MULTI®

Neue Ära der Aufzugtechnik revolutioniert die Gebäudekonstruktion

Eine neue Ära der vertikalen (und horizontalen) Personenbeförderung optimiert die Effizienz und ermöglicht Architekten kreativer, höher und benutzerfreundlicher zu bauen. Durch mehrere Aufzugskabinen in einem einzigen Schacht würden die Benutzer nicht länger als 15-30 Sekunden auf einen Aufzug warten.

Für Menschen aus ländlichen Gebieten können Aufzüge eine nette Abwechslung darstellen, vor allem wenn sie über ein ausgefallenes Design oder einen Glasboden verfügen. Menschen, die in der Stadt leben und arbeiten, empfinden sie hingegen nicht selten als Ärgernis, das mit langen Wartezeiten verbunden ist. Dies ist einer der offensichtlichen Gründe, warum Architekten und Ingenieure seit langem an einem neuartigen Konzept für Aufzüge arbeiten: Wie lassen sich Platz sparen, die Geschwindigkeit erhöhen, neue Wege einschlagen und die Wartezeit verringern? Mit dem Anbruch einer neuen Ära der Aufzugtechnik können wir all diese Herausforderungen und noch viele weitere meistern.

MULTI®

Trends

Wachsende Städte, wachsende Gebäude

Welche Herausforderungen im Rahmen der Urbanisierung gilt es für heutige Aufzugingenieure zu meistern? Wenn wir uns das klarmachen, verstehen wir, was das neue MULTI®-Konzept von ThyssenKrupp  so revolutionär macht.

Städte sollen wachsen, ohne dass ihre Freiflächen und Parks und somit ein beträchtliches Stück Lebensqualität geopfert werden müssen. In vielen Fällen wird daher in die Höhe gebaut, um bei gleichbleibender Grundfläche mehr Raum zum Wohnen und Arbeiten zu schaffen.Dank Aufzugssystemen konnten Gebäude in erstaunliche Höhen wachsen. Aber: Je höher das Gebäude, desto mehr Schächte und Platz sind für herkömmliche Aufzüge erforderlich und desto längere Wartezeiten müssen die Fahrgäste in Kauf nehmen. Dadurch verlieren die oberen Stockwerke trotz der eindrucksvollen Aussicht als Wohn- und Arbeitsflächen an Attraktivität.

Herkömmliche Fahrstühle, hochmoderne Aufzüge und das MULTI®-System im Vergleich: Der neue Ansatz benötigt noch weniger Platz und kann noch mehr Fahrgäste befördern als führende Systeme von heute.

Geschichte

Keine Zeit zum Warten

Im Vergleich zum Treppensteigen ist man mit Aufzügen zwar selbstverständlich schneller unterwegs, das Verbesserungspotenzial ist aber dennoch enorm. Laut einer 2010 von Studenten der Columbia University durchgeführten Studie beträgt die Gesamtzeit, die Büroangestellte in New York zusammengenommen mit dem Warten auf Aufzüge verbringen, 16,6 Jahre – die eigentliche Fahrtdauer in den Aufzügen hingegen summiert sich auf gerade einmal 5,9 Jahre. Um die kostbare Zeit der Fahrgäste nicht zu vergeuden, wird eine Lösung benötigt, die die Wartezeit verkürzt und nicht einfach nur die Geschwindigkeit der Aufzüge erhöht.

Der lange Weg nach oben

Der Aufzug hat eine lange Geschichte hinter sich: Das erste Gebäude mit Fahrstuhl war das 1870 fertiggestellte Equitable Life Building in New York City. Obwohl es nur 40 Meter hoch war, galt es 15 Jahre lang als das höchste Gebäude der Welt. Wenn wir dies nun mit dem 828 Meter hohen heutigen Rekordhalter Burj Khalifa in Dubai vergleichen, können wir mit Sicherheit sagen, dass Aufzüge das Unmögliche möglich gemacht haben. Dennoch ist das Konzept des Aufzugs weiterhin beschränkt: eine einzige Kabine, die nach oben und wieder nach unten fährt.

