News

Wie windsicher sind Seilbahnen?

Ein Messsystem behandelt die Frage, welche Auswirkungen unterschiedliche Windbelastungen auf Seilbahnen haben. Zwei Wissenschafter der Technischen Universität (TU) Wien beleuchten die bisher wenig erforschten schwingungstechnischen Probleme und konnten das Auftreten von Querschwingungen bei unterschiedlichen Windverhältnissen bis hin zur meteorologischen Windstille nachweisen.

v.l.n.r.: Robert Liehl, Gerd Huber (Diplomand am Institut), Klaus Hoffmann

v.l.n.r.: Robert Liehl, Gerd Huber (Diplomand am Institut), Klaus Hoffmann

v.l.n.r.: Robert Liehl, Gerd Huber (Diplomand am Institut), Klaus Hoffmann

4er Sessel

4er Sessel

4er Sessel

Messfahrzeug

Messfahrzeug

Messfahrzeug

Wien (TU). - Ein Meßsystem, das unter anderem die Windrichtung und die Windgeschwindigkeit zwei- oder dreidimensional misst, wird an einer Kabine einer Seilbahn oder an einem Sessel einer Sesselbahn positioniert. Dadurch kann das Verhalten des Fahrzeuges unter Windeinfluss völlig autark gemessen werden. Die Neigung in Quer- und Längsrichtung beim Auspendeln sowie die Fahrgeschwindigkeit und die Position des Fahrzeuges auf der Strecke sind dabei von besonderer Bedeutung. Beobachtungen des Betriebspersonals bestimmter Seilbahnanlagen haben gezeigt, dass Querpendelschwingungen mit großen Neigungswinkeln nicht nur bei stark böigem Seitenwind auftreten können, sondern auch bei Windstille. Dies konnte inzwischen durch Messdaten quantifiziert werden. "Auf Basis dieser Messdaten haben wir festgestellt, dass es bei bestimmten Geschwindigkeiten eine Schwingungsanregung der Kabinen von Zweiseilumlaufbahnen gibt. Dieses Phänomen zeigt sich bei gewissen Zweiseilumlaufbahnen in einem niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereich von etwa 2,0 bis 3,0 Metern pro Sekunde. Die üblichen Fahrgeschwindigkeiten liegen zwischen 4 und 6 m/s", sagt Klaus Hoffmann, Vorstand des Institutes für Konstruktionswissenschaften und Technische Logistik der TU Wien.

Die Vermutung, dass die besagten Schwingungen durch periodische Wirbelablösung an der Kabine als eine Folge des Fahrtwindes zustande kommen, bestätigte sich in den Messungen. Besonders starke Schwingungen entstehen, wenn die Wirbelablösefrequenz mit der Eigenfrequenz der Kabine identisch ist. Vermeiden kann man das Phänomen im Wesentlichen nur, indem keine länger andauernden Fahrten im kritischen Fahrgeschwindigkeitsbereich zwischen 2 und 3 m/s durchgeführt werden.

"Dank des umfangreichen europäischen Normenwerkes nach denen Seilbahnen produziert werden, gibt es heutzutage ein sehr hohes, international vergleichbares Sicherheitsniveau. Jede Seilbahn muss gewisse Sicherheitschecks durchlaufen, bevor sie vom Betreiber in Betrieb genommen werden darf. Dennoch sind Fragen zur Windbelastbarkeit von Seilbahnen in Betriebsanleitungen oft sehr allgemein gehalten. So ist in den Betriebsanleitungen von Einseilbahnen, Sesselbahnen oder Kabinenbahnen angegeben, bis zu welcher Windgeschwindigkeit die Bahn noch in Betrieb bleiben kann. Bei konstantem Seitenwind von 50 bis 65 km/h ist die Grenze der Verfügbarkeit von Einseilbahnen normalerweise erreicht", sagt Robert Liehl, Doktorand am Institut. Neben Windsensoren auf den Stützen, deren Daten nur bedingt repräsentativ für die Windverhältnisse entlang der gesamten Seilbahn sind, muss in diesen Situationen zusätzlich die gesamte Seillinie durch das Betriebspersonal mittels Fernglas beobachtet werden. Hoffmann: "Auch bei geringen mittleren Windgeschwindigkeiten können kurzzeitige Windböen bereits zu kritischen Situationen führen. Hier sollen unsere Messdaten zusätzliche Informationen liefern, um in Zukunft auch genauere Angaben über das Schwingungsverhalten der Fahrzeuge von Seilbahnen bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen machen zu können."
 
Im Zuge diese Forschungsprojektes wurde das Messsystem im Jahre 2002 patentiert, und seit dem zur Durchführung von Feldmessungen von Windbelastungen und Pendelschwingungen an diversen Seil- und Sesselbahnen eingesetzt. Dank der Unterstützung durch die beiden Weltmarktführer im Seilbahnbau - Doppelmayr und Leitner - kann dieses Messsystem laufend weiter entwickelt werden. 

Fotodownload: https://www.tuwien.ac.at/index.php?id=6737

Rückfragehinweis:
Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr. Klaus Hoffmann   
Technische Universität Wien
Institut für Konstruktionswissenschaften und Technische Logistik     
Getreidemarkt 9/Stg.4/4.Stk, 1060 Wien
T +43/1/58801 - 30746
F +43/1/58801 - 30799
E klaus.hoffmann@tuwien.ac.at

Dipl.-Ing. Robert Liehl
Leitner GmbH
Niederlassung WIEN - VIENNA Branch
Perlhofgasse 2/1
A-2372 Gießhübl
T +43/2236 893 713 - 75
F +43/2236 893 713 - 55
E liehl.robert@leitner-lifts.com

Aussender:
Mag. Daniela Hallegger
TU Wien - PR und Kommunikation
Karlsplatz 13/E011, A-1040 Wien
T +43-1-58801-41027
F +43-1-58801-41093
E daniela.hallegger@tuwien.ac.at
http://www.tuwien.ac.at/pr