Aufzüge werden grün

Täglich werden weltweit mehr als sieben Milliarden Aufzugsfahrten in hohen Gebäuden durchgeführt. Angesichts der Tatsache, dass die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten lebt - eine Zahl, die bis zum Jahr 2050 voraussichtlich auf 70 Prozent ansteigen wird - ist ein effizienter vertikaler Transport zu einer dringenden Herausforderung geworden. Um mit dem Zustrom von Stadtbewohnern und dem Anstieg des Meeresspiegels Schritt zu halten, müssen Entwickler nicht nur höher bauen, sondern auch umweltfreundlichere vertikale Transportmittel entwickeln, dh sichere und nachhaltige Wege, um die Bewohner von Grund auf in den Himmel zu befördern .

Neuere Aufzüge verfügen bereits über grüne Merkmale wie LED-Leuchten, wasserlösliche Farben und recycelte Baumaterialien. Viele Unternehmen haben jedoch bereits vor hundert Jahren damit begonnen, eine breite und etwas ausgefallene Palette von Alternativen zu den traditionellen Seil- und Seilrollensystemen zu erforschen. Von der diagonalen Fahrt (das Luxor Hotel in Las Vegas verfügt über einen Aufzug, der in seinem pyramidenförmigen Gebäude mit einer Neigung von 39 Grad fährt) bis zur Zielabfertigung (Gruppierung von Passagieren, die für dieselben Ziele in dieselben Aufzüge gebunden sind) zu sogenannten Magnetmotoren (unter Verwendung von Magnetmotoren) ein magnetisches Feld, das eine Aufzugskabine zwischen den Stockwerken antreibt), ist die Welt des vertikalen Transports eine Welt der großen Hoffnungen und höheren Einsätze.

Wir denken im Allgemeinen nicht viel über Aufzüge nach, außer in den kurzen Momenten, in denen wir uns in ihnen befinden. Sie mögen uns klaustrophobisch, unbeholfen oder ungeduldig machen, aber diese vertikalen Transportmittel sind in der Tat ein Wunderwerk der Technik: Aufzüge transportieren nicht nur Passagiere und Fracht auf und ab, sondern auch Hunderte von Stockwerken - zu Hotelzimmern und Apartments, Lobbys und Kellern - Tragen Sie Tonnen von Stahlseilen bei jeder Fahrt. Die Schächte, in denen sie betrieben werden, sind für die strukturelle Integrität eines Gebäudes von entscheidender Bedeutung. Ihr Design kann den entscheidenden Unterschied zwischen nachhaltiger Raumnutzung und Kapitalrendite bedeuten.

Leider verlassen sich viele Aufzüge in den Vereinigten Staaten auf Alterungstechnologie, klobige Fahrerhäuser und schädliche Schmiermittel, was erhebliche Umwelt- und finanzielle Kosten verursacht. Bedenken Sie, dass ein Aufzug in einem typischen Wolkenkratzer 80.000 Pfund wiegen könnte. Das Heben dieser ganzen Masse erfordert eine enorme Menge an Energie. Je höher das Gebäude, desto mehr Aufzugsschächte mit jeweils eigenem Motor werden benötigt. Für besonders hohe Gebäude ist häufig eine Lobby in der Mitte des Himmels zwischen dem Erdgeschoss und dem Dach erforderlich. Tatsächlich machen Aufzüge in der Regel zwischen 2 und 10 Prozent des Energieverbrauchs eines Gebäudes aus. Dazu gehören Materialien wie Innenfarben, Teppich, Bedienfelder, Beleuchtung, Lüftungssysteme und die mechanische Technologie, mit der die Kabine selbst betrieben wird.

Jedes dieser Elemente trägt zur Gesamtpunktzahl eines Gebäudes für die LEED-Akkreditierung (Leadership in Energy and Environmental Design) des US Green Building Council bei. Grundsätzlich ist LEED ein weltweit anerkanntes Symbol für Nachhaltigkeitsleistung, obwohl viele Aufzugshersteller Dritte damit beauftragen, Lebenszyklus- und Toxikologiestudien mit ihren Materialien durchzuführen. Gebäude auf der ganzen Welt sind sehr daran interessiert, dieses Gütesiegel zu erhalten.

