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Frischzellenkur für Pendelbahnen Vortragender: Dipl.-Ing. Dr. techn. Robert Liehl Techn. Projektleiter – Spezialprojekte LEITNER Ropeways – Niederlassung Wien Weiterbildungsseminar für Betriebsleiter 23. - 27.4. 2012 Obergurgl Frischzellenkur für Pendelbahnen Robert LIEHL

Robert LIEHL Frischzellenkur für Pendelbahnen• Pendel-Luftseilbahnen („Pendelbahn“) • Pendel-Standseilbahnen („Standseilbahn“) Weiterbildungsseminar für Betriebsleiter

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Frischzellenkur für Pendelbahnen

Vortragender:Dipl.-Ing. Dr. techn. Robert LiehlTechn. Projektleiter – Spezialprojekte

LEITNER Ropeways – Niederlassung Wien

Weiterbildungsseminar für Betriebsleiter

23. - 27.4. 2012 Obergurgl

Frischzellenkur für PendelbahnenRobert LIEHL

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Inhalt:• Was verstehen wir unter Pendelbahnen ?• Vor- und Nachteile von Pendelbahnen• Statistik von Pendelbahnen in Österreich• Seilbahnkonzession und Verlängerung• Motivation für einen Umbau• Sinnvoller Umfang eines Umbaus• Schnittstelle: Bestand – Umbau• Umbauten nach Richtlinie R4/06• Ersatz von Bauteilen nach Richtlinie R4/06• Wesentliche Effekte zufolge eines Umbaus

→ Ersatzteile / Gleichteile→ Geregelte Bremsen→ Erhöhung der Förderleistung→ Erhöhung der Verfügbarkeit→ Verschiedene Fahrprogramme→ Wagenbegleiterloser Betrieb→ Fernwartung

• Beispiele jüngster Umbauten

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Was verstehen wir unter Pendelbahnen?

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Normendefinition – Betrachtung Fahrzyklus

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• Pendel-Luftseilbahnen („Pendelbahn“)• Pendel-Standseilbahnen („Standseilbahn“)

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NormendefinitionEN 1907:2005(D): Pkt. 3.1: Pendelbahn

Seilschwebebahn , bei der die Fahrzeuge zwischen den Stationen im Pendelbetrieb verkehren

Betrachtungsweise Verlauf Fahrzyklus„Die Fahrzeuge verkehren zwischen den Stationen im Pendelbetrieb“. Ein- und Ausstieg der Fahrgäste erfolgen bei stehendem Fahrzeug.

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Vor- und Nachteile von Pendelbahnen

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Gegenüber Umlaufsystemen

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Vorteile Pendel-Luftseilbahnen :• Hohe Nutzlast und Geschwindigkeit

• Große Spannfelder• Hohe Windstabilität

• Geringe Betriebskosten• Lange Lebensdauer

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Vorteile Pendel-Standseilbahnen :• Hohe Nutzlast und Geschwindigkeit

• Strecke sehr flexibel• Hoher Fahrkomfort

• Einfache Bergung • Hohe Windstabilität

• Hohe Verfügbarkeit • Geringe Betriebskosten

• Lange Lebensdauer

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Nachteile Pendel-Luftseilbahnen :• Strecke muss (fast) gerade sein

• Bergung kann aufwändig sein• Förderleistung ist abhängig von der

Streckenlänge• Diskontinuierliche Beförderung

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Nachteile Pendel-Standseilbahnen :• Hohe Investitionskosten

• Bei bodennahen Bahnen ohne Tunnel wetterabhängig (z.B. Schnee)

• Förderleistung ist abhängig von der Streckenlänge

• Diskontinuierliche Beförderung

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Statistik von Pendelbahnen in Österreich

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Aufteilung Pendel-Luftseilbahn zu Pendel-Standeilbahn

54 Pendel-Luftseilbahnen

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23. - 27.4. 2012 Obergurgl

21 Pendel-Standseil-bahnen

Quelle:BMVIT 1.4.2011

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75 Pendelbahnen

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256 Kabinen-Umlaufbahnen

380 KuppelbareSesselbahnen

359 Fixe Sessellifte

Quelle:BMVIT 1.4.2011

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Aufteilung Seilbahnen und Sessellifte

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Quelle: BMVIT

• Pendel-Luftseilbahnen: 49 Jahre

• Pendel-Standseilbahnen: 43 Jahre

Der Stand der Technik hat sich in diesen Jahren stark verändert.

