Mittwoch, 21. November 2018
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Die Bogenrolltreppen der Elbphilharmonie

Sie sind einmalig, in Form und Technik: Die Bogenrolltreppen der Hamburger Elbphilharmonie, die im Oktober 2015 an den Kunden übergeben werden. Ab November 2016 sollen sie das Publikum zur Aussichtsplattform "Plaza" hinaufbefördern. Von dort bietet sich ein faszinierender Blick auf Hamburg, den Hafen und die Elbe. Der Gesamtkomplex eröffnet im Januar 2017.

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Die Plaza in 37 Metern Höhe ist der zentrale Platz der Elbphilharmonie: Sie ist Aussichtsplattform und zugleich Verteilerebene, von der aus man die Konzertsäle, das Hotel und die Wohnungen, aber auch das Konferenzzentrum, den Wellnessbereich, die Restaurants, Cafés und Bars erreicht. Den ersten Wegabschnitt legen die Besucher mit den beiden Bogenrolltreppen zurück, die vom Haupteingang durch eine mehr als 80 Meter lange Röhre, die "Tube", auf 30 Meter Höhe zur Zwischenebene mit Blick auf die Landungsbrücken führen.

Glaspailletten setzen "Tube" in Szene

HandwerkIhr Krümmungsradius liegt bei 210 m, während die Neigung von 26,5 ° zu Beginn auf 8 ° am Ende hin abnimmt. So können die Besucher während der zweieinhalbminütigen Fahrt (bei einem Tempo von 0,5 m/s) nicht von einem zum anderen Ende sehen – ganz gleich, ob sie vor- oder zurückschauen. Heller Putz, 7.900 irisierende Glaspailletten und die Lichteinfälle von den Enden her setzen die "Tube" genannte Röhre in Szene.

Von der Zwischenebene geht es weiter: Ein Rolltreppenpaar (Länge 21,10 m, Förderhöhe 4,32 m) führt die Besucher durch eine zweite Röhre, die "kleine Tube", bis fast zur Plaza. Statt mit den üblichen 30 ° sind die "Plazarolltreppen" vom Typ ECO3000 nur mit 17,25 ° geneigt. Das macht auch sie zur Sonderkonstruktion: Führungen, Balustraden und Sockel mussten speziell angefertigt werden. Anschließend steigen die Besucher über eine Treppenanlage mit 15 weiten Stufen zur Plaza hinauf.

Die Anlagentechnik

Die Bogenrolltreppen sind mit 80,2 m Länge die längsten Anlagen Deutschlands und Westeuropas. Sie lösen den bisherigen deutschen Spitzenreiter ab: die Rolltreppe zum Ruhrmuseum in der Zeche Zollverein mit 58 m Länge (und 24 m Förderhöhe). Dabei überwinden die Anlagen 21,43 m. Wären sie so stark geneigt wie Standardrolltreppen (30 °), läge die Förderhöhe sogar bei knapp 40 m.

HandwerkLänge und Förderhöhe der Anlagen in Kombination mit ihrer Bogenform erforderten einen außerordentlichen Konstruktionsaufwand, der Auftrag ging 2007 an Kone. Hier entwarf ein erfahrenes Team unter Leitung von Heiner Zeiger innerhalb eines knappen Jahres die Anlagen, die weltweit ohne Vorbild sind. Die Anlagen sind von Kurven- bzw. Wendelrolltreppen zu unterscheiden.

Mit Ausnahme der Gerüste, die auf die Lage vor Ort zugeschnitten werden mussten, stammen die meisten Komponenten aus der Serienproduktion: die Aluminiumstufen, die Stufen- bzw. Kettenführungen, das Handlaufsystem und vieles mehr. Sonderanfertigungen sind die Sektionalantriebe (mit speziellen Antriebsrädern und Sensorik), die Stufenketten, die Sockel und die Controller-Einheit, mit der die Umrichter der einzelnen Antriebe per BUS-System verbunden sind.

Das Modell

Vor Installation der Bogenanlagen wurde 2008 am früheren Standort Hattingen ein 1:1-Modell geschaffen, um Konstruktionsdetails auf ihre Praxistauglichkeit hin zu klären, darunter die Stufenkette und das Zusammenspiel von Sektionalantrieben und Controller-Einheit.

Zur Bildergalerie Da die Anlage für den Testbetrieb so realistisch wie möglich ausgelegt wurde, konnten viele Komponenten später wiederverwendet werden, darunter drei der fünf Handlauf- und Stufenantriebe, vier Gerüstelemente und die Spannstation fürs Stufenband. So sind die Anlagen wahrlich globale Produkte: Gerüst-, Antriebsteile und andere Komponenten wurden aus China geliefert. Langjährige deutsche Lieferanten steuerten Antriebskomponenten, Stufenbandketten, Steuerungen- und Umrichter bei.

Antrieb und Steuerung

Für die Bogenrolltreppen wurde eine notwendige Gesamtleistung von 60 kW errechnet – das 7,5-fache einer typischen "Kaufhausrolltreppe" (8 kW). Um die Last gleichmäßiger auf die Kette verteilen, die Kette leichter auslegen und so auf einen Montagekran verzichten zu können, wurde die Leistung nicht auf einen einzigen Antrieb im Kopf, sondern auf vier Asynchronantriebe entlang des Gerüsts verteilt: die Sektionalantriebe.

HandwerkBereits im Normalbetrieb muss jede Anlage enorme Lasten bewältigen: Steht auf jeder der knapp 200 sichtbaren Stufen ein Erwachsener (75 kg), bewegen die Antriebe 15 t. Ausgelegt wurde die Anlage jedoch für 120 kg pro Stufe bzw. 23 t Gesamtlast. Damit bestehen genügend Reserven selbst für den Evakuierungsfall.

Der 165,40 m lange Handlauf erfolgt durch zwei Antriebe, darunter einer der Stufenbandantriebe. So wird ein Antrieb gespart und zugleich für steten Gleichlauf von Handlauf und Stufenband gesorgt. Aber warum überhaupt zwei Antriebe? Am oberen und unteren Ende des Gerüsts platziert, sorgen sie dafür, dass der Handlauf stets gleichmäßig auf der Führung anliegt und nicht an den Köpfen der Balustraden herausgeschoben wird. Zur Synchronisation aller Antriebe wurde ein spezieller Controller notwendig. Er sichert die Kommunikation zwischen zentraler Steuereinheit, den Antriebs-Umrichtern und Antriebssensoren per BUS-System.

Erschließungsfunktion der Rolltreppen

Von ihrer Förderleistung her könnten beide Rolltreppenpaare das gesamte Verkehrsaufkommen zwischen Haupteingang und Plaza bewältigen. Allerdings wird ein Teil der Besucher die Aufzüge nutzen – vor allem die, die ihr Auto auf den Parkplätzen im Bereich des früheren Kaispeichers abstellen.

HandwerkSelbst eine Totalevakuierung der Elbphilharmonie ist mit Hilfe der vier Rolltreppen möglich, die von vornherein in das Notfall- und Rettungskonzept einbezogen wurden. Im Fall des Falles können die Anlagen von der Gebäudeleitwarte alle in eine Richtung geschaltet werden. Die Stauräume an den Anlagenenden sind entsprechend großzügig ausgelegt. Gleiches gilt für die Stufenhöhen, die bei allen vier Anlagen durchgehend unter dem typischen Wert von 230 mm bei 30 ° Neigung liegen und damit fluchtwegtauglich sind.

Bei den Bogenrolltreppen variieren die Höhen in Abhängigkeit vom Neigungswinkel zwischen 56 mm (bei 8 °) und 179 mm (bei 26,5 °). Bei Notfällen lassen sich die Anlagen von 0,3 m/s im Nacht- bzw. 0,5 m/s im Tagbetrieb dann auf 0,63 m/s hochfahren – so wie nach Konzertende, wenn die Besucher zügig nach Hause wollen.

Die Prüforganisation begleitet

Die Komplexität des Projektes führte früh zur Entscheidung, mit der TÜV Rheinland Industrie Service GmbH eine Prüforganisation bereits zur Installation der Rolltreppen heranzuziehen. Nicht nur dass sich die Normenlage, speziell für die Inbetriebnahme, komplizierter als bei Aufzügen gestaltet. Vor allem kennen Regelwerke wie die EN 115/1 keine spezifischen Anforderungen, die sich auf bogenförmige Anlagen beziehen. Für Kone ergab sich daraus die Aufgabe, in einer detaillierten Analyse die Anforderungen der Norm aus der Perspektive Bogenform zu analysieren und entsprechend zu dokumentieren.

HandwerkNicht zuletzt eine der Gefahrenanalysen war Thema von drei Ortsbesicherungen mit dem Geschäftsfeldleiter Fördertechnik, Achim Hüsch, deren letzte im Mai 2015 stattfand. Dabei ging es unter anderem um die Schnittstellen zum Gebäude: um die Abstände zwischen den Beleuchtungskörpern und Wand in der Tube, aber auch um die Größe der Stauräume an den jeweiligen Enden der Rolltreppenpaare.

Auch aus der Einbindung aller vier Rolltreppen in das Evakuierungskonzept ergab sich einiger Abstimmungsbedarf. So wurde diskutiert, ob trotz der variablen Höhe der Setzstufen die Anlagen als Flucht- und Rettungsweg genutzt werden können – eine Frage, die zwischenzeitlich von der Hamburger Bauaufsicht bejaht wurde. Ein weiteres Thema war die Realisierung der sicherheitsrelevanten Steuerungsfunktionen und deren Einbindung in die Anlagensteuerungen, die aufgrund der Vielzahl der Antriebe ungewöhnlich komplex ausfallen.

Selbst eine Welle wäre möglich

Planung und Ausführung der Bogenrolltreppen haben Kone ganz neue Wege eröffnet. Die angewandten Konstruktionsprinzipien erlauben, aus der Bogenform heraus, Rolltreppen und Rollsteige in Wellenform zu konstruieren.

Die Sektionalantriebe wiederum erlauben, bei künftigen Anlagen extremer Förderhöhe auf zimmergroße Zentralantriebe zugunsten kleinerer, standardisierter Komponenten zu verzichten. So lässt sich auch der Einsatz von (vollsynthetischem und biologischem abbaubarem) Getriebeöl auf ein Bruchteil der üblichen Menge begrenzen – im Falle der Elbphilharmonie auf mindestens ein Drittel.

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www.kone.de

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