Lift Report

In den 27 EU-Staaten sind derzeit etwa 4,8 Millionen Aufzüge in Betrieb [1]. Betrachtet man die europäischen Länder im Vergleich, so sind Spanien und Italien bei den Anlagenzahlen Spitzenreiter, gefolgt von Deutschland auf dem dritten Platz mit rund 650 000 Anlagen. Diese Anlagen werden dabei für sehr unterschiedliche Zwecke eingesetzt: für einen bequemen und barrierefreien Transport zwischen zwei Stockwerken eines Gebäudes, zur Erschließung von Hochhäusern über mehrere hundert Meter Höhenunterschied hinweg oder zum Transport großer Lasten , etwa in der Industrie. Die Ausführungen reichen von einfachen Standard- Anlagen bis hin zu individuell ausgestalteten Einzelanfertigungen.

Abhängig von der genutzten Antriebstechnologie lassen sich Aufzugsanlagen in drei Kategorien einteilen: Seilanlagen mit Getriebe, Seilanlagen ohne Getriebe und hydraulische Anlagen. Der überwiegende Teil der Bestandsanlagen sind Seilanlagen mit Getriebe (siehe Tabelle). Hydraulische Anlagen machen etwa ein Viertel des europäischen Gesamtbestandes aus. Die von der Technologie her vergleichsweise jungen getriebelosen Anlagen stellen weniger als 10 % des Gesamtbestandes, sind allerdings in Gebäuden des Dienstleistungssektors überproportional häufig anzutreffen.

Betrachtet man die Standorte der Anlagen, so zeigt sich, dass rund zwei Drittel aller Anlagen in Wohngebäuden zu finden sind. Allerdings variieren die jeweiligen Anteile von Land zu Land. Gegenüber dem europäischen Durchschnitt fällt beispielsweise der Anteil der Aufzüge im Wohngebäudebereich in Deutschland mit rund 50 % unterdurchschnittlich aus, während der Anteil von Aufzügen im Dienstleistungssektor höher als im Durchschnitt ist.

Der Bestand ändert sich durch Neubau, Austausch und Umbauten ständig. Insgesamt kommen jährlich rund 115 000 Anlagen auf den Markt – im Verhältnis zum Gesamtbestand eine vergleichsweise kleine Zahl, die auf die relativ lange Lebensdauer der Anlagen hindeutet.

Eine Aufzugsanlage hat einen geschätzten Anteil am Gesamtstromverbrauch eines Gebäudes von etwa 3 bis 5 % [2]. Der jährliche Gesamtstromverbrauch wird dabei durch drei Faktoren bestimmt:

Die Leistungsaufnahme im Betrieb und während des Stillstandes sind in erster Linie durch die technischen Merkmale der Systemkomponenten und deren Energieeffizienz determiniert; d. h. sie werden während der Planung und Montage einer Anlage festgelegt und verändern sich über die Lebensdauer einer Anlage i.d.R. nicht entscheidend. Abweichungen von dieser Regel sind evtl. im Zuge von Alterungs- und Produktabnutzungsprozessen möglich (z. B. erhöhte Reibung). Die jeweiligen Verbräuche sind dabei weitgehend entkoppelt: ein geringer Fahrtverbrauch bedingt keinen niedrigen Verbrauch im Stillstand und umgekehrt.

Für die Nutzungshäufigkeit sind neben dem Standort auch der jeweilige Nutzungszweck (barrierefreie Erschließung, Lastentransport usw.) und die Nutzergruppen entscheidend. Selten genutzte Aufzüge in Wohngebäuden können Stillstandszeiten von mehr als 95 % aufweisen, während andere Anlagen – wie etwa in Infrastruktureinrichtungen wie Krankenhäusern – sehr oft genutzt werden. Bei unterschiedlicher Nutzungshäufigkeit können dadurch selbst bauseitig identische Anlagen sehr unterschiedliche jährliche Energieverbräuche aufweisen.

