Aufzugsarten mit und ohne Getriebe: Wichtige technische Unterschiede erklärt

Aufzüge, als unverzichtbare vertikale Transportmittel in der modernen Architektur, haben eine bemerkenswerte technologische Entwicklung durchlaufen. Von antiken Hebevorrichtungen bis hin zu den heutigen intelligenten Hochgeschwindigkeitssystemen hat jede Innovation einen tiefgreifenden Einfluss auf die Gebäudeplanung und das urbane Leben gehabt. Unter den verschiedenen Aufzugstypen dominieren Traktionsaufzüge den Markt aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Effizienz, wobei die Wahl zwischen Getriebe- und getriebelosen Systemen eine entscheidende Überlegung für Architekten, Ingenieure und Gebäudeeigentümer bleibt.

Das Konzept der Aufzüge geht auf die Antike zurück. Bereits im 3. Jahrhundert v. Chr. erfand Archimedes eine Hebevorrichtung mit Flaschenzügen und Seilen – die als Vorläufer der modernen Aufzüge gilt. Der wahre moderne Aufzug entstand jedoch durch den amerikanischen Erfinder Elisha Otis. 1853 demonstrierte Otis auf der Weltausstellung in New York seinen Sicherheitsaufzug mit einem revolutionären Bremssystem, das sich automatisch aktivieren würde, wenn die Seile versagen, wodurch die Sicherheit dramatisch verbessert und eine weite Verbreitung ermöglicht wurde. Otis erhielt somit den Titel „Vater des Aufzugs“. Frühe Otis-Aufzüge verwendeten Dampfkraft, die später durch hydraulische und elektrische Systeme ersetzt wurde. Die ersten elektrischen Aufzüge verwendeten überwiegend Getriebemechanismen, bei denen Getriebe verwendet wurden, um die Motordrehzahl zu reduzieren und gleichzeitig das Drehmoment zu erhöhen.

Traktionsaufzüge stellen heute den am weitesten verbreiteten Aufzugstyp dar. Ihr Grundprinzip beruht auf der Reibung zwischen Stahlseilen und einer Treibscheibe, um die Kabine zu bewegen. Zu den wichtigsten Komponenten gehören:

• Kabine: Der Fahrgastraum für den Transport von Personen oder Gütern
• Gegengewicht: Gleicht das Gewicht der Kabine aus, um die Motorlast zu reduzieren
• Treibscheibe: Das gerillte Rad, das die Seile bewegt, typischerweise motorgetrieben
• Stahlseile: Verbinden die Kabine und das Gegengewicht und übertragen die Zugkraft
• Führungsschienen: Lenken die vertikale Bewegung von Kabine und Gegengewicht
• Sicherheitssysteme: Einschließlich Überdrehzahlregler, Sicherheitsvorrichtungen und Puffer

Basierend auf dem Antriebsmechanismus werden Traktionsaufzüge in Getriebe- und getriebelose Systeme unterteilt.

Getriebesysteme verbinden den Motor über ein Getriebe mit der Treibscheibe, wodurch die Drehzahl reduziert und gleichzeitig das Drehmoment erhöht wird. Diese ausgereifte Technologie bietet Kostenvorteile für Anwendungen im mittleren Bereich.

Der Hochgeschwindigkeitsmotor treibt das Getriebe an, das eine Drehbewegung mit reduzierter Drehzahl und erhöhtem Drehmoment auf die Scheibe überträgt. Seile, die um die Scheibe gewickelt sind, bewegen die Kabine und das Gegengewicht in entgegengesetzte Richtungen.

