Von der Bühne zum Aufzug

Serapid bietet eine Ergänzung für Anwendungen, bei denen Hydraulik oder Seilantriebe an ihre Grenzen stoßen.

von Sascha Göbel, EW-Korrespondent

Seit über 50 Jahren ist Serapid als Hersteller von Systemen für den vertikalen und horizontalen Transport schwerer Lasten tätig. Das 1972 in Nordfrankreich gegründete Unternehmen hat sich mit seinem eigenen mechanischen Antriebsprinzip, der Starrkettentechnologie (RCT), auch bekannt als Schubkettentechnologie, einen Namen gemacht.

Nach jahrzehntelanger Anwendung in der industriellen Fördertechnik und – seit Mitte der 1990er-Jahre – im Bühnenbau ist Serapid seit 2019 unter dem Markennamen Serapid Lift Systems auch im traditionellen Aufzugsmarkt aktiv. Auf der Interlift 2019 wurde erstmals ein voll funktionsfähiger, der Norm EN 81-20/50 entsprechender Autolift präsentiert – eine Zulassung, die für dieses Antriebsprinzip im Aufzugsbereich bisher nicht verfügbar war.

Das Prinzip der starren Kette: Starre Kraft aus einer flexiblen Kette

Das Herzstück des RCT-Systems ist eine Kette aus präzisionsgefertigten, blockförmigen Stahlgliedern, die sich unter Druckbelastung durch Form und Kraft ineinandergreifen. Beim Vorwärtshub der Kette bilden die einzelnen Glieder einen starren, stangenförmigen Aktor – die sogenannte Laternenzahnstange –, der die Last vertikal nach oben drückt. Beim Rückhub trennen sich die Glieder wieder; die Kette wird flexibel und kann platzsparend am Boden gelagert werden.

Maschinenbautechnisch betrachtet verhält sich die verlängerte, starre Kettensäule unter Last wie ein beidseitig eingespannter Stab – der sogenannte Euler-Fall 4, der günstigste aller Euler-Fälle mit der kürzesten effektiven Knicklänge und somit der höchsten Knicklast. Selbstverständlich ist die Kette kein homogener Vollstab, und die Kunst des Ingenieurwesens besteht darin, das tatsächliche Flächenträgheitsmoment dieser Gelenkstruktur – unter Berücksichtigung der Lager zwischen den Kettengliedern und aller Bauteiltoleranzen – präzise zu bestimmen und entsprechende Sicherheitsfaktoren anzuwenden. Zur Veranschaulichung: Der am häufigsten verwendete Antrieb, der LinkLift80, ist für eine Tragfähigkeit von 50 kN ausgelegt – die Grenzlast für Bauteilversagen beträgt 345 kN, und zwar nicht aufgrund von Knicken, sondern aufgrund des Bruchs einer Kettengliedachse unter Biegescherbeanspruchung.

Serapid verwendet hinsichtlich des Verhaltens unter Last eine mechanische Analogie: Die starre Kettensäule knickt unter Überlastung nicht abrupt ein – sie gibt nach, ähnlich wie eine Wirbelsäule unter Druck, und kehrt nach Entlastung in ihre ursprüngliche Form zurück. Dieses Zwei-Zustands-Verhalten – starr unter Betriebslast, flexibel in der Rückstellung – ist das zentrale Konstruktionsmerkmal der RCT, das den Verzicht auf Maschinenraum, Kabel, Gegengewichte und Hydraulikflüssigkeit ermöglicht.

Shuriken, Redundanz und Skalierbarkeit: Technologische Reife im Detail

Ein technisch interessantes Detail des LinkLift Generation 3 ist das patentierte „Shuriken“-Kettenraddesign. Der Name – ursprünglich ein interner Arbeitstitel – leitet sich von der Form eines japanischen Wurfsterns ab, die spontan mit dem Design des Kettenradprofils in Verbindung gebracht wurde. Das zu lösende Problem ist kinematischer Natur: Beim Übergang zwischen zwei Zähnen eines herkömmlichen Kettenrads entsteht ein kurzer Geschwindigkeitssprung – der sogenannte „Polygon-Effekt“ –, der Vibrationen und Geräusche verursacht. Das Shuriken-Design verlängert den Eingriffsweg, sodass der folgende und der abgehende Zahn kurzzeitig gleichzeitig im Eingriff sind – ein überlappender, kinematisch gleichmäßigerer Übergang. Im Betrieb führt dies zu geringerem Verschleiß, niedrigeren Geräuschpegeln und einem ruhigeren Lauf, insbesondere bei höheren Drehzahlen.