Um die empirische Basis verfügbarer Messdaten zum Energieverbrauch von Aufzügen zu erweitern, wurden im Rahmen des Projekts europaweit 74 Aufzugsanlagen in unterschiedlichen Gebäudetypen auf ihre Leistungsaufnahme hin untersucht. Dazu wurden sowohl Stillstands- als auch Fahrtverbräuche anhand einer standardisierten Methodik [3] ermittelt. Der Stillstandsverbrauch wurde jeweils fünf Minuten nach der letzten Bewegung der Kabine aufgenommen. Für die Bestimmung des Fahrtbedarfs wurde ein Referenzzyklus mit leerer Kabine über die volle Förderhöhe durchgeführt, der bei jeweils geschlossener Tür im untersten Stockwerk beginnt bzw. endet.

Eine Auswertung der Messergebnisse für den Stillstandsverbrauch der unterschiedlichen Anlagen zeigt ein sehr heterogenes Bild: Die Werte weisen sowohl im Wohngebäudebereich als auch im Dienstleistungssektor sehr unterschiedliche Verbräuche auf, die von deutlich unter 100 Watt bis über 700 Watt reichen. Diese Unterschiede können durch unterschiedlich effiziente Komponenten sowie variierende Ausstattungen der Anlagen erklärt werden. Im Durchschnitt konnte im Dienstleistungsbereich ein Verbrauch von rund 230 Watt und im Wohngebäudebereich von rund 190 Watt festgestellt werden.

Beim Fahrtverbrauch erlaubt die Betrachtung absoluter Verbrauchswerte (beispielsweise für eine Referenzfahrt über die volle Förderhöhe) keinen aussagekräftigen Vergleich unterschiedlicher Anlagen hinsichtlich des Energieverbrauchs. Unter der Annahme, dass die im E4-Projekt gemessene Leistungsaufnahme der beiden Türbewegungen am Anfang und Ende des Zyklus gegenüber dem gesamten Zyklusverbrauch vernachlässigbar klein ist, lässt sich anhand der VDI Richtli Richtlinie 4707-1 [4] der spezifische Fahrtverbrauch der Anlagen berechnen. Er gibt an, wie viel Energie ein Aufzug im Durchschnitt benötigt, um ein Kilogramm Nennlast um einen Meter zu bewegen. Dabei fällt der deutlich höhere spezifische Verbrauch der hydraulischen Anlagen im Vergleich zu den Seilanlagen auf. Dies ist unter anderem damit zu erklären, dass bei konventionellen hydraulischen Anlagen auf ein Gegengewicht verzichtet wird und neben der Zuladung auch der Fahrkorb selbst gehoben wird, was größere Motorleistungen erfordert.

Anhand der Auswertung der 74 gemessenen Anlagen in Verbindung mit typischen Fahrtenzahlen und den europäischen Bestandszahlen ergibt sich ein hochgerechneter jährlicher Gesamtenergiebedarf für Gesamteuropa von rund 18 TWh [1] – dies entspricht in etwa dem jährlichen Stromverbrauch für den deutschen Schienenverkehr. Die 650 000 Aufzugsanlagen in Deutschland tragen dazu mit schätzungsweise 2 bis 4 TWh bei.

Obwohl die Anzahl der Aufzugsanlagen in Wohngebäuden beinahe doppelt so hoch ist wie im Dienstleistungssektor, ist ihr Gesamtverbrauch gegenüber den Anlagen im Dienstleistungsbereich geringer. Dies ist unter anderem durch die Anlagengrößen und die unterschiedliche Nutzungshäufigkeit bedingt. Über alle Anlagen hinweg entfallen im Wohngebäudebereich und in der Industrie rund 70 % des Energieverbrauchs auf den Stillstand. Im Dienstleistungsbereich dagegen beträgt der Stillstandsanteil am jährlichen Gesamtenergieverbrauch durch die höhere Fahrtenzahl 40 %.

