Wellenförmige Unterlegscheiben, Spiraldruckfedern, Tellerfedern... Die Liste erprobter Federn, die für eine Vielzahl von Anwendungen in Frage kommen, ist...
Seit 160 Jahren basiert das System des Aufzugs auf der Nutzung von Seilzügen, mit denen eine Kabine in einem Schacht gehalten, bewegt und gebremst wird. Das Seil ist dabei so massiv, dass sein Eigengewicht schon bei mehr als 500 m Länge eine kritische Größe darstellt, vom zu addierenden Gewicht der Kabine ganz zu schweigen. Dieses System stellt also bisher im Aufzugsbereich eine klare Grenze dar, während Material und Ingenieurskunst den Bau höherer Türme bereits in greifbare Nähe rücken: Der Jeddah Tower, zuerst Kingdom Tower genannt, entsteht seit 2013 in Dschidda, Saudi-Arabien, und soll Ende 2018 – mit einer Höhe von 1007 m – fertiggestellt werden. Und die Zahl höherer Gebäude steigt weltweit rasant. Seit dem Jahr 2000 hat sich etwa die Anzahl von Gebäuden verdreifacht, die höher als 200 m sind. Die heute übliche Aufzugstechnik verlangt zudem auch in weit geringerer Höhe als den kritischen 500 m die Einplanung von viel kostbarem Raum für die Aufzugsschächte. Und dennoch sind die Wartezeiten vor einem Aufzug meist länger als erwünscht. Um in einem Büroturm mit Tausenden von Angestellten zu einigermaßen erträglichen Wartezeiten zu kommen, müssen folglich mehrere Aufzugssysteme nebeneinander geplant werden, da in solchen Systemen bisher pro Schacht üblicherweise immer nur ein Aufzug fahren konnte. Der dafür nötige Raum geht für Büroräume oder andere Nutzungsmöglichkeiten verloren.
Linearmotoren statt Seile
Bei Thyssenkrupp wurde deshalb mit dem Multi vor einigen Jahren eine neue Idee geboren, an deren Umsetzung der Ingenieur-Dienstleister Binz3 mit der Vorausentwicklung von Lösungskonzepten entscheidend beteiligt war. Dies wird auch daran deutlich, dass mit den dabei entstandenen Konzepten acht Patentanmeldungen verbunden waren. Der Multi verzichtet auf jedes Seil und arbeitet stattdessen mit Linearmotoren. Diese Magnetschwebetechnologie hat sich Thyssenkrupp mit der Übernahme von Transrapid ins Haus geholt. Dabei fahren die Kabinen unabhängig voneinander mit einem eigenen Antrieb. Der Aufzugstyp Twin, bei dem in einem Schacht zwei Kabinen unterwegs sind, wurde bereits auf diese Weise ausgerüstet. Aber der Multi geht noch einen entscheidenden Schritt weiter: Ein sogenannter Exchanger sorgt hier dafür, dass die Kabine auch seitlich verfahren und einen anderen Schacht erreichen kann. Er ist an der Rückwand der Kabine angebracht und kann sich über einen zusätzlichen Motor, Antrieb sowie Laufschienen um 90° drehen, sodass die Kabine horizontal statt vertikal weiterfährt. Gleichzeitig ist es nun möglich, die unabhängig voneinander operierenden Aufzüge auch mehrfach übereinander im selben Schacht einzusetzen. Bei einer entsprechenden Architektur der Aufzugsschächte sind so Systeme ähnlich einem U-Bahn-System in einem Gebäude möglich – oder die Aufzüge zirkulieren wie in einem Ringbahnsystem beziehungsweise wie ein alter Paternoster in einer Dauerschleife. Die seillosen Kabinen, die über ein redundantes, kabelloses EDV- und Energiemanagement verfügen, werden dabei durch ein mehrstufiges Bremssystem geschützt. Mit diesen Freiheiten lassen sich mehr Kabinen in deutlich weniger Schächten unterbringen, da der Platzbedarf um bis zu 50 % sinkt, während die Förderleistung um 50 % steigt. Die Wartezeit lässt sich so auf maximal 15 bis 30 s senken. Andreas Schierenbeck, CEO von Thyssenkrupp Elevator, erklärt: „Wir sind davon überzeugt, dass Multi die Art und Weise, wie sich Menschen in ihrer gebauten Umwelt bewegen, wie sie leben und arbeiten, fundamental verändern wird. Er kann Wartezeiten deutlich verringern und sorgt für einen erheblichen Gewinn an Nutzfläche in Gebäuden. Multi ist der Schlüssel zum Umbruch in der Aufzugsindustrie.“
Testturm mit zwölf Aufzugsschächten
Realität wird die Idee von Thyssenkrupp nun im baden-württembergischen Rottweil. Hier wird am 7. Oktober 2017 im Rahmen einer großen Feier ein 246 m hoher Testturm eröffnet, in dem der Multi präsentiert wird. Die Besucherplattform des Turms soll nach der Einweihung jeweils von Freitag bis Sonntag sowie an Feiertagen für die Öffentlichkeit zugänglich sein. Das Innere des Turms beherbergt nicht nur zwölf Aufzugsschächte für Versuche jeder Art – bis hin zu Hochgeschwindigkeitsaufzügen, die mit bis zu 18 m/s fahren –, sondern auch das deutsche Forschungs- und Entwicklungszentrum von Thyssenkrupp. Hier sollen Technologien für zukünftige Wolkenkratzer auf der ganzen Welt entwickelt werden. Drei Schächte sind dabei allein für Tests und Zertifizierungen in Zusammenhang mit dem Multi-Aufzugssystem vorgesehen.
