20 Jahre Innovation

Von Ricardo Muñoz | Leserplattform | Dezember 1, 2020

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20 Jahre Innovation
Ein maßgeschneiderter Gen2-Glasaufzug, der 2019 von Otis installiert wurde, befördert Besucher des Empire State Buildings zum neu gestalteten Observatorium im 102.
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Der im Jahr 2000 eingeführte Gen2-Aufzug von Otis ersetzte Stahlseile durch stahlverstärkte Polyurethanbänder. Dies ermöglichte eine maschinenraumlose Konstruktion, die Platz sparte, Kosten senkte und für eine ruhigere und komfortablere Fahrt sorgte. Die dünnen Bänder und die deutlich kleinere Seilscheibe reduzierten Drehmoment und Energieverbrauch, während überarbeitete Kabinen, reibungsarme Führungen und Isolationspolster den Komfort erhöhten. Permanentmagnetmotoren und regenerative ReGen-Antriebe senkten den Energieverbrauch drastisch und machten Schmierstoffe und Sondermüll überflüssig. Kontinuierliche Upgrades ergänzten die Technologie um digitale Services wie die vorausschauende Wartung Otis ONE, die berührungslose Fahrgastinformation eCall und das Streaming-Angebot eView. Dies trug maßgeblich zur weltweiten Verbreitung bei, die bis 2020 eine Million Einheiten überstieg und Installationen in markanten Hochhäusern zur Folge hatte. Otis passte den Gen2-Aufzug an die Bedürfnisse während der Pandemie an und entwickelt ihn zu einer IoT-basierten Plattform weiter.

Otis baut weiterhin auf der Technologie seines Bestsellers Gen2 Aufzug auf.

Als Otis das maschinenraumlose (MRL) einführte Gen2®-Aufzug Anfang 2000 war es mit etwas völlig Neuem ausgestattet: Riemen anstelle von Stahlseilen – eine Innovation, die es den Otis-Ingenieuren ermöglichte, eine effiziente, kompakte Maschine zu entwickeln, die problemlos in den Schacht passt. Der Gen2-Aufzug wurde sofort ein Erfolg, und die Kunden schätzten seine Energieeffizienz; platzsparendes Design; und sanfte, ruhige Fahrt.

Seitdem hat Otis das Gen2-System kontinuierlich weiterentwickelt und neue Funktionen integriert, um den sich ändernden Bedürfnissen von Kunden und Passagieren in einer zunehmend digitalen Welt gerecht zu werden. Diese kontinuierliche Innovation hat dazu beigetragen, den Kraftstoffverkauf zu unterstützen, der im Jahr 1 2020 Million Einheiten überstieg, und macht den Gen2 zum meistverkauften Aufzug in der 167-jährigen Geschichte von Otis. Jetzt, da das Unternehmen das 20-jährige Jubiläum des Gen2-Starts feiert, ist es ein guter Zeitpunkt, die Geschichte hinter seiner Entwicklung noch einmal Revue passieren zu lassen: ein dramatisches Epos und die Version der Aufzugsindustrie des Weltraumrennens der 1960er Jahre.

Die Idee, den Maschinenraum abzuschaffen, entstand in den 1990er Jahren in einer Zeit intensiven Wettbewerbs und rasanter Innovationen in der Aufzugsindustrie. Bis zu diesem Zeitpunkt erforderten Aufzugsinstallationen einen Raum, um die Maschine, die den Aufzug antreibt, zusammen mit der Steuerung, dem Antrieb und anderen Geräten unterzubringen. Der Wegfall dieses Raums würde den Architekten mehr Gestaltungsfreiheit verschaffen, die „Dachverschmutzung“ reduzieren, die Baukosten senken und die vermietbare Fläche für Bauherren erhöhen. Der erste MRL-Aufzug wurde 1996 eingeführt, und vor diesem Hintergrund traf sich ein Team von Otis-Ingenieuren aus der ganzen Welt in Connecticut, um Ideen für einen neuen Aufzug zu entwickeln. Aus dieser Zusammenkunft entstand die Idee, flexible, stahlverstärkte Polyurethanriemen einzusetzen.

