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Der Transrapid für Wolkenkratzer

Der Aufzug der Zukunft kann Menschen vertikal und horizontal durch ein Hochhaus transportieren. Grafik: Thyssen/Krupp
Der Aufzug der Zukunft kann Menschen vertikal und horizontal durch ein Hochhaus transportieren. Grafik: Thyssen/Krupp
Im Hochhaus der Zukunft sollen Aufzüge ohne Seil verkehren. Diese Technik soll es möglich machen, Menschen mit Höchstgeschwindigkeit sowohl senkrecht als auch waagerecht durch die Wolkenkratzer zu transportieren. In Rottweil will der Thyssen-Krupp-Konzern nun eine Testanlage bauen. Martin Schäfer

Rottweil . Eigentlich ist die Technik des Personenaufzugs wenig effizient. Im Grunde funktioniert sie so, als gäbe es zwischen zwei Bahnhöfen nur eine eingleisige Verbindung und einen einzigen Zug. Hochhausplaner hatten daher lange Zeit nur eine Möglichkeit, den Personenverkehr in der Vertikalen zu beschleunigen: Sie mussten die Zahl der Aufzugsschächte erhöhen. Die nehmen dann aber bis zu einem Drittel der teuren Geschossfläche ein.

Zwei Aufzugkonzepte stechen in jüngster Zeit hervor, die Menschen schneller in Bürotürmen oder Hochhäusern zu verteilen. Techniker verknüpften zwei Aufzugkabinen zu einem Doppeldeckeraufzug, der Personen auf zwei Ebenen gleichzeitig transportiert. Ingenieure des deutschen Herstellers Thyssen-Krupp schafften es auch, in einem Schacht zwei elektronisch gesteuerte Kabinen an eigenen Stahlseilen unabhängig voneinander fahren zu lassen. Dem Nutzer fällt dabei nur auf, dass er am Eingang ausdrücklich sein Zielstockwerk auf einem Display eingeben muss. Die Software gleicht Position und Fahrtrouten der Aufzüge ab und weist das Fahrziel einer Kabine zu.

Doch in Ballungszentren schießen immer mehr Hochhäuser immer weiter in den Himmel. Für Schwellenländer werden Rekordbauten zum Prestigeobjekt. Mit dem Kingdom-Tower soll in Saudi-Arabien die 1000-Meter-Marke fallen. Aktueller Spitzenreiter ist der 2010 fertiggestellte Burj Khalifa mit 828 Metern Höhe. Dort legt ein Aufzug bis zu 500 Meter zurück.

2014 wurden weltweit 97 Gebäude von über 200 Meter Höhe gebaut, 74 in Asien. In Deutschland gibt es fünf, alle in Frankfurt. Ein sechstes baut Thyssen-Krupp in Rottweil am Neckar. Es ist ein reines Funktionsgebäude für die Aufzugforschung, 246 Meter hoch, bei 232 Metern soll eine Aussichtsplattform liegen, mit Alpenblick. Elf Aufzugsschächte sind geplant, neun für die Forschung, einer für Besucher, einer für die Feuerwehr. 2016 soll der Forschungsbetrieb anlaufen.

Mindestens zwei Aspekte haben die Forscher im Fokus. Zum einen wollen sie die klassischen Seilaufzüge auf Hochgeschwindigkeit trimmen. Heute bewegen sich Aufzüge mit Geschwindigkeiten von sieben bis zehn Metern pro Sekunde (25 bis 36 km/h). Doch die Ingenieure wollen für Hochhäuser auch hohe Geschwindigkeiten. 20 Meter pro Sekunde (72 km/h) sind im Gespräch. Der Lift der Zukunft soll auf den ersten 100 Metern auf 72 km/h beschleunigen und auf den letzten 100 Metern vor dem Ziel bremsen. Dazu brauchen die Forscher hohe Testtürme, erläutert Stephan Rohr, Ingenieur im Entwicklungszentrum von Thyssen-Krupp Elevator in Neuhausen bei Stuttgart. Zunächst habe das Unternehmen überlegt, Testaufzüge in einen Bergwerksschacht zu bauen, so Michael Ridder, Pressesprecher von Thyssen-Krupp. Doch Forschung an Aufzügen bedeute auch, das Eigenleben realer Gebäude mit einzubeziehen.

