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Technik & Wirtschaft - Sicherheit

Windstabilität von Seilbahnen

Ausgabe 1/2008

Im Zuge eines Forschungsprojektes wurde an der TU Wien 2002 ein Mess-System patentiert, das im Rahmen von Feldmessungen interessante Daten √ľber die Auswirkungen von Windbelastungen bei unterschiedlichen Aufstiegsanlagen liefert. Durch die Unterst√ľtzung der renommierten Seilbahnbauer DOPPELMAYR und LEITNER wird das System kontinuierlich weiterentwickelt, neue Fragestellungen k√∂nnen in Angriff genommen werden.
(V. l.) Robert Liehl, Gerd Huber und Klaus Hoffmann liefern interessante Daten zur Windsicherheit von Seilbahnen. Fotos: TU Wien
(V. l.) Robert Liehl, Gerd Huber und Klaus Hoffmann liefern interessante Daten zur Windsicherheit von Seilbahnen. Fotos: TU Wien
Im Rahmen einer Forschungs- bzw. Doktorarbeit an der TU Wien, die unter der Patronanz von Ao.Univ. Prof. Dipl.-Ing. Dr. Klaus Hoffmann stand, untersuchte Dipl.-Ing. Robert Liehl, Leitner GmbH Gie√üh√ľbl, bisher wenig erforschte schwingungstechnische Probleme bei Seilbahnen. Dabei konnte das Auftreten von Querschwingungen bei unterschiedlichen Windverh√§ltnissen bis hin zur meteorologischen Windstille nachgewiesen werden. Basis f√ľr die Untersuchungen war ein Mess-System, das unter anderem die Windrichtung und die Windgeschwindigkeit zwei- oder dreidimensional misst, und an einer Kabine bzw. einem Sessel der betreffenden Aufstiegshilfe platziert wurde. Auf diese Weise konnte das Verhalten des Fahrzeugs unter Windeinfluss v√∂llig autark beurteilt werden.
Messfahrzeug Kabine auf der Seiseralm.
Messfahrzeug Kabine auf der Seiseralm.
Von besonderer Bedeutung bei diesem Vorgang waren die Neigung in Quer- und Längsrichtung beim Auspendeln sowie die Fahrgeschwindigkeit und die Position des Fahrzeugs auf der Strecke. Beobachtungen des Betriebspersonals hatten im Vorfeld nämlich gezeigt, dass Querpendelschwingungen mit großen Neigungswinkeln nicht nur bei stark böigem Seitenwind auftreten können, sondern auch bei Windstille.
Diese Beobachtungen konnten nun durch entsprechendes Datenmaterial quantifiziert werden. ‚ÄěAuf Basis unserer Messdaten haben wir festgestellt, dass es bei bestimmten Geschwindigkeiten eine Schwingungsanregung der Kabine von Zweiseilumlaufbahnen gibt. Dieses Ph√§nomen zeigt sich bei einigen Zweiseilumlaufbahnen in einem niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereich von etwa 2 bis 3 m/s. Die √ľblichen Fahrgeschwindigkeiten liegen zwischen 4 und 6 m/s‚Äú, so Dr. Klaus Hoffmann, Vorstand des Institutes f√ľr Konstruktionswissenschaften und Technische Logistik der TU Wien.
Auch ein 4er-Sessel wurde auf Windsicherheit getestet.
Auch ein 4er-Sessel wurde auf Windsicherheit getestet.
Problem Wirbelablösung
Eine Vermutung zur Ursache der Schwingbewegungen, lag in der periodischen Wirbelabl√∂sung an der Kabine als Folge des Fahrtwindes. Diese Vermutung wurde durch die Messungen best√§tigt. Besonders starke Schwingungen entst√ľnden, wenn die Wirbelabl√∂sefrequenz mit der Eigenfrequenz der Kabine identisch sei. Vermeiden k√∂nne man das Ph√§nomen im Wesentlichen nur, indem keine l√§nger andauernden Fahrten im kritischen Fahrgeschwindigkeitsbereich zwischen 2 und 3 m/s durchgef√ľhrt w√ľrden. ‚ÄěDank des umfangreichen europ√§ischen 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 Windbelastung 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 Verf√ľgbarkeit von Einseilumlaufbahnen normalerweise erreicht‚Äú, erl√§utert Robert Liehl, Leitner GmbH. Neben Windsensoren auf den St√ľtzen, deren Daten nur bedingt repr√§sentativ f√ľr die Windverh√§ltnisse entlang der gesamten Seilbahn seien, m√ľsste in diesen Situationen zus√§tzlich die gesamte Seillinie durch das Betriebspersonal mittels Fernglas beobachtet werden. Dazu Prof. Dr. Klaus Hoffmann: ‚ÄúAuch bei geringen mittleren Windgeschwindigkeiten k√∂nnen kurzzeitige Windb√∂en bereits zu kritischen Situationen f√ľhren. Hier sollen unsere Messdaten zus√§tzliche Informationen liefern, um in Zukunft auch genauere Angaben √ľber das Schwingungsverhalten der Fahrzeuge von Seilbahnen bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen machen zu k√∂nnen.‚Äú

Infos: www.tuwien.ac.at