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Durchschnittliches Anlagenalter(seit Erst-Inbetriebnahme, Umbauten nicht

berücksichtigt):

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23. - 27.4. 2012 Obergurgl

Quelle: BMVIT

Kennzahl - Schräge Bahnlänge Pendel-Luftseilbahnen Pendel-Standseilbahnen

Minimale schräge Bahnlänge374 m (Vallugabahn II) 114 m (Hochosterwitz)

210 m (Schlossbergbahn)

Maximale schräge Bahnlänge3737 m (Patscherkofelbahn) 4827 m (Mölltaler Gletscher)

Mittlere schräge Bahnlänge

1982 m 1510 m

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Quelle: BMVIT

Kennzahl - Maximale FörderleistungPendel-Luftseilbahnen Pendel-Standseilbahnen

Minimalwert50 P/h (Schnifisberg) 120 P/h (Hochosterwitz)

200 P/h (Kreuzeckbahn)

Maximalwert1750 P/h (Wanglspitz) 2070 P/h (Hartkaiserbahn)

Mittelwert505 P/h 870 P/h

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Seilbahnkonzession und Verlängerung

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KonzessionFür Errichtung und Betrieb einer öffentlichen Seilbahn erforderlich

Konzessionsverfahren• Klärung ob ein öffentliches Interesse am Betrieb der

Seilbahn gegeben ist ("Gemeinnützigkeit").

• Konkurrenzschutz für den Konzessionswerber. Im Verfahren wird berücksichtigt, in welcher Entfernung sich die nächste öffentliche Seilbahn befindet.

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Dauer der Konzessiongesetzlich nicht festgelegt, Praxis: sehr unterschiedlich verliehene Konzessionen, Anlagen mit techn. Neuerungen oft kürzere Konzessionen als bewährte Systeme

Übliche Zeitrahmen der KonzessionenUnter Bedachtnahme des öffentlichen Interesses und der techn. LebensdauerSessellifte 30 JahreSessel- und Kabinenbahnen 40 JahrePendelbahnen 50 JahreWeiterbildungsseminar für Betriebsleiter

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Konzessionverlängerung

§28 (1) Verlängerung der Konzession ist zulässig

§28 (2) Voraussetzungen für die Verlängerung der Konzession• Öffentliches Interesse am Betrieb der Seilbahn muß gegeben sein• Technische Zustand läßt für den Verlängerungszeitraum einen

sicheren und ordnungsgemäßen Betrieb zu erwarten.

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Für öffentliche Seilbahnen vor 03.05.2044 genehmigt bzw. errichtet wurden gilt als Grundlage der Beurteilung:

• Regelwerke und Nachweisverfahren welche unmittelbar vor In-Kraft-Treten des Seilbahngesetz 2003 angewendet worden ist

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Motivation für einen Umbau

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Pendelbahnen haben eine lange Lebenserwartung, daher rentieren sich Umbauten:• Anpassung an den technischen Fortschritt• Anpassung an geänderte Vorschriften• Förderleistungssteigerung• Komfortsteigerung für den Fahrgast• Aufrechterhaltung der Ersatzteilsicherheit• Aufbesserung des optischen Erscheinungsbildes• Konzessionsverlängerung

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Weiterbildungsseminar für Betriebsleiter

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Teilsystem 1: Seile und Seilverbindungen

Teilsystem 6: Bergeeinrichtungen

Teilsystem 5: Elektrische Einrichtungen

Teilsystem 2: Antriebe und Bremsen

Infrastruktur (elektrisch und mechanisch)