Abwickeln des Kabels

Da Stahlseile relativ steif sind, benötigen sie eine große Seilscheibe, um den Biegeradius zu erhöhen und die Belastung der Seile zu reduzieren. Moderne Sicherheitsvorschriften schreiben ein Verhältnis von 40:1 zwischen dem Durchmesser der Antriebsscheibe und dem Durchmesser des Kabels vor. Mit anderen Worten, die Seilscheiben müssen einen Durchmesser von mindestens dem 40-fachen des Durchmessers des Tragseils haben. Also ein typisches 1/2-in. Kabel erfordert eine 20-Zoll-Durchmesser-Scheibe. Flachriemen stellten eine Möglichkeit dar, die Größe der Seilscheibe radikal zu reduzieren und gleichzeitig die Anforderung des 40:1-Codes zu erfüllen: Ingenieure würden das Kabel behalten, aber die einzelnen Stränge abwickeln, nebeneinander legen und mit Polyurethan umhüllen – einem organischen Polymer, das bekannt ist für seine Flexibilität, Festigkeit, Haltbarkeit und Hitzebeständigkeit. Die von Otis hergestellten Riemen waren dünner als 3 mm (1/8 Zoll). (Kabel werden immer noch für Hoch- und Superhochhausanwendungen verwendet.)

Die dünnen Riemen gaben Otis die Freiheit, die Größe der Maschinenscheibe drastisch zu reduzieren, auf weniger als 5 Zoll im Durchmesser – etwa 85 % kleiner als die Scheibe der Maschine, die sie ersetzte. Die kleinere Seilscheibe wiederum bedeutete, dass viel weniger Drehmoment zum Antrieb der Maschine erforderlich war. Die Gen2-Maschine ist kompakt genug, um auf einen Querträger oben im Schacht zu passen, sodass kein separater Maschinenraum erforderlich ist. Ohne Maschinenraum können Steuerung und Antrieb überall hinfahren, solange sie sich in einer bestimmten Entfernung zur Maschine befinden.

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Rendering einer Gen2-Maschine mit fünf Riemen, bei der der Riemenschutz entfernt wurde, um die Riemenscheibe zu zeigen
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Der flexible Riemen ermöglicht einen deutlich kleineren Biegeradius. Der Polyurethan-Mantel reduziert Verschleiß und Betriebsgeräusche.

Fahrkomfort

Der Gen2-Aufzug bietet eine reibungslose, leise Fahrt. Erstens beseitigten die stahlverstärkten Polyurethanriemen eine Geräuschquelle, die manchmal als „Seilsingen“ bezeichnet wird: das Surren oder Zischen, das durch den Metall-Metall-Kontakt von Stahlseilen entsteht, die sich über die Metallscheibe bewegen. Otis hat auch das Auto selbst neu gestaltet, um die Fahrqualität zu verbessern, obwohl das Gesamtgewicht reduziert wurde. Das senkt sowohl den Energieverbrauch als auch die Betriebskosten. Die Ingenieure haben einen stabileren Fahrzeugrahmen entwickelt, um Vibrationen zu minimieren, und ein neues Belüftungssystem, um frische Luft in die Kabine zu bringen und gleichzeitig den Lärm zu dämpfen. Lärm und Vibrationen wurden weiter reduziert, als die Gleiter, die die Aufzugskabine auf den Schienen halten, durch hochwertige, reibungsarme Rollenführungen ersetzt wurden. Spezielle Isolationspads unter der Maschine dämpfen den erzeugten Klang, und da die Relais größtenteils entfallen, ist sogar der Controller leise.

Sustainability

Der Gen2-Aufzug war auch ein Bekenntnis zu grüner Technologie. Sein hocheffizienter permanenterregter Synchronmotor reduzierte den Energieverbrauch im Vergleich zum ersetzten Asynchronmaschinensystem um 50 %. Eine noch größere Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz der Gen2 wurde später mit der regenerativen Antriebstechnologie ReGen® realisiert, die zuvor nur bei Hochhaussystemen verfügbar war. Kombiniert man diese Systeme mit anderen energieeffizienten Features, wie beispielsweise LED-Beleuchtung, kann der Gesamtenergieverbrauch im Normalbetrieb um 75 % im Vergleich zu herkömmlichen Getriebemaschinen mit nicht rückspeisefähigem Antrieb gesenkt werden. ReGen-Antriebe sind heute Standard bei allen Otis Gen2- und SkyRise®-Aufzugssystemen.

