Eisstürme überstehen: Beurteilung von Freileitungen im Vergleich zu unterirdischen Stromleitungen bei geschäftskritischen Anlagen

Extremes Winterwetter, von Eisstürmen bis hin zu Schneestürmen, kann zu Stromausfällen und -instabilität führen, insbesondere bei geschäftskritischen Anlagen. Im Jahr 2020 beispielsweise verursachte ein schwerer Eissturm in Texas weitverbreitete Strom- und Netzausfälle und erst kürzlich, Anfang 2026, ließ Wintersturm Fern mehr als eine Million Amerikaner im Dunkeln.

Während es immer Zeit braucht, um die Stromversorgung und die Infrastruktur nach Unwettern wiederherzustellen, können Eisstürme für Teams vor Ort besonders zeitaufwendig sein. Beispielsweise kann das Gewicht von Eis auf Ästen dazu führen, dass Pflanzenteile auf Stromleitungen stürzen und Ausfälle verursachen. Wenn weitere Bäume fallen, müssen Leitungsmonteure möglicherweise mehr als einmal Stromleitungen reparieren oder ersetzen, wodurch die Wiederherstellungszeit verlängert wird.

Beim Windschlag über die eisbeschichteten Stromleitungen kann es zu einem sogenannten Galloping kommen, das Leiter bis zum Brechen belasten kann. Bei einem Wintersturm kann Eis auf einer Seite des Leiters eine flügelartige Form bilden. Durch die Kombination der asymmetrischen Eisanlagerung mit starken senkrechten Winden kann eine niederfrequente, hochamplitudenförmige Schwingung der Stromleitung erzeugt werden, was zu Stromausfällen und Infrastrukturschäden führt.

Auswirkungen von Ausfällen

Wenn Eisstürme das Servicegebiet eines Versorgungsunternehmens einfrieren, wird die Stromversorgung von Kunden normalerweise unterbrochen. Für Rechenzentren können selbst kurze Störungen große betriebliche Auswirkungen haben, sagte Joe Murphy, Direktor für Geschäftsentwicklung bei W. Bradley, LLC., einem Bauunternehmen aus Novato, Kalifornien, das auf Rechenzentren spezialisiert ist.

„Diese Auswirkungen können Transfer zu Backup-Systemen, Belastung der USV (unterbrechungsfreien Stromversorgung) und Batterien und ein erhöhtes Risiko umfassen, wenn Ausfälle länger andauern“, sagte er. „Wenn sich die Zeitpläne für die Wiederherstellung verlängern, wird es zu einer Herausforderung für Brennstoff, Wartung und Kontinuität. Das wirkt sich direkt auf Verfügbarkeit, Service-Level-Vereinbarungen und Kundenvertrauen aus.“

Unterirdisch verlegen

Um den Strom für ihren geschäftskritischen Betrieb fließen zu lassen, entscheiden sich einige Rechenzentren dafür, ihre Strominfrastruktur unterirdisch zu verlegen, was mehrere wichtige Vorteile bietet, sagte Murphy.

„Unterirdische Verlegung verringert die Exposition gegenüber weitverbreiteten Risiken bei Freileitungen wie Wind, Eis und Trümmer“, sagte er. „Für geschäftskritische Anlagen kann sie einen geschützteren und stabileren Einspeisepunkt bieten, insbesondere in Hochrisikowettergebieten. In vielen Fällen liefert ein hybrider Ansatz der strategischen unterirdischen Verlegung von Schlüsselsegmenten das beste Gleichgewicht zwischen Widerstandsfähigkeit und Kosten.“

Wie alles, was mit dem Bauwesen zusammenhängt, sind jedoch auch die unterirdischen Stromverteilungsleitungen nicht ohne Nachteile. Murphy sagte, dass die unterirdische Verlegung das Risikoprofil verschieben kann.

„Sie können anfällig für Überschwemmungen, schwieriger zu erreichen und komplexer zu reparieren sein“, sagte er. „Es gibt auch thermische und Kapazitätsüberlegungen. Ein erfolgreiche unterirdische Konstruktion erfordert eine Koordination zwischen Tiefbau-, elektrischen und Drainagesystemen, um eine langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten.“

Vermeidung von Ausfällen bei Winterwetter

Die Fähigkeit, Ausfälle zu verhindern, beginnt in der Planungs- und Entwurfsphase. Jede Möglichkeit, Spleiße und unterirdische Bauten im Systementwurf zu minimieren oder zu eliminieren, kann potenzielle Schwachstellen begrenzen.

Ingenieure und Planer können Anlagen und Geräte schützen, indem sie unterirdische Systeme entwerfen, die die Fähigkeit maximieren, größere Kabellängen zu installieren. Planungsteams können die Polywater® Pull-Planner®-Software nutzen, um Kabelstrecken zu modellieren, die längere Kabellängen sicher aufnehmen und Spleiße oder unterirdische Bauten eliminieren.

Über die unterirdische Verlegung hinaus können geschäftskritische Anlagen andere bewährte Verfahren nutzen, um die Widerstandsfähigkeit ihres elektrischen Systems schnell und einfach zu erhöhen. Um elektrische Geräte vor Feuchtigkeit und extremen Temperaturen zu schützen, können sie Dichtungsmittel auftragen, die für luft-, gas- und wasserdichte Abdichtungen ausgelegt sind.

Murphy sagte, sein Elektroteam konzentriert sich auf die Winterfestmachung kritischer Geräte und den Schutz von Generatoren, Batterien und freiliegenden Systemen vor Temperatur und Feuchtigkeit. Darüber hinaus ist eine verstärkte Überwachung von entscheidender Bedeutung.

„Sensoren für Temperatur, Feuchtigkeit und Systemleistung ermöglichen es Betreibern, Probleme frühzeitig zu erkennen und zu reagieren, bevor sie zu Ausfällen eskalieren“, sagte er.

Die Versorgungsunternehmen gehen auch einen Portfolioansatz ein, der Systemhärtung, verbesserte Materialien, bessere Abdichtung und Spleißen, Redundanz und vorbeugende Wartung kombiniert. Einer der wichtigsten Faktoren ist jedoch die Koordinierung.

„Wenn Versorgungsunternehmen, Ingenieure und Bauunternehmer sich frühzeitig abstimmen, baut man Widerstandsfähigkeit in das System ein, nicht nur in die Komponenten“, sagte er.

Durch die unterirdische Verlegung kritischer Abschnitte des Stromverteilungssystems, den Einsatz von Planungssoftware und die Anwendung von Dichtungsmitteln können Bauunternehmer und Ingenieure den Stromfluss aufrecht erhalten, um die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit für geschäftskritische Anlagen zu maximieren.

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