Teilsystem 4: Fahrzeuge

Teilsystem 3.2: Mechanische Einrichtungen auf der Strecke

Sinnvoller Umfang eines Umbaus

Teilsystem 3.1: Mechanische Einrichtungen in den Stationen

Bremsen Motor

Notantrieb

Steuerung Signalanlage

Sensoren

Minimalpaket

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• Bestandsunterlagen organisieren (bei Betreiber, oberste Seilbahnbehörde, ursprünglicher Hersteller bzw. Nachfolgefirma) und analysieren

• Eindeutige Festlegung der Grenzen des Umbaus (nur was neu ist interessiert die Behörde, Bestand bleibt Bestand)

• Mechanische und elektrotechnische Leistungen von einem Hersteller

• Individuelle Lösungen für individuelle Anlagen unter Einbeziehung von Standard-Komponenten

• Arbeitnehmer- und Brandschutz

Schnittstelle: Bestand – Umbau

Was gilt es zu beachten:

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Beispiel:

Schnittstelle Bestand – Umbau bei Antrieb + Bremsen

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Umbauten nach Richtlinie R4/06

Als Umbauten sind genehmigungspflichtige Baumaßnahmen gemäß dem Seilbahngesetz 2003 anzusehen, bei denen an einer Seilbahn Änderungen erfolgen, die nicht als Zubauten einzustufen sind.

Bei jenen Seilbahnen die vor dem 03.05.2004 genehmigt bzw. errichtet wurden, können als Grundlage jene Regelwerke und Nachweisverfahren, die unmittelbar vor dem Inkrafttreten des Seilbahngesetz 2003 für den umzubauenden Bauteil angewendet worden sind, herangezogen werden.

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Identisches Ersatzteil

Bauteil, das gegenüber dem zu ersetzenden Teil keine Abweichung aufweist

Ersatz von Bauteilen nach Richtlinie R4/06

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Ähnliches Ersatzteil (quasi-identisches Ersatzteil)

Ist ein Bauteil (aber keine Baugruppe),

• das keine Änderungen der Baugruppe wie auch anderer Bauteile in Bezug auf Konstruktion, Einsatzbedingungen, Nachweise und neue Gefährdungsbilder nach sich zieht

• das dieselben Funktionsmerkmale, charakteristischen Baumerkmale und zumindest gleichwertige Leistungsmerkmale wie das zu ersetzende Bauteil aufweist

• dessen Abweichungen vom zu ersetzenden Bauteil keine nachteiligen Rückwirkungen auf andere Bauteile der Seilbahn haben

• dessen Einsatz bewährt ist (Innovation)

• das keine Änderung der EG-Prüfbescheinigung für einen Sicherheitsbauteil oder für ein Teilsystem erforderlich macht

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• Betriebs- und Notendschalter sowie Regelhaltepunktschalter

• Ladeschienen für die Batterieladung

• Überwachungsschalter der Erdungsstangen

• Endlagenschalter für Spanngewichte

• Pendellagewächter in den Fahrzeugen

• Endschalter für die Überwachung der Tragseilbremse

• Kabel und Leitungen

• Windmesseinrichtung

• …

Beispiele von identischen bzw. ähnlichen Ersatzteil en im Zuge eines Umbaus

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Ersatzteile / Gleichteile

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• Verfügbarkeit von Ersatzteilen nach Umbau mind. für 15 Jahre

• Möglichst Gleichteile (Einsatz von vielfach bewährten Bauteilen von Umlaufbahnen)

• Ein gemeinsam mit dem Hersteller abgestimmtes elektrisches und mechanisches Ersatzteilpaket definieren und auch vor Ort anlegen,

bestehend aus z.B.

► Bremsbeläge und Hydrauliköle

► komplett installierter Ersatz-PC mit Betriebs-Software

► Encoder für Kopierwerksabbildung

► Leistungskarte für Betriebsbremse

► Elektronikmodule für Steuerschränke

► …

Wesentliches zu beachten:

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Geregelte Bremsen –gestaffelte Bremsen

Hohe Bremsverzögerungen will man üblicherweise vermeiden wegen:

• Komfort für den Fahrgast• Seilentgleisungssicherheit (Seillage,

Seilüberwurf etc.)