Für CEO Andreas Schierenbeck ist der Thyssenkrupp-Testturm ein klares Bekenntnis zur Forschungs- und Wirtschaftsregion Baden-Württemberg: „Rottweils zentrale Lage innerhalb der Hightech-Gemeinschaft der Universitätsstädte Stuttgart, München und Zürich, die Nähe zu unserem Werk Neuhausen und die politische Unterstützung von Oberbürgermeister Broß sowie des Gemeinderats waren ausschlaggebende Gründe für unsere Entscheidung, vor Ort über 40 Millionen Euro zu investieren. Mit dem Testturm verfügt Thyssenkrupp über eines der modernsten Forschungszentren für Aufzugstechnologie und zukünftig werden hier Lösungen entwickelt, um Städte zu den lebenswertesten Orten der Welt zu machen.“
Multi im East Side Tower in Berlin
Mit dem Immobilienentwickler OVG Real Estate wurde Ende Juni auch bereits der erste Kunde des Aufzugssystems vorgestellt. OVG wird zusammen mit Thyssenkrupp im neuen East Side Tower in Berlin verschiedene Multi-Systeme installieren. Der Immobilienentwickler erlangte globale Aufmerksamkeit durch das als „weltweit nachhaltigstes Bürogebäude“ bekannt gewordene Projekt „The Edge“. Coen van Oostrom, CEO OVG Real Estate, erläutert: „Wir freuen uns, als Partner von Thyssenkrupp die ersten Multi-Aufzüge in unserem neuen Projekt, dem East Side Tower in Berlin, zu installieren. Das Gebäude entsteht nahe der Mercedes-Benz-Arena und der Warschauer Straße und hat das Potenzial, ein neuer Orientierungspunkt der Berliner Skyline zu werden. Wir beschäftigen uns konsequent mit intelligenten Technologien und Nachhaltigkeit, und sind dadurch anderen stets einen Schritt voraus. Die zukunftsweisende Technologie, für die der Multi steht, passt hervorragend zu uns.“ Und Anthony Wood, geschäftsführender Direktor des Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH), ergänzt: „Dies ist vielleicht die bedeutendste Entwicklung seit der Erfindung des Sicherheitsaufzugs vor gut 165 Jahren. Der ‚heilige Gral‘ der Aufzugsindustrie war immer, die seilgebundene und auf die Vertikale beschränkte Bewegung durch ein System abzulösen, das auch geneigte oder horizontale Fahrten ermöglicht. Multi weist den Weg zu diesem Ziel, mehr als alle anderen bisher vorgestellten Lösungen. Hierin liegt die Chance, die Industrie in großem Maßstab zu transformieren und die Art und Weise, wie große Gebäude konzipiert werden, komplett zu verändern. Multi erlaubt effizientere Kerndesgins genauso wie bessere Verbindungen in Gebäuden.” Das CTBUH ist eine weltweit führende Ressource für Fachkräfte, die sich auf Gründung, Bau und Betrieb von hohen Gebäuden und Städten der Zukunft spezialisiert haben. Die 1969 gegründete Non-Profit-Organisation ermöglicht den weltweiten Wissensaustausch über hohe Gebäude über Publikationen, Forschungen, Veranstaltungen, Arbeitsgruppen, Onlineressourcen und ein umfangreiches Netzwerk an internationalen Vertretern.
Neue Gestaltungsmöglichkeiten
Nach seiner erfolgreichen und zugleich schnellen Vorentwicklungsarbeit wurde Binz³ mit der Ausführung einiger Herzstücke des neuen Systems betraut. Dazu gehört der Exchanger, und auch der Motor für seine Drehung basiert auf dem ursprünglichen Konzept aus Gaggenau. Außerdem können nun ganz andere Prioritäten in den Vordergrund treten, da sich das Prinzip grundsätzlich geändert hat – ähnlich wie bei einem Elektro-Auto gegenüber einem mit Verbrennungsmotor. Das Gewicht wird beispielsweise nicht mehr für die sichere Reibung benötigt, es sollte weitestgehend entfallen. Dementsprechend ist inzwischen Leichtbau gefragt, denn er erhöht die Leistungsfähigkeit des neuen Aufzugs und die nun umsetzbare minimale Größe der Bauteile und Baugruppen ermöglicht es, dass noch mehr Raum im Gebäude zur anderweitigen Nutzung gewonnen werden kann. Durch die Anwendung von neuen, leichten Kohlenstoffverbundstoffen ließe sich das Gewicht von Kabine und Tür des Multi zum Beispiel um bis zu 50 % verringern.
