Effizienzkonzepte und regenerative Antriebe für Aufzüge – Hersteller-Fachbeitrag von Schindler

Aufzüge, die Strom produzieren

Das Thema Energieeffizienz macht auch vor Aufzügen nicht halt. Konkrete Maßnahmen lohnen sich v. a., wenn sie gezielt auf das Nutzungsprofil und den Gebäudetyp abgestimmt sind. Eine Möglichkeit ist der Einbau eines regenerativen Antriebs, bei dem Strom aus überschüssiger Bremsenergie zurückgewonnen wird. Doch wie funktioniert die Energierückgewinnung und welche weiteren Lösungen bieten die Hersteller?

Fachleute gehen davon aus, dass der Anteil eines Aufzugs am Gesamtstromverbrauch von Gebäuden lediglich 3-5 % beträgt. Daher war die Energieeffizienz von Aufzügen bis vor wenigen Jahren nur ein Nischenthema. In der Regel spielten andere Faktoren wie Zuverlässigkeit, Design oder Laufruhe eine wesentlich wichtigere Rolle. Doch im Zuge steigender Energiekosten und strenger gesetzlicher Vorgaben werden inzwischen nahezu alle Gebäudeteile auf mögliche Einsparpotenziale durchleuchtet. So rücken auch die Aufzugsanlagen in den Fokus von Architekten und Energieberatern. V. a. die Energierückspeisung auf der Basis regenerativer Antriebe wird verstärkt nachgefragt und entsprechend von den Herstellern forciert. Beispielsweise ist mit dem »Schindler 5500« gerade erst ein Serienaufzug auf den Markt gekommen, der die Rückführung überschüssiger Energie in das Stromnetz bereits als Standardoption bietet. Ebenso ist es mittlerweile möglich, die meisten Bestandsanlagen nachzurüsten. Bis zu 40 % der verbrauchten Energie lassen sich auf diese Weise zurückspeisen.