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Gestaffelte oder sogar ungestaffelte Bremsen sind bei bestehenden Anlagen sehr verbreitet

Lastabhängige und damit unterschiedliche Bremsverzögerungen sind die Folge

Überbremsungen können nicht ausgeschlossen werden

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Gestaffelte Bremsen

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Geregelte Bremsen sind bei neuen Anlagen Standard, bei Umbauten von Pendelbahnen auch

Lastunabhängige und damit immer gleiche Bremsverzögerungen sind die Folge

Überbremsungen können ausgeschlossen werden

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Geregelte Bremsen

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Es kann sowohl die Betriebsbremse, als auch die Sicherheitsbremse geregelt werden

Geregelte Betriebsbremsen sind elektromagnetisch gelüftet (sehr gutes Regelverhalten) und über Federkraft bremsend, Anordnung zw. Motor und Getriebe

Geregelte Sicherheitsbremsen sind hydraulisch gelüftet und über Federkraft bremsend, Anordnung an der Treibscheibe

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Geregelte Bremsen

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Elektrisch geregelte Betriebsbremse

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Zertifizierte hydraulische Sicherheitsbremse

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ZertifiziertesHydraulikaggregat für Sicherheitsbremse

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• Geregelt oder ungeregelte Ausführung

• Ein oder zwei unabhängige Bremskreise

• Handauslösung• Händischer Notbetrieb• Regelung abschaltbar

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Erhöhung der FörderleistungAuch bei Beibehaltung der Fahrgeschwindigkeit ist eine Erhöhung der Förderleistung möglich:• Optimierung der Auf- und Absteuerkurve

• Kontinuierliche statt punktförmige Einfahrtsüberwachung

• Verkürzte und/oder veränderliche Plateau-und Schleichgeschwindigkeit

• Optimierung Festpunktüberwachung

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Förderleistung einer Pendelbahn (ohne Stützen-absteuerung):

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ausvF

*ges

bein

P

ttv

Ltt

P3600F

++++=

P … Fassungsvermögen einer Kabine in Personentein … Einstiegszeit der Fahrgäste in staus … Ausstiegszeit der Fahrgäste in stb … Beschleunigungszeit in stv … Absteuerzeit in sL*ges… Fahrweg mit konstanter Fahrgeschwindigkeit in mvF … Fahrgeschwindigkeit auf der Strecke in m/s

in Personen / Stunde

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Verkürzung der Beschleunigungszeit:

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0

Fahrgeschwindigkeit im Seilfeld in m/s

Anf

ahrz

eit i

n s Anfahrbeschleunigung 0,10 m/s²

Anfahrbeschleunigung 0,15 m/s²

Anfahrbeschleunigung 0,20 m/s²

Anfahrbeschleunigung 0,25 m/s²

Anfahrbeschleunigung 0,35 m/s²

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Absteuerkurven Bestand - Umbau

0

500

1000

1500

2000

2500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

Plateaugeschwindigkeit: 1,0 m/s

Schleichgeschwindigkeit: 0,2 m/s

Plateauweg: 13 m

Schleichweg: 10 m

Plateaugeschwindigkeit: 1,3 m/s

Schleichgeschwindigkeit: 0,3 m/s

Schleichweg: 13 m

Plateauweg: 10 m

Einfahrtsverzögerung 0,2 m/s²

Einfahrtsverzögerung 0,3 m/s²

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Beispiel

Pendelbahn, 50 Personen / Kabineohne Stützenabsteuerung

max. Fahrgeschwindigkeit 10 m/sZeitdauer Ein- und Aussteigen je 50 s

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Verzögerung auf Plateau: 45 s (247,5 m) 28,3 (163,9 m) -16,7 (- 83,6 m)

Plateaustrecke: 13,0 s (13,0 m) 7,7 (10,0 m) -5,3 (-3,0 m)

Verzögerung auf Schleich: 4,0 s (2,4 m) 4,0 (2,67 m) 0,0 (+0,27 m)

