, die eine präzise Bewertung der Windlast ermöglicht, konnte ein detaillierter und kosteneffizienter Massnahmenplan entwickelt werden, der wie folgt umgesetzt wurde:

• Reduktion der Schilder: Bei Masten, die übermässig belastet waren, wurde die Anzahl der montierten Schilder reduziert, um die Windlast auf ein sicheres Mass zu verringern.
• Gezielte Verstärkung: Einige Masten wurden gezielt verstärkt, um die Strukturstabilität zu erhöhen.
• Mastkürzung: Bei einigen Masten, bei denen die zwei ersten Massnahmen nicht zielführend waren, wurde eine Kürzung vorgenommen, um die Belastung auf den Mast zu reduzieren, dabei aber gleichzeitig die Beleuchtungseffektivität weiterhin zu erhalten.

Durch die Anwendung dieser Massnahmen konnte die Gemeinde letztlich alle ihre vorhandenen Masten erhalten, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führte. Dies wurde erreicht, indem Masten, die ursprünglich für den Austausch vorgesehen waren, nach gründlichen Prüfungen und gezielten Sanierungsarbeiten erhalten bleiben konnten.

Die Wind­last­berech­nung und die Mastprüfungen erwiesen sich somit als voller Erfolg für die Gemeinde. Zusätzlich zu den finanziellen Einsparungen leistete dieses Projekt einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit. Die risikobasierte Bewertung und Anpassung der Infrastruktur halfen, potenzielle Gefahren abzuwenden.

Fazit

Die korrekte Berechnung der Windlast und die regelmässige Überprüfung der Masten sind entscheidend, um die Sicherheit für die Öffentlichkeit und die Langlebigkeit der Infrastruktur gewährleisten zu können.

Obwohl die LED-Technologie viele Vorteile mit sich bringt, müssen weiterhin regelmässig professionelle Prüfungen durchgeführt werden. Betreiber sollten sicherstellen, dass die Sicherheit und Funktionalität der Strassen­beleuch­tungs­masten nicht durch die reduzierte Frequenz der Leuchtmittelwechsel beeinträchtigt wird.

Zudem lassen sich durch regelmässige Überprüfungen signifikante Einsparungen bei den Instand­haltungs­kosten erzielen. Erfahrungsgemäss werden durch präventive Massnahmen teure Notfallreparaturen und der komplette Austausch von Masten oft vermieden.

Das moderne Mastprüfverfahren, das von der SPET eingesetzt wird, stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Infrastruktursicherheit dar. Durch die Nutzung fortschrittlicher Techniken wie der Eigen­frequenz­messung und der umfassenden Wind­last­berech­nung wird eine hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Kandelaber ermöglicht.