• Geringere Anschaffungskosten: Wirtschaftlichere Herstellung und Installation
• Bewährte Technologie: Zuverlässige Leistung mit unkomplizierter Wartung
• Breite Anwendbarkeit: Geeignet für Gebäude mit niedriger bis mittlerer Höhe

• Höherer Energieverbrauch: Getriebereibung erhöht den Stromverbrauch
• Geräuschentwicklung: Zahnradverzahnung erzeugt hörbare Vibrationen
• Wartungsanforderungen: Regelmäßige Getriebeschmierung und -inspektion erforderlich
• Geschwindigkeitsbeschränkungen: Typischerweise auf ≤2,5 m/s begrenzt

Getriebelose (Direktantriebs-)Systeme koppeln den Motor direkt an die Scheibe, wobei typischerweise Permanentmagnet-Synchronmotoren (PMSM) verwendet werden. Diese Konfiguration zeichnet sich in Hochgeschwindigkeitsanwendungen mit hoher Kapazität aus, insbesondere in hohen Gebäuden.

Der PMSM dreht die Scheibe direkt und bewegt die Seile ohne Zwischengetriebe. Dies eliminiert Energieverluste und reduziert Geräusche.

• Energieeffizienz: 20-40 % geringerer Stromverbrauch als Getriebesysteme
• Leiser Betrieb: Das Fehlen von Getriebegeräuschen verbessert die Fahrqualität
• Reduzierter Wartungsaufwand: Keine Getriebeschmieranforderungen
• Hohe Geschwindigkeit: Betrieb mit ≥10 m/s möglich
• Langlebigkeit: Vereinfachtes mechanisches Design erhöht die Zuverlässigkeit

• Höhere Investitionskosten: Teurere Komponenten und Installation
• Technische Komplexität: Erfordert fortschrittliche Motorsteuerungssysteme
• Platzbedarf: Größere Motoren benötigen möglicherweise größere Maschinenräume

Wichtige Leistungskennzahlen unterscheiden diese Systeme:

• Effizienz: Getriebelos (≥95 %) übertrifft Getriebe (80-90 %)
• Geräuschpegel: Getriebelos hält ≤50 dB gegenüber Getriebe 60-70 dB
• Präzision: Getriebelos bietet eine überlegene Nivellierungsgenauigkeit
• Vibrationen: Getriebelose Systeme erzeugen weniger mechanische Schwingungen
• Steuerungssysteme: Getriebelos verwendet typischerweise fortschrittliche Vektor- oder Direktmomentenregelung
• Maschinenraum: Einige getriebelose Modelle ermöglichen maschinenraumlose (MRL) Designs
• Gesamtkosten: Während getriebelos höhere Anschaffungskosten hat, können die Lebensdauerkosten niedriger sein

Die Auswahl zwischen Systemen erfordert die Bewertung von:

• Gebäudehöhe: Getriebelos bevorzugt für Hochhäuser
• Kapazitätsanforderungen: Getriebelos bewältigt schwerere Lasten effizienter
• Geschwindigkeitsanforderungen: Getriebelos ermöglicht schnellere Fahrzeiten
• Energiebetrachtungen: Getriebelos eignet sich für grüne Bauprojekte
• Akustische Umgebung: Getriebelos kommt geräuschempfindlichen Anwendungen zugute
• Budgetbeschränkungen: Getriebe bietet niedrigere Vorlaufkosten
• Raumbeschränkungen: MRL-getriebelose Modelle sparen architektonischen Raum

Priorisieren Sie einen leisen Betrieb und Komfort und bevorzugen Sie getriebelose Systeme mit erweiterten Sicherheitsmerkmalen.

Erfordern präzises Nivellieren und reibungslosen Betrieb mit leicht zu reinigenden Oberflächen.

Benötigen eine robuste Konstruktion mit stoßfesten Materialien, unabhängig von der Antriebsart.

Profitieren Sie von der Laufruhe getriebeloser Systeme in Kombination mit Panoramakabinen-Designs.

Die aktuellen Trends konzentrieren sich auf:

• Smarte Technologien: KI-gestützte vorausschauende Wartung und IoT-Konnektivität
• Nachhaltigkeit: Rekuperative Antriebe und energieeffiziente Komponenten
• Benutzererfahrung: Erweiterte Barrierefreiheit und intuitive Schnittstellen

Da die Herstellungskosten sinken, expandieren getriebelose Systeme in breitere Marktsegmente, während kontinuierliche Innovationen intelligentere, umweltfreundlichere vertikale Mobilitätslösungen für zukünftige Städte versprechen.