Optimierte Aufzugsbremsen für die neuen Standards

Revolutionäres neues System von Mayr minimiert Lärm und maximiert die Sicherheit.

von Alexander Hutler und Sebastian Steinart

Dieses Papier wurde auf der Elevcon 2025 in Lissabon, Portugal, vorgestellt.

Abstract

Wo immer Menschen mit Aufzügen befördert werden, steht die Sicherheit der Passagiere an erster Stelle. Sicherheitsrelevante Komponenten wie Aufzugsbremsen müssen daher höchsten Qualitätsanforderungen genügen. Neben der Sicherheit steht bei einem Aufzug immer auch der Geräuschpegel im Fokus, insbesondere bei Bremsen. Die Zahl der internationalen Hersteller von Aufzugsbremsen ist zwar überschaubar, der Markt bietet jedoch verschiedene Konzepte zur Geräuschdämpfung bei Aufzugsbremsen. Ein neues, revolutionäres Dämpfungssystem der Firma mayr® Antriebstechnik aus Deutschland macht die Bremsen nicht nur flüsterleise, sondern hat einen entscheidenden Nebeneffekt: Es sorgt für mehr Stabilität und unter Umständen mehr Sicherheit über die gesamte Lebensdauer. Es ermöglicht eine zuverlässige, intelligente und innovative Bremsüberwachung – ganz ohne zusätzliche Sensorik. Diese Überwachung hilft nicht nur, Fehler und Ausfallzeiten zu reduzieren oder sogar ganz zu vermeiden, sondern unterstützt auch eine bedarfsgerechte und auslastungsgerechte Wartung der Aufzüge sowie eine automatisierte Fernwartung.

1. Einleitung

Personenaufzüge zählen auch heute noch zu den sichersten Verkehrsmitteln. Die geringe Zahl von Unfällen mit Personenbeteiligung in der Unfall- und Störungsstatistik bestätigt, dass hochwertige technische Produkte, insbesondere Sicherheitskomponenten, die ein Verfahren einer benannten Stelle (NB) durchlaufen müssen, im Vorfeld zuverlässig geprüft werden.^[1]. Dies gilt insbesondere für die Sicherheit von Ausfallbremsen in Aufzügen. Führende Hersteller legen daher größten Wert darauf, dass ihre Sicherheitsbremsen höchsten Qualitätsanforderungen genügen. Unter anderem führen viele führende Hersteller vor der Auslieferung eine 100%ige Endkontrolle durch, bei der alle wichtigen technischen Eigenschaften erfasst, dokumentiert und dauerhaft der Seriennummer zugeordnet werden. Der Auslieferungszustand jeder einzelnen Bremse ist somit jederzeit nachvollziehbar und dokumentierbar. Diese Datensätze sichern die Einhaltung des Qualitätsstandard über die gesamte Serie, denn Sicherheit duldet keine Kompromisse. Darüber hinaus müssen die Sicherheitsbremsen von den NBs baumustergeprüft werden.

2. Hintergrund: Bremslösungen früher und heute

Getriebegetriebene Antriebsmaschinen mit herkömmlichen Trommelbremsen (Bremsmagneten) dominieren den Aufzugsmarkt seit Jahrzehnten und sind auch heute noch im Einsatz (Abbildung 1, links). Moderne maschinenraumlose (MRL) Aufzugsanlagen erfordern kompakte und geräuscharme Maschinen und Bremsen. Darüber hinaus hat die getriebelose Technologie nicht nur den Großteil der traditionellen Getriebemaschinen übernommen, sondern auch Riemenlösungen (im Gegensatz zu Seilen) erfreuen sich zunehmender Beliebtheit (Abbildung 1, rechts). In bestimmten Hochhausaufzügen wurden in berühmten Gebäuden höhere Geschwindigkeiten von bis zu 10 m/s erreicht. 

Veränderte Bedingungen wirken sich auf die Konstruktionsanforderungen mehrerer Sicherheitskomponenten aus, insbesondere auf die Bremskonstruktionen.

