Ob Burj Khalifa, One World Trade Center oder zukünftige Wolkenkratzer mit Rekordhöhen: Der thyssenkrupp-Testturm in Rottweil kann bald das Schwingungsverhalten der höchsten Gebäude der Welt imitieren. Mit einem neu installierten "Schwingungstilgersystem" ist der im Bau befindliche Turm nun um eine weitere technische Finesse reicher. Einerseits werden damit die wetterbedingten Bewegungen des 246 Meter hohen Turmes ausgeglichen, andererseits können aber auch Schwingungen anderer Gebäude simuliert und damit Kosten und Zeit von aufwändigen Tests reduziert werden.

Ende Januar wurde von der GERB Schwingungsisolierungen GmbH in der Turmröhre ein riesiges, von elektromagnetischen Linearmotoren gehaltenes Pendel installiert - auf 193 m Höhe. Diese Technologie ist bereits in Hochhäusern in New York, Shanghai oder Dubai verbaut, doch in der Kombination aus aktiver und passiver Bewegung ist sie weltweit einmalig.

Trotz der schlanken Bauform kann der 246 m hohe Testturm in Rottweil durch Wind und Wetter in Bewegung geraten, speziell durch sogenannte wirbelerregte Querschwingungen. Das neue System stemmt der Turmbewegung eine Pendelmasse von 240 Tonnen entgegen und verhindert so, dass Besucher der Aussichtsplattform die Bewegung des Turms spüren. Der Schwingungstilger vermindert zudem die Ermüdungsbelastung des Testturms für Aufzugsinnovationen.

Wirklich bahnbrechend ist jedoch sein zweiter Zweck: Die Entwicklungsingenieure von thyssenkrupp Elevator können dank des aktiven Pendels Aufzugssysteme unter realistischen Bedingungen testen. Aus diesem Grund wurde zusammen mit der Firma GERB gemeinsam ein intelligenter Mechanismus entwickelt, um den Testturm künstlich zu realistischen Schwingungen anzuregen - auch bei Windstille.

"Wir können damit die unterschiedlichsten Gebäudehöhen und Wetterbedingungen simulieren", erklärt Andreas Schierenbeck, Vorstandsvorsitzender von thyssenkrupp Elevator. "Das gilt natürlich auch für Gebäude, die noch gar nicht gebaut worden sind. So können wir unsere Aufzüge bereits in der Konstruktionsphase ersten Tests unterziehen." Gerade Gebäudeschwingungen stellen eine der großen Herausforderungen in der Aufzugsentwicklung dar. Denn jede Gebäudestatik ist darauf ausgelegt, sich in geringem Maße mit dem Wind zu bewegen. Aufzugsschächte bewegen sich folglich immer mit. Diese realistischen Bedingungen machen den Vorteil eines hohen Testturmes gegenüber unterirdischen Testschächten aus.

Nach der erfolgten Installation werden nun die Schwingungen des Turms aufgezeichnet und ausgewertet, um die Steuerung der künstlichen Anregung anzupassen. Der Krafteinsatz und das Timing werden dabei von einem Computer gesteuert. Denn es muss sichergestellt werden, dass das gewaltige Pendel kontrolliert schwingt und auf Bewegungen des Bauwerks abgestimmt wird. Zudem enthält das System Dämpfungselemente, so genannte VISCO Dämpfer, welche die Energie des schwingenden Pendels zerstreuen. So lassen sich die ursprünglichen Turmbewegungen von bis zu 76 cm in alle Richtungen auf unter 15 cm reduzieren.

thyssenkrupp Elevator AG, Essen