RCT und Hydraulik: Nicht Konkurrenz, sondern Komplementarität

Es wäre zu vereinfachend – und auch unfair –, RCT pauschal als „besser“ als bewährte Hydraulik zu bezeichnen. Hydraulik hat ihre Stärken über Jahrzehnte unter Beweis gestellt: Sie ist kostengünstig in der Anschaffung, hat sich bei unterschiedlichsten Hubhöhen bewährt und profitiert von einer umfassenden, etablierten Serviceinfrastruktur weltweit. Für zahlreiche Standardanwendungen im mittleren Lastbereich bleibt sie eine absolut sinnvolle und wirtschaftliche Wahl – RCT ändert daran nichts.

Die Vorteile von RCT werden jedoch mit steigender Nutzlast deutlich stärker. Serapid ist seit Jahrzehnten im Schwerlast- und Schwerlastbereich etabliert, wo Lasten von mehreren Tonnen bis zu mehreren hundert Tonnen bewegt werden müssen. In diesen Dimensionen stößt die konventionelle Hydraulik zunehmend an ihre wirtschaftlichen und technischen Grenzen: Komplexe Zylinderinstallationen, hohe Drücke, steigende Hydraulikölmengen und hohe Sicherheitsanforderungen machen das System wartungsintensiv und kostspielig. RCT hingegen skaliert in diesem Bereich vergleichsweise elegant – rein mechanisch, ölfrei und mit kompakter Bauweise.

Die stufenlose Arretierung der Hubsäulen auf den Millimeter genau ohne Rückstell- oder Kompensationssysteme ist ein weiterer Vorteil, der sich insbesondere bei schweren, ungleichmäßig verteilten Lasten – wie beispielsweise bei LKW-Hebebühnen oder Industriearbeitsbühnen – auszahlt. Auch umweltsensible Bereiche wie Bahnhöfe, Krankenhäuser oder historische Gebäude profitieren von dem vollständig ölfreien System.

Da es sich um ein rein elektromechanisches System handelt, arbeitet der Antrieb völlig ölfrei, wodurch das Risiko einer Boden- und Grundwasserverunreinigung ausgeschlossen wird.

Der Vergleich mit Seilaufzügen ist ähnlich differenziert: Bei großen Hubhöhen und sehr hohen Betriebszyklen bleibt der Traktionsaufzug das wirtschaftlichere und technisch ausgereiftere System. Wo jedoch Maschinenräume fehlen, Schächte kompakt nachgerüstet werden müssen oder extreme Lasten auftreten, kann der RCT seine Stärken ausspielen.

Die Schlussfolgerung lautet daher nicht „entweder/oder“, sondern vielmehr: Was ist die konkrete Anwendung?

Hubhöhe, Nutzlast, Gebäudestruktur, Nutzungshäufigkeit und Umgebungsbedingungen bestimmen gemeinsam die geeignete Technologie. RCT ist kein Allheilmittel – aber im Schwerlastbereich stellt es eine ernstzunehmende Option dar, die im Einzelfall sorgfältig geprüft werden sollte.

Es ist interessant, die Energieeffizienz zu betrachten: RCT-Systeme erreichen einen mechanischen Wirkungsgrad von 80–90 % und benötigen kein Hydrauliköl. Da keine Mikronivellierungs- oder Verriegelungsprozesse anfallen – also Phasen, in denen eine hydraulische Hebebühne stillsteht, während eine RCT-Hebebühne bereits in Bewegung ist –, kann theoretisch eine geringere Höchstgeschwindigkeit bei gleicher Transportkapazität erreicht werden. Physikalisch gesehen sind Geschwindigkeit und Leistungsbedarf direkt proportional. „Halbe Geschwindigkeit, halbe Leistung“ – und der verbesserte Wirkungsgrad verstärkt diesen Effekt noch. Im direkten Vergleich ohne Gegengewicht gibt Serapid Einsparungen von 50 % gegenüber hydraulischen Direktantrieben an, da langsamer gefahren werden kann, ohne die vergleichbare Tragfähigkeit zu beeinträchtigen. Ob und wann dieser Aspekt zum primären Entscheidungskriterium wird, hängt von den jeweiligen Rahmenbedingungen, Kostenanalysen und letztlich von der Gesetzgebung ab.

Von der industriellen Nutzung zur Welt der Aufzüge: Der Weg von RCT

Der Anstoß kam aus der praktischen Erfahrung selbst: Bühnentechniker, die sowohl für Theater- als auch für Aufzugsarbeiten zuständig waren, stellten schließlich die naheliegende Frage: „Wenn es sich auf der Bühne bewährt hat, warum sollte es nicht auch für einen Aufzug gelten?“ Warenaufzüge und Lastenaufzüge in den Lieferbereichen von Veranstaltungsorten wurden mit RCT ausgestattet, das bereits intern erprobt worden war und genau die erwarteten Vorteile bot: hohe Betriebssicherheit, Platz- und Energieeinsparungen sowie geringerer Wartungsaufwand.

