Kuppelbare Luftseilbahnen mit Umlaufbetrieb
Grundlegende Systemeigenschaften
Die zuvor beschriebenen Gruppenbahnen versuchen mit einfachen Mitteln, die zentralen Nachteile der Luftseilbahn mit Umlaufbetrieb und festen Klemmen zu beseitigen – die geringe Fahrgeschwindigkeit und die entsprechend lange Fahrzeit. Eine komplexere, aber seit Jahrhunderten verbreitete und geschätzte Alternative hierzu ist der Einsatz lösbarer Seilklemmen, also solcher, die in den Stationen automatisch vom Förderseil gelöst werden. Zum Einsatz kommen dabei sowohl Einseil- als auch Zweiseilsysteme.
Der Hauptvorteil dieser Bauart ist es, dass die Fahrzeuge in den Stationen mit einer geringeren Geschwindigkeit als auf der Strecke bewegt werden können. Auf diese Weise kann der Ein- und Ausstieg wesentlich komfortabler gelingen, während auf der Strecke deutlich höhere Fahrgeschwindigkeiten möglich sind. Die sogenannte kuppelbare Umlaufbahn ist daher die ideale Lösung zur Kombination von hohen Förderleistungen und hohen Streckengeschwindigkeiten.
Der Weg durch die Station
Die Technik der Anlagen fällt allerdings notgedrungen wesentlich komplexer aus als bei fix geklemmten Bahnen. Die Streckenbauwerke unterscheiden sich lediglich dahingehend, dass sie eine Überfahrt der Fahrzeuge mit höheren Geschwindigkeiten zulassen müssen. Beispielsweise fallen die Seilablenkungsradien auf Stützen daher geringer aus. Der Hauptunterschied liegt in der Bauweise der Stationen. Anders als bei fix geklemmten Anlagen müssen diese neben der reinen Umlenkung auch die Beschleunigung und Verzögerung der Fahrzeuge sowie deren Transport innerhalb der Station sicherstellen. Darüber hinaus sind geeignete Vorrichtungen notwendig, um die Fahrzeuge automatisch bei der Einfahrt vom Förderseil zu lösen und bei der Ausfahrt wieder festzuklemmen.
Stationen kuppelbarer Umlaufbahnen sind daher nach einem festen Grundschema aufgebaut. Bei der Einfahrt in die Station wird das Fahrzeug zunächst durch geeignete Führungsschienen in eine geeignete Position gebracht. Um eine Seitenlage – beispielsweise durch eine einseitige Belastung eines Sessels – zu verhindern, werden sogenannte Einfahrtrompeten verwendet, die das Fahrzeug in die gewünschte Position bringen.
Bergstation einer kuppelbaren Umlaufbahn mit Kabinen im Tunnelröhrendesign, wie es in den 1990er Jahren weit verbreitet war.
Daraufhin befährt das Fahrzeug eine oder mehrere Schienen, die innerhalb des gesamten Stationsumlaufs die Tragefunktion sicherstellen. Hierfür sind an der Seilklemme mehrere kleine Rollen angebracht. Üblicherweise wird das Fahrzeug dabei an zwei Punkten gestützt, um eine möglichst grosse Stabilität zu erzeugen. Bei Zweiseilsystemen dienen üblicherweise die Rollen des Laufwerks auch dem Transport innerhalb der Stationen. Im Anschluss wird an der Seilklemme ein Hebel durch eine fest installierte Schiene betätigt, der die Klemme öffnet und das Fahrzeug somit vom Förderseil löst.
Zur Reduktion der Geschwindigkeit kommen je nach Alter und Konstrukteur der Anlage verschiedene Systeme zum Einsatz. Die einfachste und älteste Form stellt eine schräge Ebene dar, auf der das Fahrzeug leicht bergaufgeführt wird. Alternativ erfolgt die Verzögerung durch Gummibänder oder Reifenförderer. Letztere stellen heute die übliche Bauform bei Neuanlagen dar, werden aber auch bei älteren Anlagen nachgerüstet, um ein unbeabsichtigtes Zurückrollen des Fahrzeugs auf der schrägen Ebene zu verhindern.
Ältere kuppelbare Kabinenbahn mit schräger Ebene zur Verzögerung und Beschleunigung der Fahrzeuge. In diesem Fall wurden Reifenförderer als Ergänzung nachgerüstet.
In diesem Fall besitzen die Klemmen eine Friktionsplatte, an der die Bänder oder Reifenförderer anliegen. Bei der Verzögerung durch ein Gummiband läuft dieses bei der Einfahrt mit Seilgeschwindigkeit und bremst ab, während sich die Friktionsplatte im Einflussbereich des Bandes befindet. Reifenförderer sind üblicherweise derart übersetzt, dass der erste Reifen mit Seilgeschwindigkeit fährt und der letzte schliesslich mit der gewünschten Stationsgeschwindigkeit. Der Antrieb der Reifen erfolgt dabei entweder mechanisch durch eine Verbindung von der Umlenkscheibe über entsprechende Wellen oder elektrisch durch gekoppelte Zusatzantriebe. Bei einer Verringerung der Seilgeschwindigkeit oder einem Stillsetzen der Anlage reduziert sich somit auch die Geschwindigkeit der Förderer anteilig.
