Einen Aufzug bei Erdbeben zu benutzen ist keine gute Idee.

Erdbeben zählen zu den beeindruckendsten Naturphänomenen unserer Erde und haben ein sehr hohes zerstörerisches Potenzial. Aus diesem Grund wird ein Erdbeben schnell zu einer Naturkatastrophe. Bis zu 600 Erdbeben werden im Jahr in Österreich gemessen, die meisten sind sehr schwach. Davon nehmen wir ca. 50 Erdbeben war.

In Europa sind gerade die Mittelmeerländer wie Italien, Griechenland, Rumänien, Portugal, einige Zonen Spaniens und Frankreichs oder Türkei stärker von Erdbeben gefährdet.

In Kalifornien oder Japan sind die Häuser höher und die Erdbebengefahr. Viele Aufzüge in Südkalifornien hatten ihren Betrieb verlangsamt oder eingestellt, als das jüngste Erdbeben einbrach, da die Gebäude mit Erdbebensensoren ausgestattet sind.

Geschützt werden muss die Person in der Kabine durch herabfallende Gegenstände und der Kollision durch das Gegengewicht. Außerdem sollen der Einschluss von Personen in Aufzügen, die mögliche Umweltkontaminierung und Beschädigungen der technischen Ausrüstung verringert oder vermieden werden.

Für erdbebensichere Aufzugsanlagen sind besondere konstruktive und betriebliche Anforderungen in der EN 81-77 aufgeführt.
Diese Norm differenziert die Erdbebenkategorien 0 bis 3 in Abhängigkeit von den zu erwartenden Querbeschleunigung, wobei die Kategorie 0 durch die EN 81-20 abgedeckt ist und keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich sind. In den anderen Kategorien werden je nach erwarteter Erdbebenstärke (Bemessungsbeschleunigung) konstruktive Maßnahmen und Steuerungsanforderungen beschrieben, die im Bedarfsfall unter Erdbebenbedingungen den Fahrkorb in eine günstige Haltestelle bewegen und den Aufzug dort mit geöffneten Türen außer Betrieb setzen.

In der nachfolgenden Aufstellung sind die Schäden aufgeführt, die Aufzugskomponenten durch Erdbeben erlitten haben:

• Gegengewichte gerieten aus den Führungsschienen und kollidierten  mit den  Kabinen
• Tragmittel wurden beschädigt oder sprangen aus den Seilrollen
• Schienenkonsolen brachen oder wurden beschädigt
• Geschwindigkeitsbegrenzungsseile gerissen
• Rollenführungen brachen oder lösten sich
• Ausgleichsseile und Hängekabel schwangen unkontrolliert aus oder wurden beschädigt

Die Bemessungsbeschleunigung ist durch den Architekten zu berechnen und vorzugeben.
Sie wird aus der Referenzbodenbeschleunigung aus der Zonenkarte, der Höhe des Gebäudes, Schwingungsdauer des Gebäudes, Bedeutungsklasse des Gebäudes (z.B. Wohnhaus oder Atomkraftwerk), etc. berechnet.

In Abhängigkeit der ermittelten Bemessungsbeschleunigung werden die Aufzüge in Erdbebenkategorien nach EN 81-77 eingeteilt und daraus leiten sich entsprechend  Schutzmaßnahmen  ab:

Kategorie 0:
Bemessungsbeschleunigung a <= 1m/s² keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich

Kategorie 1: Bemessungsbeschleunigung 1m/s² > a <= 2,5m/s²
geringe zusätzlichen Maßnahmen erforderlich (gilt auch für 2 und 3)

• Alle Befestigungen und Verankerungen müssen den Kräften die durch ad entstehen standhalten
• Schutz von Verfangstellen durch Abweiser gegen Einhängen von Tragseilen, Hängekabeln, Ausgleichselementen und Begrenzerseilen. Bei einer Förderhöhe FH > 20 m abhängig von Abständen zu Einhängepunkten, darüber hinaus bei einer Förderhöhe FH > 60 m: generell
• Notführungen am Gegengewicht
• Führung für Ausgleichsketten in der Schachtgrube
• Treibscheiben und Seilrollen mit Absprungsicherungen
• Sicherung von Triebwerk, Steuerung, Seilrollenträger, Geschwindigkeitsbegrenzer, Spanngewicht, usw . gegen Verschiebungen und Umfallen

Kategorie 2:
Bemessungsbeschleunigung 2,5m/s² > a <= 4m/s²
mäßige zusätzlichen Maßnahmen erforderlich

• Notführungen am Fahrkorb
• Fahrkorbtürverriegelung
• Weiterfahrt (Evakuierungsfahrt) in das nächste Stockwerk bei Stromausfall