Spektakulär ist der zweite Forschungsaspekt: Die Ingenieure entwickeln einen Aufzug ohne Seil. Sie kombinieren das Prinzip des Paternosters mit der Transrapid-Technik. Beim sogenannten Multi-Aufzug sollen mehrere Kabinen in einem Schacht fahren. Sie bewegen sich dabei nur durch magnetische Kräfte durch einen Linearmotor. Das funktioniert wie bei der Magnetschwebebahn Transrapid , die Thyssen-Krupp neben Siemens entwickelt hat.

An der RWTH Aachen betreibt Rüdiger Appunn einen Modellaufzug im Maßstab 1:3. Sein Modellaufzug ist fünf Meter hoch. Beim Linearantrieb sitzen Permanentmagnete im Aufzug, erklärt der Elektroingenieur. Im Schacht sind entlang einer Schiene Magnetfeldspulen angeordnet. Mit den Spulen können die Ingenieure ein aktiv steuerbares Magnetfeld erzeugen. "Die Kabine hängt in diesem Magnetfeld und wird mitgezogen", erklärt Appunn. Zwei Führungsschienen stabilisieren sie ebenfalls über Magnetfelder . Sie schwebt über einem nur drei Millimeter messenden Luftspalt über der Schiene. "Dadurch haben wir keinen Verschleiß durch Reibung und keine Geräusche", sagt Appunn.

Das weckt aber auch Ängste. Was passiert, wenn der Strom und damit das Magnetfeld ausfällt? "Wenn die Kabine fällt, erzeugen die Permanentmagnete der Kabine in der Schiene ein Gegenfeld, das die Kabine hält", erklärt Appunn. Die Kabine gleitet dann sanft nach unten. Zusätzlich werde es auch eine mechanische Bremse geben.

Die Aachener Forscher halten das Konzept im Modell für ausreichend erprobt. Im Rottweiler Forschungsturm will Thyssen-Krupp in drei Schächten von je 100 Metern Länge das Multi-System im realen Einsatz testen. Die Multi-Kabinen fahren individuell und können an speziellen Haltepunkten auch in die Horizontale verzweigen, um dann entweder längere Passagen zur Seite zu fahren oder durch die nächste Röhre wieder abwärts. Als Reisegeschwindigkeit gibt das Unternehmen fünf Meter pro Sekunde an (18 km/h). Das ist vergleichsweise langsam. Doch durch die flexible Einzelkabinensteuerung soll die Förderkapazität pro Schacht um 50 Prozent gesteigert werden. Bis zur Marktreife könnten allerdings trotzdem zehn Jahre vergehen. So lange haben Architekten Zeit, noch weitaus ambitioniertere Hoch-häuser zu planen. Der Ein-Meilen-Tower (1600 Meter hoch) steht zumindest schon als Idee auf den Reißbrett. Eine Realisierung schien bislang aussichtslos - sie scheiterte unter anderem an den fehlenden Aufzugkonzepten.


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Auf einen Blick Im Jahr 2050 könnten mehr als zwei Drittel aller Menschen in großen Städten leben und dort häufig in Hochhäusern. Ohne Aufzüge machen diese Gebäude jedoch keinen Sinn. Aufzüge überwinden heute bis zu 500 Meter und sind dabei bis zu 36 km/h schnell. Doch das reicht künftig nicht mehr. Deshalb sollen nun in einer 40 Millionen teuren Testanlage in Baden-Württemberg ab dem kommenden Jahr Hochgeschwindigkeitsaufzüge getestet werden.