Allerdings sollte die Investition in einen regenerativen Antrieb genau abgewogen werden, da der Nutzen stark vom jeweiligen Gebäudetyp und der Auslastung der Anlagen abhängt.
Rückspeisung
Insbesondere bei älteren Anlagen verpufft die aus dem ständigen Beschleunigen und Abbremsen resultierende Energie ungenutzt in Bremswiderständen.
Hingegen wird bei der Rückspeisung die überschüssige kinetische Energie mithilfe eines Wechselrichters als Strom zurückgewonnen und in das Versorgungsnetz des Gebäudes oder des Energieversorgers geleitet. In Aufzugsgruppen können auch andere Aufzüge den erzeugten Strom nutzen. Der Rückgewinnungseffekt entsteht bei schwer beladenen Kabinen in der Abwärtsfahrt, aber auch wenn die Kabinen in der Aufwärtsfahrt leichter sind als das Gegengewicht. Um zu ermitteln, ob sich der Einsatz eines regenerativen Antriebs wirklich lohnt, müssen in eine Kosten-Nutzen-Rechnung Daten wie Nennlast, Hubhöhe, Haltestellen sowie die Anzahl der Fahrten pro Jahr einfließen.
Wann ist die Investition sinnvoll?
Grundsätzlich gilt, dass der Einsatz eines regenerativen Antriebs bezogen auf die Lebenszykluskosten ab ca. 100 000 Fahrten pro Jahr und einer gewissen Förder-höhe rentabel ist. Doch handelt es sich zunächst um einen groben Richtwert. Am Beispiel eines Bürohochhauses wird das deutlich: Ausgangspunkt ist ein Aufzug mit einer Nennlast von 1 500 kg sowie einer Hubhöhe von 76 m und 20 Haltestellen. Bei 30 000 Fahrten pro Jahr senkt die Energierückspeisung den Verbrauch lediglich um 630 kW bzw. 16 %. Mit Blick auf die gegenwärtigen Stromkosten sind das gut 100 Euro pro Jahr, sodass die Anschaffungs- und Unterhaltungskosten kaum wieder eingespielt werden können. Kommt der gleiche Aufzug hingegen auf 360 000 Fahrten jährlich, liegen die Einsparungen bei rund 40 % – also bei mehr als 6 700 kWh. In diesen Dimensionen zahlt sich ein regenerativer Antrieb aus.
Standby-Schaltung
Bei Aufzügen, die am Tag eher selten genutzt werden – in kleineren Wohnhäusern etwa –, lohnt es sich nicht, einen regenerativen Antrieb einzusetzen. Hier ist ein Standby-Betrieb sinnvoll. Denn auch in Ruhezeiten verbrauchen Aufzüge Energie. Auf der anderen Seite ist das Einsparpotenzial einer solchen Schaltung bei Anlagen mit vielen Fahrten verhältnismäßig gering. Hier kann der Einbau sogar kontraproduktiv sein, da elektronische Aufzugskomponenten unter dem häufigen An- und Ausschalten leiden können.
Im Falle einer hohen Auslastung lohnen sich daher LEDs für Bedientableau, Etagenanzeiger und Kabinenbeleuchtung. Diese verbrauchen nicht nur deutlich weniger Energie als Standard-Leuchtmittel, sie haben auch eine bis zu 20 mal längere Lebensdauer. Und nicht zu vergessen: Zu einem nicht zu unterschätzenden Energiefresser kann der Aufzugsschacht werden, wenn er nicht mit automatischen Lüftungsklappen versehen ist. Allein durch die Entlüftungsöffnung eines 12 m hohen Schachts kann durch die Kaminwirkung die Energie von rund 1 500 l Heizöl pro Jahr buchstäblich in die Luft geblasen werden. Im Gegensatz dazu reagieren intelligente Schachtentlüftungssysteme wie z. B. »Schindler HVS« flexibel auf die Situation im Schacht. Die Luft wird fortlaufend von Rauchsensoren analysiert, und die Lüftungsklappe öffnet sich u. a. erst bei Rauchentwicklung oder einem Stromausfall. Bewegungsmelder sorgen während der Nutzung und auch im Verlauf von Wartungsarbeiten für ausreichende Belüftung.
Gesamtkonzept
Neuanlagen sind heutzutage grundsätzlich auf einen sparsamen Betrieb ausgelegt. Die Bandbreite reicht von energiesparenden getriebelosen Antrieben über elektronische Steuerungen bis hin zu besonders elastischen Tragmitteln aus speziellen Metallkabeln mit Elastomer-Ummantelung, die herkömmliche Stahlseile ersetzen. Ein beträchtliches Einsparpotenzial bietet zudem der Einsatz einer intelligenten Zielwahlsteuerung, wie sie etwa Schindler auf Basis seiner »PORT-Technologie« anbietet. Sie sorgt für optimalen Betrieb und vermeidet Leerfahrten. Ergänzend setzen die Hersteller auf alternative Materialien, durch die das Gewicht der Kabine und somit der Energieaufwand beim Betrieb deutlich gesenkt wird.
Letzten Endes zeigt sich, dass auch bei Aufzügen eine ganzheitliche Betrachtung der Energieeffizienz nötig ist. Die individuell abgestimmte Kombination von Einzelmaßnahmen führt hier zum Gesamtergebnis. Für Transparenz und Vergleichbarkeit sorgen Energieeffizienzklassen von A = sehr gut bis G = schlecht. Das von Leuchtmitteln und Haushaltsgeräten bekannte Bewertungssystem wurde für Aufzüge im Jahr 2009 auf Grundlage der VDI-4707 eingeführt. Bei der komplexen Berechnung leisten die Aufzugsunternehmen umfassende Unterstützung. •
~Oliver Koschmieder
  • Der Autor ist Architekt und Berater für Bau- und Architekturkommunikation in Essen.
  • Schindler Deutschland GmbH www.schindler.de