2.1. Anforderungen an Bremsen nach europäischen Marktstandards

• Zweikreisbremsen (Doppelbackentyp) in herkömmlichen ausfallsicheren Trommelbremsenkonstruktionen mit Federkraft waren bereits seit vielen Jahrzehnten normativ vorgeschrieben, viele davon wurden jedoch nur mit einem einzigen Bremssolenoid realisiert.^[2].
• Eine Nachrüstung, wie beispielsweise die Nachrüstung von Mikroschaltern bei solchen alten Modellen, erhöht die Bremssicherheit.
• Durch die Anforderungen an den Schutz vor unbeabsichtigter Kabinenbewegung bzw. Aufwärtsgeschwindigkeit des Aufzugs wurde das gesamte System gemäß EN 81 A3:2009 auf eine weitere Sicherheitsstufe gebracht.
• Die neue Norm EN ISO 8100, die Ende 2025 auf den Markt kommt, enthält neue Anforderungen an Bremsen. Die schalterlose Bremstechnologie mit einem innovativen Überwachungsgerät als Teil eines mit der Bremse gelieferten Pakets wird die nächste Stufe erreichen und eine vorausschauende Wartung ermöglichen.

2.2. Was Sie bei der Auswahl von Sicherheitsbremsen für Aufzugsantriebe noch beachten sollten 

Eine falsche Auswahl oder Dimensionierung von Bremsen kann zu schweren Verletzungen und/oder Sachschäden führen. Deshalb ist es für alle Beteiligten unerlässlich, bei der Auswahl von Aufzugsbremsen die technischen Produktdetails und das Leistungsspektrum kritisch zu prüfen. In wichtigen Industriezweigen, in denen Mensch und Maschine eng zusammenarbeiten, insbesondere aber in der Aufzugsbranche mit Personenbeförderung, sind höchste Sicherheitsstandards erforderlich.

Kommt es beispielsweise während eines Prozesses zu einem Stromausfall, muss die Aufzugskabine während des Not-Halts präzise gehalten werden, damit Personen nicht zu Schaden kommen. Daher ist es wichtig, das Risiko eines unbeabsichtigten Herabfallens von Lasten sowie unzulässig lange Bremswege bereits in der Konstruktionsphase dauerhaft auszuschließen.^[3]. Entscheidend hierfür ist die richtige Auswahl der Sicherheitsbremsen sowie deren fachgerechte Integration in das Gesamtsystem.

2.3. Sicherheit durch das Fail-Safe-Prinzip in der Produktkonstruktion

Neben einigen hydraulischen Bremslösungen für Hochhäuser sind elektromagnetische Federdruck-Sicherheitsbremsen nach dem Fail-Safe-Prinzip die erste Wahl für Aufzugsanwendungen, da bei diesen Bremsen das Bremsmoment im stromlosen Zustand anliegt (Abbildung 2). Solche Bremsen stellen das erforderliche Bremsmoment auch bei einem Not-Halt, einem Stromausfall oder einer Unterbrechung der Stromversorgung, beispielsweise durch Kabelbruch, bereit.^[4]. Damit die Sicherheitsbremsen auch in Not-Aus-Situationen ausreichend Reibung bieten und mit einem definierten Bremsmoment arbeiten, ist ein speziell entwickelter Reibbelag mit entsprechender Gegenreibfläche aus Stahl erforderlich. Während bei neuen Aufzugsbremsen eine schnelle Drehmomentprüfung durch den Kunden üblich ist, wurde bei der Qualifizierung oft kein ausreichender Lebensdauertest durchgeführt. Doch gerade bei kostengünstigen Bremsenausführungen stoßen Reibkombinationen unter bestimmten Bedingungen, wie Alterung und besonderen Umgebungsbedingungen, oft an ihre tribologischen Grenzen. Bremsen von weltweit agierenden Experten mit langjähriger Erfahrung sind unter allen Bedingungen am Markt zugelassen.

2.4. Anwendungsbedingungen sorgfältig prüfen

Wichtig ist, vor der Auswahl eine ausreichende Eignungsprüfung durchzuführen und die Einsatzbedingungen der Bremsen genau zu definieren. Anwender sollten daher die Anforderungen an die Bremse anhand der technischen Daten ihrer Antriebsmaschine und der Aufzugskonstellation möglichst präzise definieren. Dazu gehören neben einer unteren oder oberen Drehmomentgrenze und den Umgebungstemperaturen auch die Anzahl der dynamischen Bremsvorgänge oder besondere Anforderungen an den Bauraum. Der technisch ausgereifte Standardbaukasten eines Bremsenherstellers kann hierbei Unterstützung und Orientierung bieten.

