Das Gegengewicht und die Energieeffizienz

Damit Aufzuganlagen möglichst energieeffizient gebaut und betrieben werden, sollte der Gegengewichtsausgleich mit 40 Prozent ausgeführt werden. Der Energieverbrauch ist dadurch deutlich geringer. Warum ist das so?

Von Ludwig Semmler

Aufzuganlagen sollen möglichst langlebig und wartungsarm sein sowie natürlich energetisch effizient gebaut und betrieben werden. Um diese Ziele zu erreichen, genügt es nicht, nur den Energieverbrauch der Aufzuganlage während der Fahrt zu betrachten.

Meist wird die Energieeffizienz direkt mit der Energierückspeisung bzw. der Energiebevorratung in Verbindung gebracht. Je nach Gebäude und Auslastung der Aufzuganlage ist die Nutzung entsprechender Systeme sinnvoll. Es ist nicht falsch, diese Produkte in die Überlegung mit einzubeziehen, aber das bringt nicht den höchsten Nutzen. Vielmehr ist es sinnvoll, den gesamten Aufzug schon während der Planungsphase auf Energieeinsparpotenziale zu untersuchen.

Lange Nutzung und einfache Reparatur

Energieeffiziente Anlagen zu bauen bedeutet, Anlagen in den Markt zu bringen, die möglichst lange genutzt werden. Die Ersatzteilversorgung und die Möglichkeit einer einfachen Reparatur spielen eine wichtige, wenn nicht sogar die wichtigste Rolle.

Die Berechnungen der Treibscheibe und der Seile haben einen Einfluss auf die Standzeit dieser Konstruktionselemente. Neben der Wahl der Durchmesser der Seile, der Treibscheibe und der Anzahl der Seile hat auch die Wahl des Gegengewichtsausgleich einen erheblichen Einfluss auf die Standzeit der Treibscheibe und der Seile.

In den meisten Fällen wird seit einigen Jahren mit 50 Prozent Gegengewichtsausgleichs gerechnet. Damit ist der Drehmomentbedarf bei der Abwärtsfahrt des leeren Fahrkorbs und Aufwärtsfahrt des vollen Fahrkorbs gleich hoch. Die Antriebe und Frequenzumrichter werden so am besten berechnet.

Zunächst gibt es nur Nachteile …

Alte Aufzuganlagen vom Ende des vergangenen Jahrtausends wurden oft mit 45 Prozent oder 40 Prozent Gegengewichtsausgleich kalkuliert. Welche Vorteile hat eine Aufzuganlage, die 40 Prozent Gegengewichtsausgleich hat?

Zunächst gibt es nur Nachteile. Der Antrieb, die Bremse, der Frequenzumrichter, die Seile und die Treibscheibe müssen für den Volllastfall berechnet werden. Das bedeutet, dass diese Bauteile mit einem höheren Drehmoment berechnet werden müssen. Für eine Volllastfahrt nach oben benötigt eine Aufzuganlage mit 40 Prozent Gegengewichtsausgleich 25 Prozent mehr Drehmoment als eine Aufzuganlage mit 50 Prozent Gegengewichtsausgleich.

Warum wurden Aufzuganlagen in der Vergangenheit trotz dieses scheinbaren Nachteils mit 45 Prozent oder 40 Prozent Gegengewichtsausgleich gebaut? Der Vorteil liegt in der Nutzung der Aufzuganlage. Eine Aufzuganlage wird selten mit Volllast aufwärts genutzt. Der Fahrkorb wird jedoch regelmäßig ohne Last abwärtsgefahren.

Die Vorteile von 40 Prozent …

Foto: © Ziehl-Abegg

Fährt der Fahrkorb ohne Last abwärts, benötigt die Anlage nur noch 80 Prozent Drehmoment. Der Nachweis der Treibfähigkeit ist durch das geringere Differenzgewicht zwischen Fahrkorb und Gegengewicht leichter. Der Öffnungswinkel von Sitz- oder Keilrillen kann optimal gewählt werden. Der Flächendruck zwischen Treibscheibe und Seile ist dadurch geringer.

Folgende Vorteile hat eine Aufzuganlage mit 40 Prozent Gegengewichtsausgleich:
• Ca. 10–20 Prozent Energieeinsparung
• Längere Lebensdauer von Seile + Treibscheibe
• Geringerer Stahlverbrauch, deutlich kleinerer ökologischer Fußabdruck
• Kürzere Montagezeit
• Niedrigere Materialkosten, Altanlagen müssen nicht aufgelastet werden – bei älteren Aufzuganlagen stimmt der Gegengewichtsausgleich fast nie.

Beispiele:
Die Tabellen zeigen einen Vergleich mit 40 Prozent und 50 Prozent Gegengewichtsausgleich. Im Lastenaufzug musste eine Unterkette eingebaut werden. Der Flächendruck zwischen Treibscheibe und Seil ist deutlich kleiner. Dadurch ist die Anzahl der Biegewechsel der Seile höher. Seil und Treibscheibe haben eine deutlich höhere Biegewechselzahl. Der Energieverbrauch beim Lastenaufzug ist 18 Prozent geringer.

Energierückspeisung bei vielen Fahrten

Der Energieverbrauch beim Personenaufzug ist vernachlässigbar. Der Nennstrom bei der Abwärtsfahrt mit leerem Fahrkorb ist geringer. Beim Vergleich beider Tabellen fällt auf, dass der Energieverbrauch stark abhängig ist von der Anzahl der Fahrten.

Aufzuganlagen, die eine geringe Fahrtenzahl haben, verbrauchen weniger Energie. Diese Anlagen speisen aber auch wenig Energie zurück. Deshalb ist der Einsatz von Energierückspeisung oder Energiebevorratung nur sinnvoll, wenn die Aufzuganlage eine hohe Fahrtenzahl aufweist.

Damit Aufzuganlagen möglichst energieeffizient gebaut und betrieben werden, sollte der Gegengewichtsausgleich mit 40 Prozent ausgeführt werden. Der Energieverbrauch ist dabei deutlich geringer. Die Seile und Treibscheibe haben einen erheblich geringeren Verschleiß und erlauben eine deutlich höhere Fahrtenzahl. Besonders bei der Modernisierung muss das Gegengewicht meist nicht aufwendig aufgelastet werden.

Der Autor ist Gebietsverkaufsleiter (Geschäftsbereich Antriebstechnik) bei Ziehl Abegg SE.

Weitere Informationen: ziehl-abegg.de