Serapid nahm dies zur Kenntnis und präsentierte sich 2013 auf der interlift in Augsburg, um den Markt zu sondieren – 2015 und 2017 folgten weitere Teilnahmen. Das Feedback war überwiegend positiv, führte aber nicht zu nennenswerten Aufträgen. Die häufigste Rückmeldung lautete: Technologisch interessant, aber als unbekannte Antriebslösung noch nicht ausreichend für die Serienproduktion im Aufzugsbau erprobt. Serapid interpretierte dies als strukturelles Signal: Der Markt benötigte keine weitere Komponente, sondern fertige, zugelassene Referenzsysteme. Daher wurde 2019 beschlossen, einen gezielten Zwischenschritt zu gehen: als Aufzugshersteller mit schlüsselfertigen Systemen aufzutreten – nicht als dauerhaftes Geschäftsmodell, sondern um Sichtbarkeit zu schaffen, Standardzulassungen zu erhalten und nachweisbare Referenzprojekte zu realisieren. Dies war eine bewusste Investition in Glaubwürdigkeit, um den Markt für umfassendere Partnerschaften zu öffnen.

Ein konkretes Praxisbeispiel für den nächsten Entwicklungsschritt lieferte der britische Bahnbetreiber Network Rail: 2020 wandte sich das Unternehmen mit der Anfrage nach einem zuverlässigen und barrierefreien Personenaufzug für seine am stärksten frequentierten Bahnhöfe an Serapid. Serapid entwickelte eine Lösung mit einer Traglast von 1250 kg bei 0.63 m/s, inklusive einer Notbetriebsvariante mit 450 kg und reduzierter Geschwindigkeit – vollständig konform mit EN 81-20/50.

Einhaltung von Standards als Grundlage für Partnerschaften

Für Serapid Lift Systems ist die Einhaltung der europäischen Aufzugsnorm EN 81-20/50 nicht nur Voraussetzung für die Zulassung, sondern die Grundvoraussetzung für eine Zusammenarbeit mit etablierten Aufzugsunternehmen. Aufzugshersteller, die planen, in Betrieb nehmen und die Haftung übernehmen, benötigen Antriebstechnik, die den etablierten Normen und Prüfverfahren entspricht. Serapid bietet schlüsselfertige Systeme, die von unabhängigen Benannten Stellen zertifiziert sind und sich somit nahtlos in die Projektabläufe und Verantwortlichkeitsstrukturen etablierter Partner integrieren lassen.

Das Standardprogramm deckt ein breites Spektrum an Nutzlasten und Kabinengrößen ab. Darüber hinaus arbeitet Serapid eng mit Planungsbüros und Betreibern zusammen, um maßgeschneiderte Lösungen zu entwickeln, insbesondere bei der Modernisierung bestehender Gebäude oder dem Einbau von Aufzügen in historische Gebäude, ohne die Bausubstanz wesentlich zu verändern.

Eine neue Technologie in einem über Jahrzehnte gewachsenen Sektor kann naturgemäß nicht sofort in allen Bereichen voll wettbewerbsfähig sein. Angesichts anfänglich geringer Produktionsmengen und einer wachsenden Konfigurationsvielfalt müssen die Entwicklungsphasen finanziert werden – doch es ergeben sich spezifische Vorteile: in diesem Fall die Robustheit und hohe Verfügbarkeit der Systeme, die mit reduzierter Nennleistung betrieben werden.

Referenzprojekt in Paris: RCT in einem Pariser Sanierungsprojekt

Ein laufendes Projekt in Paris liefert ein aufschlussreiches Praxisbeispiel: die umfassende Sanierung eines Gebäudes aus den 1960er-Jahren, das in ein neues Kulturzentrum umgewandelt wird. Generalunternehmer ist Vinci, die Aufzüge werden von KONE geliefert.

Warum RCT? Die Antwort liegt in zwei unabhängigen Einschränkungen. Erstens: Der Kunde kennt Serapid aus früheren gemeinsamen Projekten und hat die Technologie als bevorzugte Lösung festgelegt. Zweitens: KONE bietet keine standardmäßige maschinenraumlose (MRL) Lösung für Aufzüge mit einer Tragfähigkeit von über 5 Tonnen an. Eine hydraulische Lösung schied aus einem weiteren Grund aus: Die Lage mit ihrer unmittelbaren Nähe zu Grundwasser, Teichen und der Seine schloss den Einsatz von Ölhydraulik aus Umwelt- und Haftungsgründen aus.