3. Leise und gleichbleibend sicher über die gesamte Lebensdauer; Geräuschemission deutlich unter 65 dB (A) bis zu 5 Millionen Schaltzyklen

Neben der Sicherheit spielt auch der Geräuschpegel von Aufzugsbremsen eine wichtige Rolle für die Bedienerfreundlichkeit der Antriebsmaschinen, wenn diese direkt im Aufzugsschacht installiert sind. Eine solche Installation wird als MRL-Aufzugsausführung bezeichnet. Die Geräuschdämpfungssysteme einer Bremse sind Kraftkomponenten, die zur Kraftwirkung des Sicherheitsmechanismus beitragen können. Umso wichtiger ist es, dass dieser Kraftbeitrag stabil und über die Zeit konstant bleibt. Andernfalls müssen Sicherheitsreserven über die Lebensdauer berücksichtigt werden. Aus diesem Grund entwickeln Experten und Ingenieure aus den Forschungs- und Entwicklungsabteilungen führender Hersteller die Dämpfungssysteme ihrer Bremsen ständig weiter und bieten neue, technologisch fortschrittliche Lösungen. Schließlich ist es wichtig, dass Aufzugsbremsen in jedem Betriebszustand zuverlässig Sicherheit bieten und Schaltgeräusche praktisch nicht auftreten – nicht nur im Neuzustand, sondern über die gesamte Lebensdauer. Langzeittests bestätigen, dass beispielsweise Mayr-Bremsen auch nach mehreren (bis zu 5 Millionen) Schaltvorgängen noch mit einem niedrigen Geräuschpegel von unter 65 dB(A) arbeiten und die erforderliche Konstanz des Sicherheitssystems nicht beeinträchtigt wird. Möglich wird dies unter anderem durch ein neues, patentiertes Dämpfungssystem, das auf der besonderen Geometrie der Ankerscheibe der Bremse basiert.^[5]. Dies ist eine neue Auswahlmöglichkeit zusätzlich zur bestehenden patentierten einstellbaren Elastomerdämpfung und bietet zusätzliche Vorteile.

4. Metallgedämpfte Sicherheitsbremsen bieten im Vergleich zu Elastomermaterialien eine höhere Temperaturstabilität und damit eine längere Lebensdauer und verbesserte Sicherheit

Viele Dämpfungssysteme in Aufzugsbremsen auf Basis von Elastomerwerkstoffen unterliegen durch Temperatur- und Wärmeeinwirkung einer Alterung. Dies kann mit der Zeit zu einer Verschlechterung der Geräuschentwicklung führen und bei unzureichender Berücksichtigung von Dimensionierungskriterien sogar Sicherheitsrisiken mit sich bringen.

Vor dem Hintergrund der neuen EN ISO 8100-1/2 diskutieren Normengremien derzeit über tägliche Bremskraftmessungen, die zu mehr Sicherheit beitragen sollen. Dies kann unter Umständen zu erhöhten Ausfallzeiten alterungsbedingter Elastomersysteme führen. Gängige elastische Geräuschdämpfungssysteme wie einfache O-Ring-Dämpfer ohne Einstellmöglichkeit sollten daher für Aufzugsbremsen nur unter Berücksichtigung erhöhter Dimensionierungsparameter in Betracht gezogen werden.

Auch die bestehenden europäischen Normen EN 81-20/50:2020, die zudem durch die neue EN ISO 8100-1/2 ersetzt werden, müssen berücksichtigt werden. Eine tägliche Bremskraftüberwachung kann die Qualität sichern und Schwachstellen im Dämpfungssystem aufdecken.

Mit dem neuen integrierten metallischen Dämpfungssystem in seinen Aufzugsbremsen eröffnet Mayr neue Möglichkeiten. Das neue System ist besonders langlebig und unempfindlich gegenüber Kälte und Hitze, da es metallisch/mechanisch aufgebaut ist. Während sich Elastomere/Kunststoffe durch extreme Temperaturen verändern, bleibt der Elastizitätsmodul des metallischen Dämpfungssystems stets gleich (zwischen 0° und 80° C). Eine mechanische Nachstellung ist nicht erforderlich.^[5].