Während LEED 2016 die neuesten Aufzugsnormen herausgab, begannen bereits in den 1990er Jahren Initiativen für umweltfreundliche vertikale Transporte. Die Technologie ohne Maschinenraum (MRL) beseitigte beispielsweise den Raum, in dem Hydrauliköl und Pumpen untergebracht sind - einer der größten Fortschritte im Aufzugsdesign, seit sie ein Jahrhundert zuvor elektrisch betrieben wurden. Der raumlose Aufzug benötigt weniger vertikalen und horizontalen Raum. Ohne einen Maschinenraum kann das Flachdach eines Gebäudes leichter ausgedehnte Grünflächen mit Bepflanzungen und Sonnenkollektoren aufnehmen.

Heutzutage interessieren sich die Hersteller hauptsächlich für regenerative Antriebssysteme: Aufzüge, die einen Teil der von ihnen verbrauchten Energie zurückgewinnen. Für die vertikale Transportbranche bedeutet dies die Förderung einer Wirtschaft, in der Nachhaltigkeit rentabel ist. Thyssenkrupp Elevator hat 2017 als erstes Unternehmen einen bestehenden Aufzug auf Netto-Null-Energie umgerüstet. Das Projekt, das in Bostons historischem Viertel stattfand, testete energieerzeugende Autos, die Strom zurück in das Stromnetz leiten. Ingenieure wollten Wege finden, um Energie zu sparen, wenn der Aufzug lief - und vor allem, wenn der Aufzug nicht lief.

„Wir produzieren tatsächlich mehr Energie als wir verbrauchen“, sagt Brad Nemeth, Vice President für Nachhaltigkeit bei Thyssenkrupp Elevator Americas. Als Pionier in der Vertikaltechnologie fand das Unternehmen eine Möglichkeit, die Lichter und den Lüfter des Aufzugs auszuschalten und sogar den Antrieb abzuschalten: Sie schufen sozusagen einen Schlafaufzug (der jedoch auf Befehl aufwacht).

Paradoxerweise benötigen Aufzüge Energie, auch wenn sie nicht in Gebrauch sind: Wenn die Kabinen nach dem Ansturm des Morgens im Leerlauf sitzen, müssen Aufzugssysteme mit Energie versorgt werden, damit sie für den nächsten Passagieranruf bereit sind. Um die Energieverschwendung zu reduzieren und die Effizienz zu verbessern, hat Otis Elevator ein System namens CompassPlus Destination Dispatching entwickelt, das Aufzüge bei wenig Verkehr außer Betrieb setzt. Ein weiteres Gerät, der patentierte batteriebetriebene Aufzug Gen2 Switch, arbeitet mit Solar- und Windkraft und verbraucht weniger Strom als ein Haartrockner. „Die Technologie von Otis wird mittlerweile täglich in über 250 Städten in mehr als 50 Ländern eingesetzt“, sagt Tom Vining, Präsident von Otis Americas. "Bis heute haben wir mehr als eine halbe Million Aufzüge von Gen2 verkauft."

In der Tat ist Otis der weltweit größte Hersteller von vertikalen Transportsystemen mit Aufzügen in einigen der berühmtesten Bauwerke der Welt, darunter der Eiffelturm, das Empire State Building, das ursprüngliche World Trade Center und der Burj Khalifa (der mit 828 Metern Höhe gilt als das höchste Gebäude der Welt). Ihre Aufzüge stammen aus der Mitte des 19. Jahrhunderts, obwohl die Verwendung von Hebezeugen noch weiter zurückverfolgt werden kann - bis in die römische Antike. Kräne, Ankerwinden und Capstans (uralte Wasserhebegeräte, die auf einer Art Schwing- und Wippe-Konstruktion basieren) könnten die Verwendung von Gegengewichten in frühen Aufzügen und Hebezeugen inspiriert haben.

Moderne Aufzugsingenieure stehen jedoch vor einem einzigartig modernen Problem: dem Kampf um die Beseitigung giftiger Abwässer, die entstehen, wenn eine Aufzugskabine von Flutwasser überflutet wird. Zunehmender Klimawandel bedeutet stärkere Sturmfluten, die Aufzugsschächte überschwemmen können. Wenn das Wasser abfließt, nimmt es Schmierstoffe auf, die direkt in unsere Wasserversorgung gelangen und Wasserlebewesen gefährden können. Als Reaktion darauf entwickelte Thyssenkrup einen Erdölersatz - eine biologisch abbaubare Flüssigkeit auf Rapsbasis.