Serapid ist seit 2017 an diesem Projekt beteiligt – zunächst im Rahmen des Arbeitspakets „Scenic“ über das Beratungsunternehmen Ducks Sceno und später über das Beratungsunternehmen SETEC für Vertikaltransporttechnik im Rahmen des Arbeitspakets „Spezialaufzüge“. Die Sanierung stellte hohe Anforderungen an den verfügbaren Installationsraum sowie an die zulässigen Gebäude- und Fundamentlasten. RCT bot Lösungen für diese kritischen Herausforderungen, die mit herkömmlichen Alternativen nicht zu bewältigen waren: kein Maschinenraum, geringe Gebäudelast, Kraftübertragung direkt in die Grube, ölfreier Betrieb, präzise Positionierung – bei Nutzlasten, die den „Komfortbereich“ konventioneller Aufzugstechnik deutlich übersteigen.

Das Projekt verdeutlicht einen in der Praxis oft unterschätzten Aspekt: ​​Die Wahl der Antriebstechnik hängt nicht immer primär von den Kosten oder der Förderhöhe ab. Umweltauflagen, die Nähe zu Grundwasser und das Fehlen geeigneter Standardlösungen im Portfolio des Auftragnehmers können die Entscheidung stärker beeinflussen als jede technische Spezifikationsanalyse. Gleichzeitig zeigt es, wie eine solche Partnerschaft in der Praxis funktionieren kann: KONE stellt das Aufzugs-Know-how – Planung, Installation, Inbetriebnahme und anschließende Wartung – bereit; Serapid liefert die Antriebstechnik. Diese klare Arbeitsteilung ermöglicht es beiden Partnern, sich auf ihre Kernkompetenzen zu konzentrieren.

Anders als komprimierbares Hydrauliköl oder elastische Stahlseile bildet die Kette unter Last eine starre, inkompressible Stahlsäule. Eine Serapid-Plattform bleibt beim Beladen – beispielsweise mit einem Gabelstapler – millimetergenau in Position, ohne durchzuhängen. Mechanische Verriegelungssysteme (Sperrklinken) oder zeitaufwändige Nachjustierungen (Mikronivellierung) entfallen vollständig, was die Fahrzyklen verkürzt und die Betriebssicherheit erhöht. Mit der neuesten LinkLift Generation 3 wurde auch der Fahrkomfort für den Personentransport optimiert. Das patentierte „Shuriken“-Kettenraddesign reduziert Vibrationen bei hohen Geschwindigkeiten um bis zu 20 % und garantiert so eine extrem ruhige und komfortable Fahrt.

Zusammenfassung der wichtigsten Fakten für den Artikel (Paris-Projekt): 

• Ort: Paris 
• Hauptauftragnehmer (GU): Vinci 
• Aufzugspartner: KONE 
• Nutzlast: 9500 kg pro System
• Technologie: Serapid RCT (LinkLift Generation 3) 
• Besondere Merkmale: Ölfreier Betrieb, flache Grube, präzise Positionierung ohne Anhalten

Fazit und Ausblick: Technologie sucht Partner

RCT ist in der Aufzugsbranche noch ein relativ unbekanntes Antriebsprinzip, obwohl es seit Jahrzehnten technisch erprobt, in Normen fest verankert und in ersten Referenzprojekten erfolgreich demonstriert wurde. Serapids Entscheidung, vorübergehend als Aufzugshersteller aufzutreten, war ein kalkulierter Zwischenschritt, um Bekanntheit zu erlangen, Vertrauen aufzubauen und die Funktionsfähigkeit von RCT im Aufzugsbetrieb zu beweisen. Dieser Schritt hat seinen Zweck erfüllt.

Serapid Lift Systems sucht heute nicht nach weiteren Eigenprojekten, sondern nach Partnern: Unternehmen, die ein umfassendes Verständnis des Aufzugsgeschäfts besitzen – von der Planung und Installation bis hin zu Wartung und Service – und die bereit sind, RCT als Antriebsoption in ihr Portfolio aufzunehmen – vorzugsweise mit nationaler oder internationaler Präsenz und einem Blick für Anwendungen, bei denen weder Hydraulik noch Seile die optimale Lösung bieten.

Die Technologie soll nicht konkurrieren, sondern ergänzen. Und die Partnerschaft soll nicht ersetzen, sondern das Portfolio des Partners um ein Antriebssystem erweitern, das in bestimmten Segmenten klare Vorteile bietet. Wer sich angesprochen fühlt, findet in Serapid einen Lieferanten, der aktiv Unterstützung, Schulungen und technisches Know-how bereitstellt.

Dass diese Strategie auf globaler Ebene konzipiert ist, zeigt ein aktuelles Projekt in Neu-Delhi, Indien, das in Zusammenarbeit mit dem Partner EASA durchgeführt wird und in einer der nächsten Ausgaben detaillierter vorgestellt wird.