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Aufzugstechnik im Wandel

Aufgrund des als ‚PESSRAL Amendment‘ bekannten Normenanhangs zur DIN EN81-1, der inzwischen in die Norm integriert wurde, ist in der Aufzugtechnik erstmals der Einsatz von programmierbaren elektronischen Sicherheitssystemen möglich. Das hat Folgen nicht nur für die Steuerungs- und Sicherheitstechnik von Aufzügen. Die Umsetzung dieser Norm wird auch Auswirkungen auf den Markt und auf die Arbeitsteilung zwischen Aufzugherstellern und -zulieferern haben. Besonders die mittelständischen Zulieferer sind gefordert, neue Strategien zu entwickeln, wenn sie sich im veränderten Wettbewerbsumfeld behaupten wollen.
Aufgrund der Einführung des Anhangs zur EN81-1 steht die gesamte Aufzugbranche vor großen Veränderungen. Um diese Veränderungen zu verstehen, muss man zunächst den bisher gültigen Ansatz der Aufzugsicherheit darstellen, nach dem die EN81-1 als weltweit bekanntester Standard in diesem
Bereich strukturiert ist. Der Grundgedanke der EN81-1 ist: Wenn die elektrische Sicherheitskette unterbrochen wird, muss die Aufzugkabine sofort abbremsen bzw. sie darf gar nicht erst starten. Diese Forderung wird in rund 40 Einzelparagraphen erläutert. Zu den Schaltgeräten, die in diesen Sicherheitskreis eingebunden sind, gehören u.a. die obere und untere Endabschaltung, die Türkontakte sowie die Absicherungen der Etagentüren, der Geschwindigkeitsbegrenzer und die Not-Aus-Taster in der Grube, im Maschinenraum und auf dem Kabinendach. Hinzu kommen weitere sicherheitsrelevante Funktionen wie die Schlaffseilüberwachung und die Überwachung der Pufferstellungen.

Bisher: Verknüpfung in Reihenschaltung

Die meisten der Sicherheits-Schaltgeräte, die die genannten Funktionen überwachen, sind einfach durch Reihenschaltung verknüpft. Das heißt: Wenn eines der Schaltgeräte in der Reihe seine Kontakte öffnet, stoppt der Aufzug bzw. er startet gar nicht erst. Das ist ein ganz einfaches Sicherheitsprinzip, das sich ohne Zweifel bewährt hat, denn zurecht gelten Aufzüge als das sicherste Transportmittel überhaupt. Warum – so stellt sich die Frage – sollte man an diesem erfolgreichen Prinzip rütteln? Diese Frage stellt sich umso mehr, als viele Unregelmäßigkeiten in der Tat einen sofortigen Stopp des Aufzugs fordern, z.B. eine zu hohe Kabinengeschwindigkeit, das Auslösen der oberen oder unteren Endabschaltung sowie das Öffnen einer Etagen­tür, wenn der Aufzug an der betreffenden Etage vorbeifährt. Auch die Betätigung des Not-Aus-Tasters in der Grube oder auf dem Kabinendach muss ohne Wenn und Aber eine Abschaltung des Aufzugantriebs zur Folge haben.

Elektronische Sicherheitssysteme

An diesen Vorgaben will das PESSRAL-Amendment verständlicherweise nicht rütteln. Aber die Möglichkeit, ‚Programmable Electronic Systems in Safety Related Appli­cations for Lifts‘ einzusetzen, schafft die Voraussetzungen für ein gezielteres Vorgehen im Falle von Unregelmäßigkeiten. Das ist aus der Sicht der Passagiere höchst wünschenswert. Denn ein Not-Halt im Schacht ist nicht nur unangenehm. Er kann auch Panik hervorrufen, weil er bei vielen Menschen entweder Zeitungsmeldungen von tagelang eingeschlossenen Menschen hervorruft oder aber spektakuläre Filmszenen mit Aufzügen, die unkontrolliert im Schacht abwärts rasen. Ein wesentliches Ziel des PESSRAL-Amendments ist es daher, die Anzahl bzw. die Wahrscheinlichkeit von Not-Halt-Situationen zu verringern. Für den Aufzughersteller bedeutet diese Option Neuland. In anderen Bereichen der
Industrie hingegen gibt es umfassende Erfahrungen mit elektronischen Sicherheitssystemen, und in vielen dieser Bereiche hat sich das geregelte ‚Herunterfahren‘ von Funktionen im Fehlerfall bewährt. Dies gilt für Kraftwerke ebenso wie für Produktionsanlagen der Chemie und für größere Werkzeugmaschinen. Genau auf diese Erfahrungen nimmt der als ‚PESSRAL Amendment‘ bekannte Anhang EN81-1:1998/ A1:2006-03 Bezug, der kürzlich in die Norm integriert wurde. Er basiert auf der IEC61508, die auf mehr als 700 Seiten grundlegende Hinweise zur Sicherheitstechnik und zur Bewertung von Risiken und Gefahrensituationen trifft, und beschreibt die wesentlichen Elemente eines elektronischen Sicherheitssystems für Aufzüge.