Warum sollten Aufzüge nur nach oben und unten fahren? Einigen Experten zufolge wäre die Erfindung von Fahrstühlen, die sich in Kurven, auf horizontaler Ebene oder in einer Dauerschleife bewegen, die größte Errungenschaft im Bereich der Aufzugtechnik. Bereits seit über hundert Jahren werden Konzepte entwickelt, um dieses ultimative Ziel zu erreichen.

Im Jahr 1903 meldete Daniel E. Condon ein Patent für seinen „Spiralaufzug“ an, der sich in fortlaufenden Schleifenbewegungen an der Außenfassade eines Überwachungsturms hinauf und hinab windet. Da die Technologie auch fernab dieser Attraktion nutzbar gemacht werden sollte, meldete Condon 1904 ein weiteres Patent an, das einen Einsatz in Gebäuden vorsah. Aufgrund des enormen Raumbedarfs war die Idee nicht realisierbar, aber der Grundgedanke war höchst interessant: mehrere Aufzugskabinen, die in einer Dauerschleife fahren.

Eine lange Geschichte: Multikabinenaufzüge im Umlaufbetrieb (Images 6 - historic patents)

Vom Paternoster zum TWIN®

Paternoster-Aufzüge waren eine Weiterentwicklung der Idee des Umlaufbetriebs, bei dem sich mehrere Kabinen in einer Dauerschleife nach oben und nach unten bewegen – die Wartezeit beschränkte sich auf wenige Sekunden. Aufgrund der ununterbrochenen Weiterbewegung der türlosen Kabinen mussten die Fahrgäste schnell ein- und aussteigen, was für ältere und körperlich eingeschränkte Menschen ein hohes Sicherheitsrisiko bedeutete. Es sind heute zwar noch einige dieser Aufzuganlagen in Betrieb, jedoch werden sie nicht mehr gebaut.
Das von ThyssenKrupp entwickelte TWIN®-Aufzugssystem ist die erste Anlage, bei der die Idee mehrerer Kabinen erfolgreich wieder aufgegriffen wurde. Es zeichnet sich durch einen wesentlich geringeren Raumbedarf und erhöhte Förderleistung aus – dank zwei unabhängigen Kabinen in einem Schacht. Gebäude wie das St. Botolph Building in London und der CMA Tower in Riad (Saudi-Arabien) profitieren von der geringeren Anzahl an Schächten. Die Technologie kann schon heute mit weniger mehr leisten, doch was, wenn man noch mehr Kabinen in einem Schacht unterbringen könnte?

Vision

Die Vision von MULTI®

Markus Jetter, Forschungsleiter bei ThyssenKrupp Elevator, beschäftigt sich seit über zwanzig Jahren mit wegweisenden Technologien. Er und seine Kollegen haben ihr gesamtes Know-how aus früheren Projekten gebündelt, um das zu erreichen, was einst als unmöglich galt: ein System mit mehreren Kabinen, die auf sichere Weise in einer Dauerschleife fahren. Sie nennen es MULTI®.
Sicherheit sei hier ein Schlüsselbegriff, betont Jetter. Im Gegensatz zum Paternoster halten MULTI®-Aufzüge zum Ein- und Aussteigen der Fahrgäste an und verfügen selbstverständlich auch über Türen. Im Grunde unterscheiden sich MULTI®-Aufzüge vom äußeren Erscheinungsbild her nicht von herkömmlichen Fahrstühlen. Das einzige, was den Fahrgästen auffallen wird, ist, dass sich die Aufzugtüren alle 15 bis 30 Sekunden öffnen.
„Eine der entscheidenden Innovationen bei diesem System ist, dass es keinerlei Seile mehr gibt.“ Auch wenn Markus Jetter ein Spezialist für komplexe Technik ist, kann er das Konzept in einfachen Worten erklären: Es ist wie ein Ringbahnsystem auf vertikaler Ebene.

