Wissen wir nicht schon alles?
Das Erfahrungswissen zu Schwingungsvorgängen bei Seilbahnen ist umfangreich. Eine Einführung gibt [1]. Wesentliche Vorgänge wurden seit langem in Forschungsarbeiten an Hochschulinstituten untersucht und veröffentlicht. Um mit daraus abgeleiteten Rechenverfahren eine realistische dynamische Simulation einer Seilbahn durchzuführen, sind umfangreiche Daten und Parameter erforderlich, die teilweise nur den marktbeherrschenden Herstellern zugänglich sind.
Regelwerke
Die Ergebnisse sind in mehrfach fortgeschriebene und auf europäischer Ebene harmonisierte Regelwerke eingeflossen, wobei diese keine Angaben zur Herleitung z.B. von dynamischen Zuschlägen auf statisch bestimmte Lasten oder die anzunehmenden Pendelamplituden enthalten. [2] enthält eine Liste der relevanten Verordnungen und Normen.
Konservative Lastannahmen
Im Betrieb einer Seilbahnanlage treten neben den in der Seilstatik berücksichtigten statischen Lasten insbesondere instationäre Einwirkungen auf, die aus den Fahrzeugbewegungen entlang des Fahrwegs, den Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen der Anlage sowie den Windkräften resultieren.
Windkräfte
Die EU-Seilbahnverordnung schreibt bei der Abschätzung lokaler instationärer Windkräfte eine Berücksichtigung „ungünstigster Bedingungen der Art und der Merkmale des Geländes und der Umgebung, der atmosphärischen und meteorologischen Gegebenheiten sowie der möglichen in der Nähe befindlichen Bauwerke“ vor. Das führt dazu, dass als handhabbare Grenzwerte stationäre Windgeschwindigkeiten verwendet werden.
Als Ergebnis einer Sicherheitsanalyse wird für eine Anlage bei Windeinwirkung eine maximal zulässige Windgeschwindigkeit vorgeschrieben, nach deren Überschreitung eine Betriebseinstellung erfolgen muss.
Im Hochgebirge funktioniert es, warum nicht in der Stadt?
Die Betriebspflicht bei der zukünftigen Einbindung einer Seilbahn in den öffentlichen Verkehr wird die Freiheit einschränken, den Betrieb − wie bei einer nur touristisch genutzten Anlage − bei ungünstigen Bedingungen „anzupassen“. Langsamfahren, sei es als Vorsichtsmaßnahme bei Wind oder, zurzeit gerne als „optimierter Betrieb“ vermarktet, zum Energiesparen, verträgt sich nicht gut mit dem Schreckgespenst „Fahren nach Fahrplan“.
Damit gewinnt der Betrieb im Bereich von Windgeschwindigkeiten unter der festgelegten Abschaltschwelle an Bedeutung. Die Annahme einer geringen zeitlichen und räumlichen Korrelation von Böen gilt nur für Strecken mit großem Bodenabstand. Zwar nimmt dort die mittlere Windgeschwindigkeit zu, der für die Anregung von Fahrzeug- und Seilfeldschwingungen wesentliche, zeitlich autokorrelierte Böenanteil jedoch ab.
Wo darf eine Seilbahn fahren?
Um davon zu profitieren, müssten urbane Anlagen „hoch über den Dächern“ verlaufen, so wie es bei einigen außereuropäischen Anlagen derzeit der Fall ist. Dass aber derartige Streckenprofile im mitteleuropäischen städtischen Raum Akzeptanz finden, ist wenig wahrscheinlich. Niedrigere Streckenprofile, die eine Dominanz der Seilbahn im Stadtbild vermeiden, bedingen einen Verlauf der Trasse, der teilweise im Strömungsnachlauf größerer Gebäude liegen kann.
Geländestrukturen oder Bauwerke verursachen auf ihrer Leeseite einen abgelösten Nachlauf, in dem unangenehm nahe an den Eigenfrequenzen der Seilfeld- und Fahrzeugbewegung liegende Strömungskräfte auftreten können. Dieser Nachlauf wäre, ebenso wie die instationäre Strömungsablösung am Fahrzeug selbst, einer numerischen Modellierung zugänglich.
Es ist vorstellbar, dass man in diesem Bereich von dem umfangreichen Wissen profitiert, das im Bauwesen mit – auch dynamischen – Windlasten gesammelt wurde, das insbesondere in [3] dokumentiert ist. Da inzwischen numerische Strömungsmodelle ganzer Städte gerechnet werden, sollte das auch bei der Planung zukünftiger Seilbahntrassen erwogen werden.