Die Schindler Elevator Corporation hat ihrerseits daran gearbeitet, den Kraftstoffverbrauch ihrer Servicefahrzeugflotte durch lokale Materialbeschaffung und Nabenverteilung zu senken, wodurch die gesamten Transportemissionen gesenkt werden. „Achtzig Prozent unserer Gerätekomponenten sind recycelbar“, sagt Mike Ramandanes, Senior Vice President für Neuinstallationen bei Schindler Elevator. Das Unternehmen hat sich mit einigen der bekanntesten grünen Gebäude in den USA zusammengetan, darunter Hearst Tower, das erste Gebäude in New York City, das die LEED-Gold-Zertifizierung erhalten hat (seitdem wurde es mit Platin ausgezeichnet).

Die Installationspreise für die höchsten Gebäude können laut einem globalen Bericht von Orbis Research aus dem Jahr 2017 zwischen 500.000 USD für Einzelaufzüge und mehr als 1 Million USD für Doppeldecker (die auf abwechselnden Etagen anhalten und die Anzahl der Zwischenstopps pro Lauf reduzieren) liegen. Versorgungsunternehmen bieten begrenzte steuerliche Anreize für umweltfreundliche „modernisierte“ Aufzüge, und einige Installateure bieten Vor-Ort-Messungen an, um Unternehmen und Mietern zu zeigen, dass die Energieeinsparungen real sind. Die Kapitalstrategie und der Drang, Produkte zu verkaufen, sind jedoch größtenteils Sache der Aufzugshersteller.

Ein Aufzugsupgrade ist zwar teuer, aber die Dividenden sind es wert. Und wenn Entwickler nachhaltige vertikale Technologien einsetzen, treiben sie Innovationen voran. Eine Innovation wie der „TWIN“ von Thyssenkrupp, ein doppelstöckiger Aufzug mit unabhängigen Kabinen, die auf denselben Führungsschienen fahren, ermöglicht eine nahtlose Bewegung zwischen der oberen und unteren Zone von Gebäuden mit mehr als 30 Stockwerken Residenz. Kleinere Aufzugsmechanismen, wie sie von Otis entwickelt wurden, ersetzen herkömmliche Seile durch Flachriemen, was das Gewicht verringert und den Luftwiderstand und die Wärmereibung verringert. Diese Lösungen sprechen die Verbraucher an, bieten den Bauherren jedoch auch erhebliche Einsparungen bei den Energiekosten und eine elegantere Ästhetik in Innenräumen.

Viele Unternehmen testen sogar neuere Technologien außerhalb des Unternehmens. Der in Helsinki ansässige Aufzugshersteller Kone Oyj bohrte beispielsweise 350 Meter in eine Kalksteinmine, um ein Technologielabor zu schaffen, in dem Experimente mit patentiertem Hebematerial, Robotik, Vibrationsresonanz und freiem Fall durchgeführt werden. Und in Deutschland testet Thyssenkrupp seinen neuen „MULTI“, der sich auf Magnetfelder anstelle von Kabeln stützt und innerhalb oder außerhalb eines Gebäudes vertikal oder horizontal verlaufen kann und Architekten neue Möglichkeiten bietet.

Aber das Epizentrum des Hochhauses könnte Asien und der Nahe Osten sein. Chinas historisches Urbanisierungsprogramm hat die Anzahl vertikaler Verkehrsprojekte dort dramatisch erhöht. In Dubai, der Heimat von 18 der höchsten Türme der Welt, kennzeichnen Panoramaaufzüge, ergonomische Bremssysteme und Geräuschunterdrückungstechnologie eine neue Grenze in der vertikalen Technologie. Der Jeddah Tower in Saudi-Arabien wird das erste Gebäude sein, das eine Höhe von 1.000 Metern erreicht - das ist das Neunfache der Höhe der ersten Mondschussrakete der NASA -, wenn es 2020 fertiggestellt ist.

Der Tag wird kommen, an dem ein Passagier auf die 300. Etage eines wolkenbedeckten Turms fahren kann, dessen Aufstieg von seillosen Kabinen und Solarenergie angetrieben wird. Die Aufzüge können dann frei in jede Richtung fahren, wie es Willy Wonka vorsieht, und die Architekten sind nicht mehr durch die vertikale Richtung der Aufwärtsbewegung oder durch die Einschränkungen des Bodens darunter eingeschränkt. Auf einem Planeten, auf dem die Bodenressourcen begrenzt sind, ist eine nachhaltige Erhebung von größter Bedeutung.

"Angesichts der immensen Urbanisierung ist es unsere Aufgabe, sicherzustellen, dass wir in der Lage sind, buchstäblich mehr zu erreichen als jemals zuvor", so Ramandanes.