5. Intelligente Bremsüberwachung ohne zusätzliche Sensoren

Dank des neuen, innovativen metallischen Dämpfungssystems ist eine zuverlässige intelligente Bremsenüberwachung nun auch ohne zusätzliche Sensorik möglich. Insbesondere bei elastisch gedämpften Systemen ist eine kontinuierliche Überwachung nur bedingt möglich. Temperatur- und Alterungseffekte der Elastomere führen zu schwankenden Strom- und Spannungsverläufen und tragen zur Fehlererkennung und zum Ausfall von Überwachungssystemen bei. Diese Überwachung erfolgt in Kombination mit den metallischen Dämpfern mit dem nachrüstbaren Modul ROBA® brake-checker®, das mayr bereits seit Jahren als intelligente Lösung zur sensorlosen Überwachung elektromagnetischer Bremsen anbietet. Dieses Modul kommt ohne Sensor aus, sondern nutzt die Bremse als elektromagnetischen Aktor selbst als „Sensor“. Der ROBA brakechecker analysiert die physikalischen Umwandlungsprozesse innerhalb der Bremse, also die Umwandlung von elektrischer in magnetische und anschließend in mechanische Energie. Durch die Auswertung von Strom und Spannung lassen sich diese Prozesse erkennen.

6. Softwarepaket: Technologie als Integrationsmöglichkeit in Steuerungssysteme

Anwender können das Modul einfach und schnell in Maschinen und Anlagen integrieren, ohne in Umrichter- oder Steuerungskomponenten eingreifen zu müssen. Als Sonderoption besteht jedoch die Möglichkeit, anstelle des Hardwaremoduls die vorhandene ROBA brake-checker Software in die Steuerung des Kunden zu integrieren, was insbesondere bei großen Stückzahlen infrage kommt. Dies kann beispielsweise im Rahmen von Kooperationen erfolgen. Der Bremsenlieferant kann dabei auf jahrzehntelange Erfahrung im Bereich der Bremsüberwachung zurückgreifen und bei Bedarf die notwendige Technologie für die Integration direkt in die Steuerung des Kunden beisteuern.

7. Kosten senken mit „sprechenden“ Bremsen

Das ROBA Brake-Checker Modul, das in die Spannungsversorgung der Bremse eingeklemmt wird, erkennt durch erweiterte Strom- und Spannungsanalyse die Bewegung der Ankerscheibe und kennt den Zustand der Bremse. Neben der Überwachung des Schaltzustands und der kritischen Spulentemperatur übernimmt der ROBA Brake-Checker auch eine präventive Funktionsüberwachung hinsichtlich Verschleiß, Funktionsreserve und Fehlfunktionen. Dadurch können Prozesse ausgewertet, Anomalien im Prozess schnell erkannt und Rückschlüsse aus komplexen Zusammenhängen gezogen werden. Auch die Integration in Fernwartungssysteme ist möglich. Wartungen werden dadurch planbar: Der Aufzugsbetreiber oder -hersteller kann Wartungsarbeiten gezielt und abgestimmt durchführen. Das schafft Einsparpotenzial – nicht durch den Einsatz kostengünstiger Komponenten, sondern durch die Einsparung zeit- und kostenintensiver Serviceleistungen. Das Modul selbst kann nun detaillierte Informationen über den Zustand der Bremse liefern. In einigen Ländern müssen regelmäßige Wartungen durch Servicepersonal durchgeführt und die Ergebnisse manuell dokumentiert werden. Wenn solche Besuche und Servicearbeiten nicht mehr notwendig sind, können Kunden (also Gebäudeeigentümer) viel Geld sparen. Um dies zu erreichen, müssen allerdings Beschaffungskosten und Servicekosten kombiniert werden.

8. Zustandsüberwachung ohne Schalter: Zuverlässige Überwachung unabhängig vom Einsatzort

Da der ROBA brake-checker sensorlos arbeitet, d.h. es müssen keine Mikroschalter oder Näherungsschalter zur Schaltzustands-/Lüftungsüberwachung außen an der Bremse angebracht werden, können vereinfachte Sicherheitsbremsen in Basisausführung verwendet und bei derartigen Bremsenausführungen optional kleinere Luftspalte berücksichtigt werden.

Im Gegensatz zur Lösung mit Mikroschaltern, die aufgrund ihrer Einbausituation an der Bremse Stößen und Vibrationen ausgesetzt sind, erfolgt die Überwachung mit dem externen ROBA brake-checker vom Schaltschrank aus, also in geschützter Umgebung. Ausfälle aufgrund besonderer Umgebungsbedingungen und Fehlermeldungen durch Verschmutzungen (z. B. Reibstaub) sind somit ausgeschlossen.