Ist die Stationsgeschwindigkeit erreicht, werden die Fahrzeuge bei älteren Anlagen manuell vom zuständigen Personal durch die Station geschoben. Die Fahrzeuge werden dabei weiterhin von einer Schiene getragen, auf der die Klemme aufliegt. Bei einem automatischen Betrieb, der heute üblich ist, werden Ketten- oder Reifenförderer für den Transport eingesetzt. Zusätzliche Schienen können installiert werden, um beispielsweise die Türen der Kabinen oder Wetterschutzhauben bei Sesseln automatisch zu öffnen. Diese besitzen meist am Gehängearm einen entsprechenden Hebel, der wiederum über einen Bowdenzug mit dem Öffnungsmechanismus der Tür verbunden ist.
Die ersten standardisierten Kompaktsysteme für kuppelbare Sesselbahnen entstanden in den 1980er Jahren. Bei der Variante des französischen Herstellers Poma ist die gesamte Kuppeltechnik vor der kombinierten Antriebs-Abspannungs-Einheit platziert.
Im Stationsumlauf befindet sich der Ein- und Ausstiegsbereich für die Fahrgäste. Diese können entweder im Stillstand oder bei geringer Fahrgeschwindigkeit in die Fahrzeuge zusteigen. Ist der Fahrgastwechsel abgeschlossen, wird das Fahrzeug zu einer Beschleunigungsstrecke geführt, auf der das beschriebene Vorgehen bei der Einfahrt in umgekehrter Reihenfolge abläuft. Die Beschleunigung auf Seilgeschwindigkeit erfolgt dabei erneut durch eine schräge Ebene, Gummibänder oder Reifenförderer.
Abstandsregelungen
Der korrekte Abstand zwischen den Fahrzeugen muss aufgrund der stetigen An- und Abkupplung vom Förderseil durch geeignete Überwachungseinrichtungen sichergestellt werden. Bei Anlagen mit manuellem Transport innerhalb der Stationen geschieht dies üblicherweise, indem die Fahrzeuge bis zu einer mechanischen Sperre am oberen Ende der schrägen Beschleunigungsschiene geschoben werden. Die Sperre wird dann manuell vom Stationspersonal gelöst, sodass die Kabine die Ebene hinabfährt und automatisch ins Seil einkuppelt. Auch Automatisierung dieses Vorgangs, beispielsweise über ein zeitgesteuertes Relais, ist vielfach anzutreffen.
Eine weitere Möglichkeit stellt der Einsatz von Kettenförderern in den Stationen dar. Bei diesen können entsprechende Mitnehmer in festen Abständen platziert werden, sodass das Fahrzeug nach dem Auskuppeln so lange wartet, bis ein Mitnehmer es erfasst. Eine Variante hiervon stellen doppelte Kettenförderer dar, bei denen sich eine Kette mit geringerer Geschwindigkeit bewegt. Das Fahrzeug wird dadurch von der langsameren Kette so lange fortbewegt, bis ein Mitnehmer der schnelleren Kette es erfasst. Dadurch wird sichergestellt, dass es nie zum Stillstand eines Fahrzeuges kommt.
Abstandsregelung mit Kettenförderer. Die untere Kette läuft mit halber Geschwindigkeit der oberen und transportiert die Kabinen solange langsam vorwärts, bis ein Mitnehmer der oberen Kette übernimmt. Die Mitnehmer der oberen Kette sind im gewünschten Fahrzeugabstand angebracht.
Die heute übliche Variante beim Einsatz von Reifenförderern ist dagegen eine elektronische Überwachung der Abstände. Bei zu geringem Abstand zum vorausgehenden Fahrzeug können bestimmte Reifenförderer einzeln angesteuert werden und verzögern die Weiterfahrt eines Fahrzeugs, bis der gewünschte Abstand erreicht ist. Bei neueren Anlagen wird diese Technologie auch dazu genutzt, Fahrzeuge bewusst für einen gewissen Zeitraum in der Station anzuhalten, um einen besonders komfortablen Ein- und Ausstieg zu ermöglichen.
Garagierung
Durch die Möglichkeit, die Fahrzeuge automatisch vom Förderseil zu lösen, ergeben sich noch weitere Vorteile gegenüber fix geklemmten Anlagen. Der zweifelsohne bedeutendste Vorteil ist, dass die Fahrzeuge bei längerem Nichtgebrauch geschützt vor äusseren Einflüssen in einer Station unterbracht werden können. Hierfür werden entsprechende Garagierungshallen an den eigentlichen Stationsumlauf angebaut. Die Fahrzeuge erreichen diese Abstellgleise über Weichen, welche entweder manuell oder automatisch umgestellt werden können. Je nach Bauart können die Abstellgleise entweder als Stichgleise konstruiert sein oder als Schleife, die am Ende der Halle wieder in den Stationsumlauf mündet. Speziell bei solchen Schleifen sind die Schienen häufig mit einem leichten Gefälle versehen, sodass die Fahrzeuge beim Garagieren ohne weitere Fördereinrichtungen zum jeweiligen Vorgänger aufschliessen. Durch die Garagierung ist es auch möglich, an Tagen mit geringem Fahrgastaufkommen nur einen Teil der Fahrzeuge einzusetzen, was die Lebensdauer der Verschleissteile erhöht.
Die Garagierung der Fahrzeuge erfolgt je nach Anlage zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Dies kann entweder jeden Tag nach Betriebsschluss oder aber nur bei einem längeren Unterbruch, beispielsweise über Sommer, erfolgen. Bei modernen Anlagen automatisiert eine Steuerung den Prozess weitgehend, bei älteren Anlagen ist auch ein manueller Betrieb üblich. Um Platz zu sparen, besteht bei manchen Bahnen auch die Möglichkeit, die Fahrzeuge alle im Stationsumlauf unterzubringen. