Aufzug

Für jede Nutzung die richtige Technik

Antrieb von Aufzügen

In der Personen- und Güterbeförderung finden hauptsächlich Hydraulik- und Seilantriebe Anwendung. Jede der beiden Techniken hat ihre ganz besonderen Vorzüge und eignet sich demzufolge für unterschiedliche Einsatzgebiete. Doch daneben gibt es noch weitere Antriebsarten. Käuferportal informiert Sie über die verbreitetsten Systeme und erklärt die Funktionsweisen.

Antriebssysteme

Eine Möglichkeit der Klassifizierung von Aufzügen ist die Unterscheidung nach Anwendungsgebieten: Es gibt Personenaufzüge, Lastenaufzüge und Autoaufzüge. Innerhalb dieser Produktgruppen gibt es die Unterscheidung zwischen mehreren Antriebsarten. Zurzeit gibt es vier Mechanismen:

  1. Seilantrieb
  2. Hydraulikantrieb
  3. Zahnstangenantrieb
  4. Vakuumantrieb

Während bei der Personen- und Lastenbeförderung hauptsächlich Seil- und Hydraulikantriebe eingesetzt werden, besitzen Bauaufzüge meist Zahnstangensysteme.

Vakuumaufzüge funktionieren über Druckluft, ähnlich der Rohrpost. Mit einer maximalen Kapazität von nur zwei Personen und einer maximalen Förderhöhe von 10 Metern sind Vakuumaufzüge für die meisten Einsatzgebiete unökonomisch und werden selten eingebaut.

Seilaufzüge

Bei dieser Fördermethode ist die Kabine an Tragseilen aufgehängt und wird über ein elektrisch betriebenes Antriebsrad mittels eines Gegengewichts in Bewegung gesetzt.

Für Seilaufzüge war ein extra Antriebsraum oberhalb des Schachts lange obligatorisch. Bei modernen Aufzugssystemen kann der Antrieb jedoch entweder im Schacht integriert sein oder sich in einem separaten, vom Schacht unabhängigen Maschinenraum befinden.
Die Seile sind generell aus Stahl. Aus Gründen der Energieeffizienz werden oftmals beschichtete Stahlgurte eingesetzt.

Elemente eines Seilaufzugs

Ursprünglich gab es zwei Arten des Seilaufzugs: Trommel- und Treibscheibenaufzug.

Trommelaufzug: Hier wird das Tragseil auf eine Trommel aufgewickelt. Die Seillänge ist daher aus wirtschaftlichen und konstruktionstechnischen Gründen begrenzt – es kann nicht eine endlose Menge an Seil aufgewickelt werden. Dadurch, dass nur ein Tragseil verwendet wird, gilt der Trommelaufzug als unsicher und wurde nach und nach vom Treibscheibenaufzug abgelöst. Heute werden fast ausschließlich Treibscheibenaufzüge verbaut.

Treibscheibenaufzug: Bei einem Treibscheibenaufzug sind die Stahlseile an einem Ende mit der Kabine verbunden, am anderen mit dem Gegengewicht. Die Seile werden über die Treibscheibe gelegt. Diese wird über einen Elektromotor angetrieben, sodass das Gegengewicht hochfährt, wenn sich die Kabine abwärts bewegt. Der Vorteil gegenüber dem Trommelaufzug ist, dass mehrere und beliebig lange Tragseile verwendet werden können.

Vor- und Nachteile des Treibscheibenantriebs

Vorteile

  • mehrere Tragseile können über die Treibscheibe geführt werden, dadurch erhöht sich die Lastenkapazität
  • Tragseile können beliebig lang sein
  • größere Förderhöhen und
    -geschwindigkeiten

Nachteile

  • im Vergleich zu Hydraulikaufzügen höhere Wartungskosten
  • Ersatzteile sind vergleichsweise teuer
  • hohe Anschaffungskosten

Aufhängung der Kabinen bei Seilaufzügen

Möchte man eine höhere Nutzlast erzielen, kann man eine 2:1-Aufhängung der Kabine und des Gegengewichts wählen. Im Unterschied zur 1:1-Aufhängung verdoppelt sich hier die Tragkraft – allerdings halbiert sich die Geschwindigkeit. Generell gilt: Je mehr Aufhängungen Sie wählen, desto höher wird die Tragkraft. Auch 4:1- oder 6:1-Aufhängungen sind möglich und kommen hauptsächlich im Lastentransport vor. Die Enden des Seils werden hierfür an der Decke des Aufzugschachts befestigt, während Kabine und Gegengewicht über Seilrollen bzw. Umlenkrollen an den Seilen hängen.

Aufhängung der Kabinen bei Seilaufzügen

Hydraulikaufzug

Hydraulikaufzüge werden mithilfe eines Kolbens auf und ab bewegt. Es wird unterschieden zwischen direkten und indirekten hydraulischen Aufzügen.

Direkte hydraulische Aufzüge

Das untere Ende des Kolbens wird am Boden des Aufzugschachts befestigt, das obere ist fest mit der Unterseite der Kabine verbunden. Die Kabine wird wie beim Gewichtstemmen angehoben und abgesenkt. Der Kolben kann bei Bedarf auch seitlich von der Kabine liegen.

Direkter hydraulischer Aufzug

Achtung: Höhen über 25 Meter sind für den Hydraulikantrieb ungeeignet, denn der Außenkolben muss genauso lang sein wie das frei bewegliche Kolbenteil.

Der Außenkolben wird in der Erde versenkt. Grabungsarbeiten sind aufwendig und teuer, sodass schon ab einer Höhe von 15 Metern Seilaufzüge empfohlen werden.

Der Hydraulikkolben wird durch einen Motor bewegt, indem dieser Öl in den Kolben pumpt. Der dadurch entstehende Druck presst den beweglichen Teil des Kolbens heraus, sodass die Kabine nach oben gedrückt wird. Entweicht das Öl, fährt der Kolben wieder ein und der Fahrstuhl senkt sich.

 

 

 

 

 

 

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Indirekte hydraulische Aufzüge

Bei diesem Typ kommen wie bei Seilaufzügen ebenso Tragseile zum Einsatz. Das hat zwei Vorteile:

Zum einen wird die Kraft auf die Tragseile und Seilrollen übertragen und damit verteilt, zum anderen ermöglicht die 2:1 Hängung einen kürzeren Hydraulikheber: Bei einem Meter Kolbenhub wird der Fahrstuhl effektiv zwei Meter angehoben.

indirekter hydraulischer Aufzug

Vorteile

  • keine Last auf der Hausdecke
  • eignen sich gut für den nachträglichen Einbau
  • Triebwerksräume müssen nicht in unmittelbarer Nähe des Aufzugs sein
  • keine schnelle Erhitzung
  • vergleichsweise geringere Anschaffungskosten
  • besserer Zugang zur Technik, wartungsarm und günstige Ersatzteile

Nachteile

  • geringe Förderhöhe (max. 25 Meter, es wird jedoch bereits ab 15–18 Meter eine Kosten-Nutzen-Rechnung empfohlen)
  • geringe Fördergeschwindigkeiten
  • vergleichsweise höhere Anschaffungskosten
  • ungeeignet für stark frequentierte Gebäude

Seil- oder Hydraulikantrieb?

Stehen Sie vor der Entscheidung, mit welchem Antrieb Sie Ihren Fahrstuhl betreiben wollen, sind vor allem vier Punkte entscheidend:

  • Einsatzort
  • Geschwindigkeit
  • Förderhöhe
  • Auslastung

Daneben sollten Sie auch immer die Wartungsfreundlichkeit und Energieeffizienz Ihres neuen Aufzugssystems unter die Lupe nehmen. Denn bei den Anschaffungskosten hören die Ausgaben nicht auf. Die folgende Tabelle gibt Ihnen eine erste Orientierung für den empfohlenen Einsatz des Seil- oder Hydraulikantriebs, abhängig von Höhe und Einsatzgebiet.

Förderhöhe Privathaus Wohn- und Geschäftshaus Senioren-wohnheim Ärztehaus Büro und öffentliche Einrichtung Krankenhaus und OP-Betrieb
ab 15 m            
bis 15 m            
bis 12 m            
bis 9 m            
bis 6 m            
bis 3 m            
      Seilaufzug   Hydraulikaufzug    

  Tipp 

Da sich Hydrauliksysteme nur für Förderhöhen bis 25 Meter eignen und mit maximal 1 m/s langsamer sind als Seilantriebe, sollten vor allem Bürogebäude mit hoher Frequenz nicht auf diesen Antrieb zurückgreifen.