Dass Herausforderungen wie die von Thyssenkrupp für Binz3 genau das Richtige sind, erklärt Inhaber und Geschäftsführer Fabian Binz: „Unsere Spezialisten haben schon in der Vorentwicklung Türschließmechanismen mit Faserverbundwerkstoffen entworfen, bei denen mit geradezu hauchdünnen Plättchen die Schachttüren gleichzeitig mit den Kabinentüren zu bewegen sind. Und der so konzipierte Motor zur Drehung des Exchangers braucht nicht einmal 10 cm in der Tiefe.“
Besonderes Projektmanagement
Ein besonders attraktiver Punkt der Zusammenarbeit mit Binz3 ist für Dr. Thomas Kuczera, dem Leiter der Mechanikentwicklung im neuen Entwicklungsteam von Thyssenkrupp für die Multi-Produktlinie, die besondere Art des Projektmanagements beim Ingenieur-Dienstleister, mit dem über das Internet kommuniziert wird. Dafür hat Fabian Binz mit seinem Team seit der Firmengründung 1993 nämlich eine eigene Methode entwickelt: Eine webbasierte Software gestattet den rollenbasierten Zugriff aller Mitarbeiter, vor allem aber auch der Kunden auf die Projektdaten. Sie wurde bei Binz3 so konfiguriert, dass das standardmäßig enthaltene Ticketsystem exakt für ihre Dienstleistungen passt. Das System übernimmt somit die Regelung jener Punkte, die über Lasten- und Pflichtenhefte festgelegt werden. Das Ticket beinhaltet dementsprechend die Aufgabe inklusive ihrer detaillierten Beschreibung, die kompletten Arbeitsumfänge sowie die Verantwortlichen.
Jeder Beteiligte hat zudem Zugriff auf ein weiteres System, das alle wichtigen Schritte, Ideen und Etappen eines Projektes und seiner Teilprojekte fortlaufend dokumentiert. So hat auch der Kunde schon lange vor Abschluss und Freigabe Zugriff auf Skizzen, Bilder und Beschreibungen von Problemen sowie ihren Lösungen. Dabei spielt die Kommunikation auch bei dieser Art der Projektorganisation eine wichtige Rolle, so dass die Spezialisten nie auf sich gestellt sind. In regelmäßigen Abständen sitzen sie am Besprechungstisch oder sind per Web-Konferenz zugeschaltet. Dann erfahren alle, was gerade in welchem Projekt erreicht wurde oder wo es klemmt.
Ende Juni wurde der Dienstleister zudem als eines der hundert innovativsten Unternehmen des deutschen Mittelstands geehrt. Diese Top 100 werden seit 25 Jahren von einer hochkarätigen Jury ermittelt und von Mentor Ranga Yogeshwar ausgezeichnet. In diesem Zusammenhang zeigt das Projekt mit Thyssenkrupp konkret, wodurch sich der Mittelständler von anderen Unternehmen unterscheidet.
Fragen der Digitalisierung
Neben der Entwicklung neuer Fahrmöglichkeiten für Aufzugssysteme verändern sich derzeit auch andere Bereiche der Branche. Beispielhaft Dieter Roas, Leiter des Geschäftsfelds Fördertechnik beim TÜV Süd Industrie Service, dazu, dass im Rahmen der Digitalisierung des Aufzugsbetriebs noch ein großer Informationsbedarf besteht: „Viele Marktteilnehmer sind noch nicht ausreichend für die neuen Risiken sensibilisiert, die vernetzte Systeme mit sich bringen.“ Deshalb stehen neue Digital Elevator Services sowie die Qualitätssicherung im Fokus des Informationsangebots des TÜV Süd auf der diesjährigen Interlift. Wenn Fragen der IT-Security oder der Funktionalen Sicherheit geklärt sind, lassen sich mit einer Echtzeitüberwachung der Fahrtzustände und Komponenten der Wartungszustand sowie die Betriebskosten optimieren. Darüber hinaus kann der TÜV Süd dabei helfen, Energie einzusparen und die Qualität von Aufzügen und Komponenten über den gesamten Lebenszyklus zu sichern – von der Entwicklung, über die Herstellung und den Einbau bis zum Betrieb. Prozess-Zertifizierungen, etwa nach ISO 9001, zählen dabei genauso zum Angebot des Unternehmens wie kontinuierliche Weiterbildungsangebote. ik