Kategorie 3:
Bemessungsbeschleunigung 4m/s² > a
wesentliche Maßnahmen erforderlich

Der erdbebensichere Aufzug verfügt in der Kategorie 3:

• spezielle Erdbebensensoren
• Eine spezielle automatische Einrichtung an der Steuerung, so dass nach dem Ansprechen des Sensors, der Aufzug ein entsprechendes akustisches oder auch optisches Signal ausgibt, und die Benutzer bis zur nächsten Haltestelle mit verlangsamter Geschwindigkeit transportiert, wo die Türen geöffnet werden, so dass sie aussteigen können. Der Aufzug bleibt dann auf dieser Haltestelle stehen, bis zum Ende des Erdbebens.
• Notführungen am Fahrkorb und Gegengewicht
• Seilsprungsicherungen bei den diversen Rollen
• Sicherungen des Antriebes, Steuerung, etc. gegen umfallen oder verschieben
• die Befestigungen  des Aufzuges an das Gebäude und Führungsschienen müssen die Erdbebenstärke (Bemessungsbeschleunigung) standhalten
• Kabinentürverriegelung
• Schutz vor Verfangen der Tragseile, Ausgleichgewichten, Hängekabeln, Reglerseil
• Eventuelle eine erdbebensichere Panzerung, die es ihm erlaubt weiterzufahren, sogar wenn das Erdbeben in vollem Gange ist bevor die Kabine die nächste Haltestelle erreicht hat, und somit die Möglichkeit minimiert wird, dass die Fahrgäste in der Kabine eingeschlossen werden.

Erdbebenvorwarnungen sind durch Erkennen der nicht zerstörenden Primärwellen möglich. Primärwellen bewegen sich schneller durch die Erdkruste als die zerstörend wirkenden Sekundärwellen. Die Zeit der Vorwarnung hängt von der zeitlichen Verzögerung, die zwischen der Ankunft der Primärwelle und der Ankunft weiterer zerstörend wirkender Wellen vergeht, ab. Bei schweren, weit entfernten Erdbeben meist Sekunden.

Die Referenzbodenbeschleunigung können aus der „Erdbebenzonenkarte“ entnommen werden.

Deutschland: www.gfz-potsdam.de/din4149_erdbebenzonenabfrage

Österreich: https://www.zamg.ac.at/cms/de/geophysik/produkte-und-services-1/erdbebenbemessungswerte

Schweiz: http://www.seismo.ethz.ch/de/knowledge/seismic-hazard-switzerland/

aktuelle Erdbeben weltweit

Betrachtet man Österreich so ist die Erdbebensicherheitskategorie Kat.0 für viele Gebiete bei normale Wohnhäuser (keine Hochhäuser) ausreichend, in einigen Gebieten und Schulen oder Krankenhäuser gilt i.d.R. die Kat.1 .
Es gilt die ÖNorm EN81-77:2019. Die Prüfstellen können für Aufzüge einen Nachweis für die Einhaltung der angegebenen Erdbebenkategorie fordern.

Anmerkung: Feuerwehraufzüge fallen aufgrund des erhöhten Ya-Faktor von 1,5 bei der Berechnung i.d.R. in eine höhere Kategorie.

Bestandsgebäude:
Hinsichtlich der Vorgangsweise in bestehenden Gebäuden, die noch nicht nach den Bestimmungen der EN 1998-1 (Eurocode 8) errichtet wurden, ist die fachliche Diskussion noch nicht abgeschlossen.

Die EN81-77:2019 gilt ausschließlich für Gebäude die nach der EN 1998-1 (Eurocode 8) errichtet wird. Dies bedeutet jedoch, dass Gebäude i.d.R. < 2004 nicht unter die EN 1998-1 fallen. Es obliegt dem Planer ob er eine höhere Kategorie fordert. Ein entsprechendes Merkblatt wurde diesbezüglich von der Stadt Wien verfasst um Klarheit zu schaffen.

Merkblatt MA37a Aufzug-Erdbebenkategorie

Es sind noch wesentliche Punkte (z.B. Festlegung des Bedeutungsbeiwerts, Anwendbarkeit der Abminderung) abzuklären und diesbezüglich wurde auch eine Interpretationsanfrage an das CEN TC 10 gestellt. Abschließende Ergebnisse aus der gegenwärtigen fachlichen Diskussion und der an das CEN gestellten Interpretationsanfrage werden in zukünftigen Fördertechnik-Informationen behandelt.

Interpretation zur EN81-77 INTER 004

Linkedin: Gernot Einsiedler