Energieeffizienz bei Aufzugsantrieben

Experten schätzen, dass Aufzugsanlagen den Gesamtstromverbrauch eines Gebäudes mit nur drei bis fünf Prozent belasten. Das ist erstmal nicht viel. Doch vor dem Hintergrund steigender Energiekosten suchen Techniker nach jeder nur möglichen Einsparmöglichkeit. Dem Antrieb fällt hier eine entscheidende Rolle zu. Jeder Aufzug hat fünf Energiesparpotenziale:

Energieklasse Aenergiesparender Antrieb

Energieklasse A​Rückspeisung der Bremsenergie

Energieklasse AReduktion der Steuerung im Standby-Betrieb

Energieklasse ALED-Leuchten

Energieklasse AIntelligente Zielwahlsteuerung

Energiespartipps für den Betrieb von Aufzügen

Energiespartipp 1: Für seilbetriebene Aufzüge wird ein großes Antriebsrad benötigt. Um genügend Kraft aufzubringen, dieses Antriebsrad in Bewegung zu setzen, braucht der Elektromotor eine mechanische Übersetzung. Durch die Reibung gehen 20 Prozent der eingesetzten Energie in Form von Wärme verloren. Ein Antrieb, der weniger Reibung erzeugt, ist daher sinnvoll.

Setzen sie einen speziellen Elektromotor ein, der nur aus einem Bauteil besteht. Er reduziert die Reibung und damit den Energieverlust um rund ein Drittel. Ein weiterer Vorteil dieser Technik ist, dass der Motor nun so flach ist, dass er im Aufzugschacht installiert werden kann. Das spart den Maschinenraum und somit wertvolle Nutzfläche.

Energiespartipp 2: Statt mehrerer dicker Stahlseile wird ein Gurt aus mehreren dünnen Stahlseilen eingebaut. Dieser ist biegsamer und lässt sich direkt über die Antriebswelle legen. So entfällt auch hier die verlustreiche mechanische Übersetzung zwischen Motor und Antriebswelle. Die Energieeinsparung beträgt ebenfalls rund ein Drittel.

Energiespartipp 3: Ist der Fahrstuhl schwerer als das Gegengewicht, d. h. maximal ausgelastet, muss er abgebremst werden. Das gleiche gilt für das Gegengewicht, wenn dieses schwerer ist als der Fahrstuhl. Der Motor übernimmt das Bremsen, wobei die Bremsenergie in Strom umgewandelt wird. Bisher ging dieser Strom allerdings in Form von Wärme verloren. Durch eine technische Umrüstung der Steuerung, die sich auch für ältere Modelle eignet, kann der erzeugte Strom zurückgewonnen und in das Hausnetz eingespeist werden.

Energiespartipp 4: Der Fahrstuhl verbraucht auch Strom, wenn er still steht – Fachleute schätzen den Verbrauch auf rund zwei Drittel des eigentlichen Verbrauchs. In Büro- oder Privatgebäuden wird der Fahrstuhl in der Regel zwischen 22 und 6 Uhr kaum bis gar nicht genutzt. In diesen frequenzarmen Zeiten empfiehlt sich die Abschaltung der Steuerung und Frequenzregelung.

Energiespartipp 5: Ist der Fahrstuhl nicht in Betrieb, lohnt es sich, alle Leuchtelemente in den Standby-Modus zu schicken. Dafür eignen sich vor allem LED-Leuchten, da ein ständiges An- und Ausschalten ihre Lebenszeit nicht verringert. LEDs haben gegenüber herkömmlichen Leuchtmitteln einen weiteren Vorteil: Sie sparen 90 Prozent des Stroms.

Energiespartipp 6: Die Zielwahlsteuerung verhindert Leerfahrten, leitet die Passagierströme effizient und achtet auf eine maximale Auslastung der Kabine. Das Ziel muss hierfür vor dem Betreten der Kabine in ein Display eingegeben werden. Diese Variante eignet sich, wenn mehrere Fahrstühle zur Verfügung stehen, sodass der optimale Aufzug zugewiesen werden kann.

  Info

Achten Sie auf das Energielabel des VDI (Verein Deutscher Ingenieure). Dieses wurde 2007 für Aufzüge eingeführt, um den Energiebedarf und -verbrauch anhand einheitlicher Kriterien transparent zu machen.

Mit dem richtigen Aufzugssystem Geld sparen

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Bildquellen:
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