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Veröffentlicht: 17.03.2017, 10:45 Uhr

Test-Turm für Aufzüge Fahrstuhl zur Hölle

Ein Turm zum Test von Aufzügen entsteht derzeit in Rottweil. Es geht um windinduzierte Schwankungen und neue Liftsysteme. Und dann kommt vielleicht noch eine neue Brücke.

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© Hersteller So soll der Turm zu Rottweil einmal aussehen ...

Der Turm schwankt. Vom Wind angeströmt, wackelt er. Wer es genau braucht, spricht von windinduzierten Pendelbewegungen, wie sie gern bei schlank aufragenden Gebäuden auftreten. Ganz gleich, ob es sich um Schornsteine, Destillationskolonnen von Raffinerien oder um Hochhäuser handelt. Doch während man gemeinhin dieses Gewackel zu unterdrücken oder auf ein erträgliches Maß zu reduzieren versucht, wird man beim 246 Meter hohen Aufzugtestturm von Thyssen-Krupp in Rottweil mit einer eigens dafür ausgelegten Apparatur den Turm schwanken lassen können.

Georg Küffner Folgen:

Sinn und Zweck: Nur mit solchen Höllenqualen lassen sich Hochleistungsaufzüge realitätsnah testen, die in den Hochhäusern am Persischen Golf, in Schanghai oder Hongkong Besucher, Hotelgäste und Büroarbeiter in die oberen Stockwerke transportieren sollen – und wieder hinunter. Denn auch diese Türme bewegen sich, zumindest dann, wenn sie heftig angeblasen werden. Oder ihnen ein Erdbeben zusetzt.

Zuständig für das Testschwanken ist ein 240 Tonnen schweres, an neun Meter langen Seilen hängendes Pendel, das rund 200 Meter hoch im Turm montiert ist. Zwei Linearmotoren können die Pendelmasse so anregen, dass die Spitze des den Stuttgarter Fernsehturm um knapp 30 Meter überragenden Aufzugturms bis zu 20 Zentimeter horizontal ausgelenkt werden kann. Dabei lässt sich die Pendelrichtung genau bestimmen.

45356519 ... und so sieht er momentan noch aus, weil ... © Hersteller Bilderstrecke 

Doch das Pendel hat noch eine andere Aufgabe. Es fungiert auch als sogenannter passiver Schwingungsdämpfer: Wird der Turm vom anströmenden Wind bewegt, zehrt die Pendelmasse diese Kräfte auf. Ein simpel und zuverlässig arbeitendes System, wie es etwa auch im Dezember 2004 fertiggestellten 508 Meter hohen Wolkenkratzer Taipeh 101 eingesetzt wird. Hier ist das kugelförmige Pendelgewicht 600 Tonnen schwer und hat diesen einst höchsten Wolkenkratzer der Welt bis heute auch bei heftigsten Taifunen und Erdstößen gebändigt. Und das, obwohl diese passiven Pendeldämpfer den Nachteil haben, dass sie erst dann ihre Aufgabe erfüllen, wenn sie durch das Schwanken des Gebäudes angeregt werden.

Zurück zum Testturm in Rottweil. Bei allem fürs Erproben neuer Aufzugtypen gewünschten Hin und Her, zu doll darf die Röhre auch nicht schaukeln. So haben die Ingenieure errechnet, dass er nur an 30 Tagen im Jahr, und dann jeweils nur fünf bis sechs Stunden, in den Pendel-Test-Rhythmus versetzt werden sollte. Ein Mehr wäre schädlich, würde dem Stahlbetonmantel des Turms zusetzen. Ganz nach dem Motto, dass zu viele Lastwechsel letztlich zum Ermüdungsbruch führen könnten. Den gilt es, leicht nachvollziehbar, zu vermeiden. Entsprechend umfangreich fielen die Simulationsrechnungen aus, mit denen alle denkbaren Belastungen durchgespielt wurden. Eine ganz spezielle Herausforderung war auch das Berechnen der Turmbewegung während der Bauphase, also ohne die Hilfe des beruhigend wirkenden Pendeldämpfers. Bis zu 60 Zentimeter betrug zu diesem Zeitpunkt das Hin und Her der Turmspitze. 60 Zentimeter in beide Richtungen, versteht sich.

© dpa, F.A.Z., thyssenkrupp Rottweil: Der Aufzugstestturm wächst in die Höhe

Die Schwingungsfreude eines solch schlanken Bauwerks, wie es der Testturm nun mal ist, erklärt auch die Kontur der textilen Außenhaut, die dem Gebäude in den kommenden Wochen von oben nach unten übergestülpt werden wird. Für die gefundene Lösung musste der mit Entwurf und Ausführung des Testturms beauftragte Stuttgarter Tragwerksplaner Werner Sobek gar nicht sonderlich kreativ werden. Ein Blick in die einschlägige Fachliteratur hat den Weg gewiesen, der Röhre ein spiralförmiges Äußeres zu verpassen. Denn dank dieser sich um den Turm schlängelnden Endlosspirale entsteht die Geometrie einer sogenannten Scruton-Wendel. Sie hilft, die Windverwirbelung auf der strömungsabgewandten Seite des Turms so zu beeinflussen, dass windverursachte Schwingungen (erstaunlicherweise, anders als man erwarten sollte, in Querrichtung) deutlich abgeschwächt werden. Verantwortlich sind dafür die helixartig um den Zylinder laufenden Kanten der Spirale. An ihnen bricht die Strömung und wird abgelenkt. Auch die Seile großer Schlagkabelbrücken – oder hohe Schornsteine – werden entsprechend gewendelt, um ein Aufschaukeln zu vermeiden.

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