Betrachtet man mögliche Energieeinsparpotentiale über den europäischen Bestand hinweg, so zeigt sich, dass durch konsequenten Einsatz der besten verfügbaren Technologien (bspw. hocheffiziente Antriebe und Bauteile, abschaltbare Komponenten) im Schnitt schätzungsweise rund 60 % der eingesetzten Energie eingespart werden könnten [1].

In der Praxis werden energieeffiziente Lösungen jedoch nicht durchgängig eingesetzt. Im deutschsprachigen Raum nimmt das Bewusstsein für das Thema Energieeffizienz bei Aufzügen tendenziell zu, allerdings hat sich im Zuge einer Marktstudie [5] zu dieser Thematik gezeigt, dass das Thema Energieeffizienz bei Aufzügen an Bekanntheit verliert, je weiter man sich entlang der Kette vom Hersteller zum Endbetreiber bewegt und je kleiner dieser Betreiber ist. Daraus folgt, dass insbesondere auf Betreiberseite noch ein Mangel an Sensibilität und Informationen zu diesem Thema besteht. Zur Schaffung eines breiteren Bewusstseins für das Thema Energieeffizienz könnten beispielsweise Informationen aus herstellerunabhängigen Quellen bereitgestellt, Informationskampagnen durchgeführt oder die Kennzeichnung der Energieeffizienz von Anlagen vorangetrieben werden. An dieser Stelle bietet sich auch die Aufnahme von Aufzügen in die europäische Gebäuderichtlinie EPBD an, wodurch zum einen die Aufmerksamkeit für das Thema weiter gesteigert werden könnte und zudem die Aufzüge auch Teil der hierauf aufbauenden Richtlinien und Förderprogramme würden.

Ein weiteres Hemmnis für den Einsatz energieeffizienter Lösungen ist der Umstand, dass Aufzüge oft durch einen Bauherrn eingebaut werden, der das Gebäude nach Fertigstellung samt Aufzug an einen Endbetreiber verkauft oder vermietet. Dabei steht aus ökonomischer Sicht für den Bauherrn eine günstige Anschaffung im Vordergrund, während für Endbetreiber die gesamten Lebenszykluskosten einer Anlage bedeutsam wären. Gleichzeitig fällt der Energieverbrauch einer Aufzugsanlage im Vergleich zum Gesamtgebäude vergleichsweise niedrig aus und fällt damit häufig unter die Wahrnehmungsschwelle des Betreibers. Gerade bei Objekten mit mehreren Mietern und/oder Eigentümern werden zudem Energiekosten von Aufzügen zwischen den einzelnen Parteien geteilt und erregen daher selten Aufmerksamkeit.

Demgegenüber erweisen sich in der Studie technische Gründe gegen den Einsatz von effizienten Technologien als kaum relevant; Komfort und vor allem Sicherheit bleiben auch beim Einsatz von Effizienzmaßnahmen gewährleistet; die energieeffizienten Technologien gelten weitestgehend als ausgereift.

Werden trotz Hemmnissen Maßnahmenzur Steigerung der Energieeffizienz anvisiert, stellen sich zwei Fragen: erstens, welche Energieeffizienzmaßnahmen zu relevanten Einsparungen führen und zweitens, wie das jeweilige Kosten- und Nutzenverhältnis dieser Maßnahmen aussieht. Eine allgemein gültige Antwort auf diese Fragen gestaltet sich als schwierig. Bei der Frage nach rentablen Maßnahmen besteht im Generellen Einigkeit darüber, dass die Abschaltung des Kabinenlichts bei geringem Aufwand rentabel durchführbar ist. Bei darüber hinausgehenden Maßnahmen und insbesondere bei Umbauten ist die Frage nach Aufwand und Nutzen nur am Einzelfall zu beantworten, für diesen aber durchaus lohnenswert.

