Hochhausbau : Im Aufzug durch die Wolkendecke

Fahrstühle sind die Adern großer Hochhäuser. Neue Kabel aus Carbonfasern versprechen leichtere, stabilere Aufzuganlagen und damit noch höhere Wolkenkratzer.

Das Burj Khalifa reicht 828 Meter und 163 Etagen hoch in den Himmel über Dubai. Kein Mensch will da das Treppenhaus nehmen — ohne Aufzug kein Hochhaus.

Doch während Architekten und Ingenieure mit ihren Wolkenkratzern in Asien und Arabien immer höher hinaus wollen, laufen sie Gefahr, sich an einem technischen Detail aufzuhängen: den Seilen der Fahrstühle. Derzeit ziehen große Stahlseile die Kabinen, deren Gewicht exponentiell steigt, je länger der Aufzug wird. Bei 300 Metern wiegt der Stahl noch knapp 18 Tonnen, bei 800 Metern schon 109 Tonnen.

Das berechnete zumindest der finnische Aufzugherstellers Kone. Der hat jetzt eine neue Technologie präsentiert: Aufzugkabel aus Carbonfasern. Eingebettet in das Kunstharz Epoxid und mit einer dicken Beschichtung ummantelt, sollen diese Kabel aus Kohlenstoff wesentlich leichter und gleichzeitig stabiler sein als Stahlseile. Nach Angaben der Firma Kone würde eine 500 Meter hohe Aufzuganlage so bis zu 45 Prozent leichter und 15 Prozent energieeffizienter. Und sie mache es möglich, noch höher zu bauen.

Schneller rauf und im Sinkflug runter

Schon jetzt fahren Aufzüge nicht das ganze Burj Khalifa hinauf. Dort gibt es auf der 43. und 76. Etage Sky-Lobbys, also Zwischendecks, auf denen die Leute umsteigen und sich in den Rest des Gebäudes verteilen.

Zwar wird es auch im Kingdom Tower in Saudi-Arabien, der über 1.000 Meter hoch werden soll, noch Zwischenstationen geben. Aber die Passagiere werden dank Carbonfaser-Seile schneller ans Ziel kommen. Denn Kabinen, die an leichteren Seilen hängen, können schneller hochfahren, erklärt Peter Weismantle, seines Zeichens Director of Supdetall Buiding Technology für das Büro Adrian Smith + Gordon Gill mit Hauptsitz in Chicago. Weismantle baut derzeit mit am saudischen Kingdom Tower, dessen Aufzüge 630 Meter überbrücken sollen.

Für so ein Projekt brauche man allerdings Eigentümer mit entsprechendem Vermögen und Ego, sagt Weismantle. Was in Deutschland in Hochhäuser investiert wird, sind für ihn Peanuts. Das höchste Gebäude ist der Commerzbank Tower in Frankfurt am Main, mit 259 Metern – das beschert ihm gerade mal Platz 177 auf der Skyscraper-Weltrangliste.

Europa hat wenig Raum für Wolkenkratzer

"Wie in ganz Europa haben wir hier alte, gewachsene Städte", erklärt der Architekturprofessor Johann Eisele von der Uni Darmstadt. "Es ist also meist nur an den Rändern der Stadt überhaupt genug Platz, um Hochhäuser zu bauen, und da ergibt es wenig Sinn." In Planstädten wie New York oder den neueren chinesischen Metropolen, schafft man für die Wolkenkratzer einfach Platz.

Hinzu kommt, dass zunächst die Bauaufsicht ein neues Material genehmigen müsste, bevor es hierzulande einsetzbar wäre. Vorausgesetzt, man wollte im internationalen Wettlauf nach oben überhaupt mitmachen: "Die Zulassung für Hochhäuser ist wohl das komplizierteste, was es im deutschen Bauwesen gibt", sagt Eisele.

Und das heißt: Bis der Stahl durch etwas anderes ersetzt werden könnte, dürften wegen der strengen Brandschutzauflagen zwischen fünf und 20 Jahre vergehen. So wirklich rentieren sich die teuren Kohlenstoff-Kabel derzeit ohnehin nur für extrem hohe Wolkenkratzer.

In Flugzeugen und Autos werden Carbonfasern schon lange verbaut. "Wir wussten schon vor 20 Jahren davon", sagt Weismantle. "Es war immer eine Preisfrage." Außerdem musste das Material lange Zeit angepasst und getestet werden, um Hitze, Vibrationen und Dehnung auszuhalten.

Der amerikanische Architekt sieht hier großes Potenzial: "Wenn es stimmt, was die Leute von Kone sagen, und die neuen Kabel doppelt so lange halten wie Stahlkabel, lässt sich daraus ein großer ökonomischer Vorteil ziehen. Zurzeit werden alle zwei, drei Jahre alle Kabel ausgetauscht und die Fahrstühle eine Weile außer Betrieb genommen. Das ist mit großen Kosten verbunden."

Mit Carbon ins Weltall fahren?

Einen weiterer Nutzen von Hightech-Aufzügen gibt es in der Welt der Science Fiction. 1979 erschien Arthur C. Clarkes Roman Fahrstuhl zu den Sternen, in dem die Menschheit im 22. Jahrhundert einen Aufzug baut, der Personen und Material zu Satelliten im Weltraum befördert. Im Buch fährt er auf einer mikroskopisch kleinen Faser aus Diamantkristallen, also komprimiertem Kohlenstoff. Ist also das Carbonfaserkabel der erste Schritt zum Weltraum-Aufzug? 

Der Bauingenieur Jens Schneider dämpft diese Hoffnung: "Wenn ich immer stärker an einem Werkstoff ziehe, kommt er, egal wie gut er ist, an seine physikalischen Grenzen: die atomaren Bindungskräfte zwischen Atomen." Auch die neuen leichten Kabel können also nicht unendlich lang werden, ohne zu reißen. Hochhausbauer Weismantle findet den Gedanken in jedem Falle faszinierend. "Wir werden das wohl nicht mehr erleben", sagt er. "Aber wenn die Physik so weit ist und die Wirtschaft mitspielt — warum nicht?"

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Kommentare

51 Kommentare Seite 1 von 6 Kommentieren

Na ja

Es wäre schon nett, wenn manchmal etwas mehr naturwissenschafltiches Wissen vorhanden ist.
Z.B. Wie gefährlich ist ein Stoff der 50 Milliarden Jahre braucht um durch Radioaktivität zu zerfallen?
Völlig harmlos. Da zerfällt so gut wie nichts. Vielleicht gibt es das Weltall dann gar nicht mehr?
Und trotzdem kann man Menschen mit dem Argument der Langlebigkeit dieser Elemente eine höllische Angst bereiten. Die kurzlebigen Elemente sind viel gefährlicher.

Sowohl als auch...

Aber hauptsächlich im Fahrweg (wär auch sonst nen Problem mit der Stromversorgung. Zur Not nochmal hier nachlesen: http://de.wikipedia.org/w...

Aufzugsanlagen mit Linearmotoren gibt es ja bereits...mit Seil:

http://www.lift-report.de...

und an völlig seillosen Aufzügen, von denen man dann auch gleich mehrere Kabinen in einem Schacht unterbringen könnte, wird auch gearbeitet:

http://www.iem.rwth-aache...

Aber bisher halt vor allem eine Kostenfrage - daran ist die Schwebebahntechnik ja auch gescheitert.