Wichtig ist, dass Aufzugsbremsen in jedem Betriebszustand zuverlässig Sicherheit bieten und Schaltgeräusche praktisch nicht auftreten.

9. Fazit

Permanente Zustandsinformationen der Kernkomponenten, bedarfsgerechte Wartung (planbar und angepasst an die tatsächliche Nutzungsfrequenz der Aufzüge), automatisierte Fernwartung sowie aufzugs- und gebäudeübergreifende Fehleranalysen sind die zentralen Aspekte der Aufzugswartung von morgen (Bild 4). Führende Hersteller bieten Lösungskonzepte für die vorausschauende Wartung elektromagnetischer Aufzugsbremsen auf Basis permanenter Zustandskontrollen. Im Fokus steht dabei das Modul ROBA brake-checker, das in der Basismodulvariante Bremsen nicht nur sensorlos überwachen und versorgen kann. In einer erweiterten Variante liefert es auch Daten und sorgt so für intelligente Sicherheit. So lassen sich nun auch technische Trends auswerten, Anomalien im Anwendungsbetrieb schnell erkennen und Rückschlüsse aus komplexen Zusammenhängen ziehen. Für Anwender bedeutet das eine planbare und kostengünstige Wartung sowie maximale Anlagenverfügbarkeit. Dieses Modul ist eine geeignete Technologie für eine neue Generation von Aufzugsbremsen und ist in vielen Branchen im Markt erprobt.

Schließlich hat die Sicherheit der Passagiere oberste Priorität. Jede einzelne Komponente, insbesondere die integrierte Sicherheitsbremse einer Aufzugsantriebsmaschine, sollte daher Beachtung finden, da sicherheitsrelevante Komponenten wie Aufzugsbremsen höchste Qualitätsanforderungen erfüllen müssen. Aufgrund des intensiven globalen Wettbewerbs in der Aufzugsbranche spielt der Preis jedoch auch bei sicherheitsrelevanten Komponenten immer wieder eine zentrale Rolle. Trotz dieser Marktsituation ist eine fundierte Auswahl zuverlässiger Produkte erforderlich, da Sicherheit keine Kompromisse duldet.

Referenzen

[1] TÜV-Verband (2024, 13. Juni). Anlagensicherheitsreport 2024. tuev-thueringen.de/blog/anlagensicherheitsreport-2024-gutjeder- zehnte-aufzug-hat-schwere-maengel

[2] Brooks, Dru (17. Februar 2025). Einhaltung der Aufzugsvorschriften – Aufzugsbremsen. NYC Obligatorische Einhaltung der Aufzugssicherheitsvorschriften, Abschnitt 3.8.4.1 Einzelkolbenbremsen. libertyelevator.com/blog/elevatorsafety-code-compliance-elevator-brakes

[3] Hutler, Alexander (2013). Die elektromechanische Aufzugsbremse. In Volpe, G. (Hrsg.), Wie es funktioniert (3. Auflage, S.56-63). Volpe Editore Srl

[4] Bestle. H. et al. (2014). Elektromagnetische Sicherheitsbremsen, Die Bibliothek der Technik. Süddeutscher Verlag onpact GmbH.

[5] Fichtl, Michael, (2018). Bremse mit integraler Dämpferstruktur (DE 10 2018 008 899 A1 2020.05.14). Deutsches Patent- und Markenamt. depatisnet.dpma.de/DepatisNet/ depatisnet?window=1&space=main&content= captcha&action=pdf&docid= DE102018008899A1&xxxfull=1

Alexander Hutler arbeitet bei Mayr Power
transmission, ein in Deutschland ansässiges internationales
Hersteller von Sicherheitsbremsen. 1992
begann bei Mayr und arbeitete in vielen verschiedenen
Verantwortungsbereiche. Seit 2006 ist er
war Teil des globalen Key Account Managements
für Aufzugsbremsen, was zahlreiche
Internationale OEM-Projekte. mayr power
Transmission ist bekannt als führender
Hersteller von Aufzugsbremsen und -halterungen
zahlreiche Patente auf diesem Gebiet.

Sebastian Steinert arbeitet bei Mayr Power
Übertragung. Er ist Teil des globalen Key Account
Management für Aufzugsbremsen und hat
internationale OEM-Projekte.