Eine ganzheitliche Energiebetrachtung sollte dabei sowohl den Fahrt- als auch den Stillstandverbrauch angemessen berücksichtigen sowie die jeweiligen Nutzungsmuster. Bei Umbaumaßnahmen kann oft auf dokumentierte Fahrtenzahlen zurückgegriffen werden; ansonsten sind Erfahrungswerte oder Abschätzungen möglich. Bei einem eher selten genutzten Aufzug in einem Wohnhaus wird beispielsweise eine Reduzierung des Standby-Verbrauchs in der Regel zu höheren und günstigeren Einsparungen führen als die Nutzung von Maßnahmen zur Energierückgewinnung bei der Fahrt. Energieeffizienzüberlegungen für Aufzüge sollten sich dabei grundsätzlich über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage erstrecken, beginnend bei Planung und Auslegung der Anlage, über die Auswahl energieeffizienter Komponenten und deren intelligenter Steuerung hinweg bis hin zur Beachtung von Energieeffizienzaspekten bei Installation, Betrieb und Wartung der Anlage. Darüber hinaus kann ein abgestimmtes Gesamtsystem unterschiedlicher Anlagen, beispielsweise durch Abschaltung von Einzelanlagen, zu weiteren Einsparungen führen [6].

Im Rahmen des E4-Projekts hat sich gezeigt, dass klare Unterschiede zwischen einzelnen Aufzugsanlagen hinsichtlich des Energieverbrauchs bestehen. Insgesamt sind aber deutliche Einsparungen möglich. Insbesondere kommt der Reduzierung des Stillstandverbrauchs eine wichtige Rolle zu. Gleichzeitig müssen Maßnahmen getroffen werden, um das Bewusstsein für die Thematik zu schärfen und um Informationen zu Einsparungen und zu den damit verbundenen Kosten breiter zugänglich zu machen. Eine Entscheidung für die eine oder andere Lösung legt den Energieverbrauch angesichts der langen Lebensdauer insgesamt auf lange Sicht fest.

Weitergehende Informationen zum Thema Energieeffizienz bei Aufzügen und auch zu Fahrtreppen sind auf der Internetseite des E4-Projekts unter www.e4project.eu verfügbar. Das E4-Projekt wurde im Rahmen des Intelligent Energy Europe-Programms (Grant Agreement – EIE/07/111/SI2.466703) durch die Europäische Kommission gefördert und in Zusammenarbeit der European Lift Association (ELA), der Universität von Coimbra (Portugal), den Energieagenturen Italien (ENEA) und Polen (KAPE) sowie dem Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung (Fraunhofer ISI) in Karlsruhe durchgeführt. Die inhaltliche Verantwortung liegt bei den Autoren.

Unterstützt durch 

[1] Almeida, A.T.d., et al.: E4 - Energy efficient elevators& escalators: Estimation of savings. [Report elaborated for EC] 2010; Available from: www. e4project.eu.

[2] Sachs, H.M.: Opportunities for Elevator Energy Efficiency Improvements. 2005; Available from: www.aceee.org/buildings/coml_equp/elevators. pdf.

[3] Brzoza-Brzezina, K.: Methodology of energy measurement and estimation of annual energy consumption of lifts (elevators), escalators and moving walks. [Report elaborated for the EC] 2008; Available from: http://www.e4project.eu/ Documenti/WP3/E4_WP3_D3.1_Meth_Descr_FINAL. pdf.

[4] VDI: Aufzüge Energieeffi zienz - 4707 Blatt 1. 2009, Beuth: Berlin.

[5] Dütschke, E. and S. Hirzel: Barriers to and strategies for promoting energy-effi cient lift and escalator technologies. [Report elaborated for the EC] 2010; Available from: http://www.e4project. eu/Documenti/WP5/E4-WP5%20-%20 D5_1_Barriers%20Final%2020100225.pdf.

[6] Hirzel, S. and E. Dütschke: Guidelines for new lift installations and retrofi tting. [Report elaborated for the EC] 2010; Available from: http://www. e4project.eu/Documenti/WP5/E4-WP5%20 -%20D5_2_Features%20Final%2020100224.pdf.