Der Gen2-Aufzug verfügt außerdem über dauerhaft abgedichtete Lager, wodurch eine gefährliche Abfallquelle eliminiert wird. Es ist weder eine zusätzliche Schmierung erforderlich, noch müssen die Riemen selbst geschmiert werden.

Mechanisch zu Digital

Die neuesten Modelle des Gen2-Aufzugs basieren auf dem ursprünglichen Gen2, teilen die gleiche Flachriementechnologie und effiziente Maschine, sind jedoch intelligenter und vernetzter. Heutige Gen2-Aufzüge erzeugen bei jeder Fahrt riesige Datenmengen, die den Support für Kunden und Fahrgäste verbessern. Die digitale Serviceplattform Otis ONE® verwendet beispielsweise Big-Data-Analysen und proprietäre Algorithmen, um Stillstände vorherzusagen und zu verhindern. Ähnliche Intelligenz und Konnektivität treibt die eCall®-Smartphone-App an, eine berührungslose Technologie, die die Wartezeit verkürzt, indem sie es den Fahrgästen ermöglicht, ihren Aufzug von überall im Gebäude herbeizurufen, damit er dort auf sie wartet, wenn sie ankommen. Darüber hinaus liefert der eView®-Streaming-Dienst Nachrichten und Unterhaltung direkt auf ein Display im Auto, damit die Passagiere während der Fahrt genießen können. Es ermöglicht auch Gebäudemanagern, den Mietern wichtige Informationen zu liefern.

Der Gen2-Aufzug wurde im Jahr 2000 in Europa eingeführt und die ersten Einheiten wurden in Linz, Österreich, installiert. Zwanzig Jahre später sind Gen2-Aufzüge in fast jedem der 200 Länder und Gebiete zu finden, in denen Otis geschäftlich tätig ist.

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Die Gen2-Seilscheibe hat einen Durchmesser von weniger als 5 Zoll, etwa 85 % kleiner als die Scheibe der Maschine, die sie ersetzt hat.

Die Konfigurationen können an die spezifischen Anforderungen eines bestimmten Standorts angepasst werden, sei es für ein Wohn- oder Geschäftsgebäude, einen Turm mit gemischter Nutzung, ein Einzelhandelsumfeld, ein Hotel, ein Krankenhaus, ein U-Bahn-System oder einen Flughafen. Ursprünglich für niedrige und mittlere Gebäude konzipiert, ist der Gen2-Aufzug heute in einigen Teilen der Welt für Hochhäuser bis 150 m erhältlich. Es gibt sogar ein Modell, das mit Batteriestrom betrieben wird. Ästhetische Optionen ermöglichen es Kunden, stilvolle Kabineninnenräume zu gestalten, die den Charakter ihrer Gebäude ergänzen.

Gen2-Aufzüge wurden in einigen der berühmtesten superhohen und megahohen Gebäude der Welt installiert. Im Empire State Building zum Beispiel befördert ein speziell angefertigter gläserner Gen2-Aufzug Besucher vom 86. Stock zum renovierten Observatorium im 102. Stock. Im Lotte World Tower in Seoul werden bestimmte Gen2-Aufzüge als „Rettungsboote“ bezeichnet, die so programmiert sind, dass sie im Notfall zwischen sicheren Evakuierungszonen und dem Erdgeschoss fahren. Der Burj Khalifa in Dubai (derzeit das höchste Gebäude der Welt), das Finanzzentrum Ping An in Shenzhen, das Tour Carpe Diem in Paris und das Londoner Bishopsgate 22 sind ebenfalls mit Gen2-Aufzügen ausgestattet.

Als COVID-19 zu einer globalen Krise wurde, arbeitete Otis daran, neue Anforderungen und Bedürfnisse zu erfüllen. Berührungslose Lösungen, Reinigungssysteme, Fernüberwachung und der neuartige Einsatz von Dispatching-Technologien zur Unterstützung der sozialen Distanzierung zeigen alle die Anpassungsfähigkeit des Gen2-Systems angesichts der Pandemie. Mit Blick auf die Zukunft entwickeln die Otis-Ingenieure den Gen2-Aufzug immer wieder neu. Das Unternehmen bereitet sich auf die Einführung einer neuen Aufzugsplattform vor, die auf dem Internet der Dinge basiert, aber rund 20 Jahre lang an Innovationen und Verfeinerungen gebaut hat, die sich auf verbesserte Zuverlässigkeit und Fahrgastkomfort konzentrieren.

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