PESSRAL eröffnet neue Möglichkeiten

Die zentrale Änderung, die PESSRAL aus der Sicht des Passagiers mit sich bringen wird, ist die Möglichkeit der ‚intelligenten‘ Reaktion auf Unregelmäßigkeiten. Es gibt z.B. keinen Grund dafür, dass ein Aufzug zwischen zwei Stockwerken stehen bleibt, wenn die Sensorik an einem Hydraulikpuffer eine Störung meldet. Viel sinnvoller wäre es in diesem und anderen Fällen, den Aufzug bis zur nächsten Etage zu fahren, die Türen zu öffnen und die Passagiere aussteigen zu lassen. Zudem könnte ein elektronisches Sicherheitssystem die Möglichkeit eröffnen, den Aufzug im Brandfall zur Evakuierung des Gebäudes zu benutzen. Hierzu ist ’nur‘ die Integration der Aufzugsteuerung in Gebäudemanagement- und Warnsysteme erforderlich. Auch die Verfügbarkeit der Aufzüge ließe sich erhöhen, wenn jedes einzelne Schaltgerät eine eigene Adresse im Steuerungssystem erhält und entsprechend überwacht wird. Dann lassen sich Fehler mit modernen Diagnose-Tools viel früher und genauer erkennen. Voraussetzung für den Einsatz dieser Tools ist, dass die Aufzugsteuerung die aktuelle Absolutposition der Kabine kennt. Diese Voraussetzung ist dank moderner Positionssysteme jedoch gegeben.

Eine Herausforderung für die mittelständischen Zulieferer

Somit leitet die EN81-1 nun die Ära der Elektronik in der Aufzugsicherheit ein. Das ist sinnvoll und überfällig. Dieser Technologiewechsel wird fraglos kommen, weil er Vorteile für Aufzughersteller und Passagiere bietet. Man darf aber nicht übersehen, dass die Anwendung des PESSRAL-Anhangs auch große Herausforderungen mit sich bringt. So erfordert die Entwicklung eines elektronischen Sicherheitssystems viel Zeit und Expertise in der Hardware- und Software-Entwicklung. Zudem muss das Sicherheitssystem mit verschiedenen anderen Systemen kommunizieren, so dass auch die Schnittstellenproblematik zu lösen ist. Soviel zu den technischen Herausforderungen. Die Herausforderungen auf der wirtschaftlichen Ebene sind mindestens ebenso groß. Die großen Aufzughersteller arbeiten schon seit Jahren an neuen Aufzuggenerationen, die mit elektronischen Sicherheitssystemen ausgestattet sein werden. Bei diesen Aufzügen handelt es sich um hoch integrierte Systeme, für die eine geringere Anzahl von Zulieferern größere Umfänge liefern wird. Die einzelnen Komponenten werden auch nicht mehr so austauschbar, d.h. in anderen Baureihen und für andere Hersteller nutzbar sein. Hier folgt die Aufzug­technik dem Trend der Automobilindustrie zur Konsolidierung und zur Kooperation mit wenigen Entwicklungspartnern und Systemlieferanten. Für die Zulieferer, die diese Position übernehmen, bedeutet das mehr Sicherheit und eine engere Bindung an die Kunden. Für die größere Anzahl der Unternehmen in der Aufzugbranche wird diese Entwicklung jedoch (im besten Falle) eine ‚Rückstufung‘ zum Zulieferer der Zulieferer bedeuten.

Die richtige Strategie ist gefragt

Angesichts dieser bevorstehenden Veränderungen sowohl der Technologie als auch der Lieferantenkette muss sich jeder Zulieferer von elektrischen und elektronischen Komponenten fragen, wo seine künftige Position ist und welche Produkte er entwickeln und anbieten kann bzw. wird. Auch die im Service tätigen Unternehmen müssen sich fragen, wie künftig ihr Geschäftsmodell aussieht, wenn zahlreiche mechanische Aufzugskomponenten durch nahezu wartungsfreie Elektronik ersetzt werden. In der Praxis wird es für die meist mittelständischen Zulieferer sinnvoll sein, sich zusammenzuschließen und in Kooperationen z.B. komplette Antriebs-, Positions- und/oder Sicherheitssysteme gemäß den Anforderungen von PESSRAL zu entwickeln und anzubieten.

Kompetente Partner für Kooperationen

Die Schmersal Gruppe bietet sich hier als Partner für den sicherheitsgerichteten Teil der Aufzugsteuerung an. Denn Schmersal verfügt über umfassende Erfahrungen bei der Entwicklung von
programmierbaren elektronischen Sicherheitssystemen für Industrie-Anwendungen sowie bei der Anwendung von grundlegenden Sicherheitsnormen wie IEC61508 und EN13849-1. Diese Erfahrungen können nahezu 1:1 für die Aufzugtechnik genutzt werden. Zudem kann Schmersal bei der Produktion auf drei Fertigungsstätten in den Kernmärkten Europa, Asien und Amerika sowie im Vertrieb auf weltweite Präsenz zurückgreifen. Last but not least hat die Schmersal Gruppe mit dem berührungslos wirkenden Positionssystem USP bereits ein elektronisch gesteuertes System für die Positionsbestimmung von Aufzügen entwickelt. Somit ist auch die Elektronik-Kompetenz in der Aufzugtechnik vorhanden.

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