Schleichstrecke: 65,0 s (13,0 m) 33,3 (10,0 m) -31,7 (-3,0 m)

Verzögerung auf Stillstand: 1,0 (0,10 m) 1,0 (0,15 m) 0,0 (+0,05 m)

178 s(526 m) 107,6 s (353,4 m) - 70,4 s (-172,6 m)

Gesamter Zeitgewinn: - 53,1 s

Anfahrstrecke: 50 s (250 m) 33,3 s (166,7 m) - 16,7 s (-83,3 m)

Konstanter Streckenanteil + 17,3 s (+172,6 m)

Bestand Umbau Differenz

(± 0,20 m/s²) (± 0,30 m/s²)

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150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Bahnlänge in m

För

derle

istu

ng in

Per

sone

n / h

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

För

derle

istu

ngse

rhöh

ung

in %

Optimierte Förderleistung Bestandsförderleistung prozentuelle Förderleistungserhöhung

RB: Fassungsvermögen 50 Personen / Kabine; v F = 10 m/s; keine Absteuerung, Zeit für Ein- und Aussteigen je 50 s

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Erhöhung der VerfügbarkeitDurch zusätzliche Informationen wie z.B.:

• Pendellagewächter in den Fahrzeugen

• Windmesseinrichtungen an den Stützen oder in den Stationen

• Übertragung von zusätzlichen Signalen von den Stationen und den Fahrzeugen in den Kommandoraum

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Automatische FahrprogrammeLeistungsprogramm• max. Förderleistung• max. Anfahrbeschleunigung und Einfahrtsverzögerung ca. 0,30 bis

0,35 m/s²

Komfortprogramm• max. Komfort für Fahrgäste• wirtschaftlicher Anlagenbetrieb • max. Anfahrbeschleunigung und Einfahrtsverzögerung ca. 0,15 bis

0,20 m/s²• Ruckbegrenzung

(Ruck = Änderung der Beschleunigung / Verzögerung in der Zeit)

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0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250

Kopierwerkspunkt in m

Fa

hrg

esc

hw

ind

igk

eit

in

m/

s

Leistungsprogramm mit 0,3m/s² Komfortprogramm mit 0,2m/s²

Vergleich - Einfahrtskurven

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Automatische Fahrprogramme

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Windprogramm• reduzierte Fahrgeschwindigkeit ca. 0,5 x max. Fahrgeschwindigkeit

(über gesamte Strecke oder nur bei Stützenüberfahrt)• max. Anfahrbeschleunigung und Einfahrtsverzögerung ca. 0,15 bis

0,20 m/s²

Stützen- / Revisionsprogramm• nach Vorwahl direktes Anfahren eines Fahrzeuges zur jeweiligen

Stütze reduzierte Fahrgeschwindigkeit ca. 0,5 x max. Fahrgeschwindigkeit über gesamte Strecke

• max. Anfahrbeschleunigung und Einfahrtsverzögerung ca. 0,15 bis 0,2 m/s²

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Windprogramm

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400

Kopierwerksstand in m

Fah

rge

sch

win

dig

ke

it i

n m

/s

Windprogramm 1,0m/s Windprogramm 3,5m/s

Stütze 1 Stütze 2 Stütze 2G Stütze 1G

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Stützen- / Revisionsprogramm

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 150 300 450 600 750 900 1050 1200 1350 1500 1650 1800 1950 2100 2250 2400 2550 2700 2850

Kopierwerksstand in m

Fa

hrg

esc

hw

ind

igk

eit

in

m/

s

Stütze 1 A -> B Stütze 2 A -> B

Stü

tze

1 -

13

02

Stü

tze

2 -

82

9

B

Die Position der Stütze wird vom

Resetweg gerechnet. Resetweg Start =

Gesamtlänge Anlage

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Wagenbegleiterloser Betrieb(unbegleiteter Betrieb)