MULTI® Simulation

„Stellen Sie sich am besten einfach eine Metrolinie, z. B. die Circle Line in London, an einer Wand vor. Die Züge stellen dabei die Aufzugskabinen dar, die sich auf vertikalen Schienen in den Aufzugsschächten bewegen.“

Markus Jetter - Forschungsleiter bei ThyssenKrupp Elevator

Vielfältige neue Chancen durch Innovation

Für die Realisierung des MULTI®-Systems wurden viele verschiedene Technologien vereint. Klar war von Beginn an, dass herkömmliche Rollen auf Führungsschienen nicht funktionieren würden. Glücklicherweise konnten sich die Ingenieure ihre Erfahrung mit magnetischen Linearantrieben zunutze machen, die sie beim Projekt für die Magnetschwebebahn Transrapid gesammelt hatten. Leistungsstarke mechanische Bremsen gewährleisten die Sicherheit, Effizienz und Flexibilität des Systems.

Fortschritte beim Leichtbau ermöglichen eine Reduktion des Kabinengewichts um bis zu 50 Prozent. Durch die Unterbringung mehrerer Kabinen in weniger Schächten wird sich der Raumbedarf in Gebäuden um die Hälfte verringern und gleichzeitig die Förderleistung um mindestens 50 Prozent steigern lassen. Durch das im TWIN®-Projekt gewonnene Know-how konnten auch die Funktionssicherheit und die technische Steuerung auf eine neue Stufe gehoben werden. Ein innovatives Schienenwechselsystem erlaubt die waagrechte Verbindung zweier Schächte am oberen und unteren Ende zu einer Dauerschleife – die Kabinen fahren im einen Schacht hinauf, im anderen hinunter.
Diese Innovationen eröffnen vielfältige Chancen und neue Gestaltungsmöglichkeiten für Architekten, die ihrer Kreativität freien Lauf lassen und so innovative Gebäude entwerfen können.

„Gebäude werden zunehmend zu einer Art vertikal gebauter Städte, die flexible Transportsysteme wie die der Metro benötigen. Geschwindigkeit allein reicht nicht aus, um die Herausforderungen hoher Gebäude zu bewältigen.“

Markus Jetter - Forschungsleiter bei ThyssenKrupp Elevator

Effizienz und Flexibilität gehen vor Geschwindigkeit

Um den Fahrgastkomfort nicht zu beeinträchtigen, dürfen Aufzüge eine gewisse Geschwindigkeit nicht überschreiten. Daher bedeutet eine höhere Geschwindigkeit nur eine unwesentliche Verbesserung für die Förderleistung. Da nur eine Kabine pro Schacht möglich ist, steigt mit der Gebäudehöhe zudem der Raumbedarf für herkömmliche Aufzüge.
Durch die MULTI®-Aufzüge, die alle 15 bis 30 Sekunden Fahrgäste ein- und aussteigen lassen, werden Wartezeiten auf ein Minimum reduziert und die Förderleistung erhöht. Wie ein Metrosystem bringt der MULTI®-Aufzug die Fahrgäste in Abständen von 50 Metern an Umstiegspunkte, wo sie in TWIN®- oder herkömmliche Aufzüge wechseln, die kürzere Strecken zurücklegen. Es ist sozusagen genau wie beim Umsteigen von der U-Bahn in den Bus.

Die Zukunft von MULTI®

Kann das Konzept auch die zukünftigen Anforderungen an die Energieeffizienz erfüllen? Wie bereits erwähnt lässt sich mit dem MULTI®-System der Raumbedarf um bis zu 50 Prozent reduzieren. Dadurch fallen auch die Gesamt- und Außenfläche von Gebäuden geringer aus, was letztlich in einem niedrigeren Gesamtenergieverbrauch resultiert.
Möglich wäre jedoch auch die Implementierung eines Energierückgewinnungssystems, das die von den Kabinen bei der Fahrt nach unten erzeugte Bewegungsenergie in elektrische Energie für die Fahrt nach oben umwandelt.
Zunächst wird jedoch ein einwandfrei funktionierender Prototyp benötigt. Ein solcher befindet sich bereits in der Entwicklung und soll innerhalb der nächsten zwei Jahre im Aufzugtestturm in Rottweil fertiggestellt werden. Somit wird die Grundlage für die Inspektion und Zulassung geschaffen und der Weg für den Einsatz in realen Anwendungen bereitet.