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Fahrgeschwindigkeit

gemäß EN 12929-1:2005(D) CEN/TC 242, WG 2 (B)

prEN12929-1: Entwurf 2012

Standseilbahnen

12,0 m/s 14,0 m/s

Zweiseilpendelbahnen mit begleiteten Fahrzeug

a) im freien Seilfeld: 12,0 m/s 12,0 m/s

b) über die Stützen: 10,0 m/s 10,0 m/s

Bei Zweiseilbahnen mit unbegleiteten Fahrzeugen

a) auf der Strecke: 7,0 m/s

b) über die Stützen: Strecke u. Stütze

1) mit einem Tragseil: 6,0 m/s 7,0 m/s

2) mit Doppel-Tragseilen: 7,0 m/s 8,0 m/s

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Für die Beurteilung, ob ein unbegleiteter Betrieb zulässig ist, ist eine Risikoanalyse erforderlich.Aufgaben des Wagenbegleiters im Normalbetrieb:

• Kontrolle der Eignung der Fahrgäste

• Überwachung der Personenanzahl je Kabine

• Schließen und Öffnen der Bahnsteig- und Kabinentüren

• Fertig-Meldung an den Maschinisten

• Überwachung der Querpendelung der Kabine bei Stützenüberfahrt und Stationseinfahrt,

• Überwachung der seitlichen Auslenkung der Zugseile

• Information über Wetterbedingungen an den Maschinisten sowie Kontrolle auf Schneeansammlungen und Eisbildung

• …

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Aufgaben des Wagenbegleiters in Sonderfällen:

• Fahrzeug bereitstellen

• Information der Fahrgäste bei Stopps oder Verzögerungen

• Auslösen und Lüften der Fangbremse

• Aufsicht der Fahrgäste in Bezug auf Fehlverhalten

• Hilfestellung für den Bergemann

• Brandbekämpfung

• ….

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Komponenten / Baugruppen die bei einem wagen-begleiterlosen Betrieb zwingend funktionstüchtig se in müssen:

• Querpendelmesser in beiden Fahrzeugen

• Freisprecheinrichtung in beiden Fahrzeugen

• Erdschlussüberwachung

• Tragseilbremsensystem (Funktion und automatische Auslösung)

• Fahrzeugtüren (Verriegelungsmechanismus und Überwachung)

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Weiterbildungsseminar für Betriebsleiter

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LWL Linie

InternetInternet

Server Seilbahnhersteller

VPNTunnel VPN

Tunnel

Sichere Verbindung Servicetechniker - Anlage

� Verschlüsselte VPN Verbindungen� Industrielle Firewall� Anlage initiiert Verbindungsaufbau� Server und Firewall protokollieren Verbindungen� Individuell eingerichtete Freigaben auf bestimmte Geräte

Fernwartung

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Beispiele

• Umbau Sonnenalmbahn, Zell am See (A)

• Umbau Untersbergbahn, St. Leonhard (A)

• Umbau Fichtelberg, Oberwiesenthal (D)

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Umbau SonnenalmbahnZell am See (A) (1957)

Umbau 2011, im Wesentlichen bestehend aus:

• Gesamte Elektrotechnische Ausrüstung

• Neue Antriebsmotore• Neue geregelte Betriebs- und

Sicherheitsbremse

• Neuer Notantrieb• Neues Kopierwerk, Signalanlage etc.

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Umbau UntersbergbahnSt. Leonhard (A) (1961)

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Umbau 2011, im Wesentlichen bestehend aus:

• Gesamte Elektrotechnische Ausrüstung

• Neue Antriebsmotore• Neue geregelte Betriebs- und

Sicherheitsbremse

• Neues Kopierwerk, Signalanlage etc.

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Umbau FichtelbergOberwiesenthal (D) (1985)

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Umbau 2012, im Wesentlichen bestehend aus:

• Gesamte Elektrotechnische Ausrüstung

• Neue Antriebsmotore• Neue geregelte Betriebs- und

Sicherheitsbremse

• Neuer Notantrieb• Neues Kopierwerk, Signalanlage etc.

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Pendelbahnen sollte man nicht so schnell auf Eis

legen

Danke für Ihre Aufmerksamkeit!

Kompletter Vortrag anzufordern unter: Robert.Liehl@ leitner-lifts.com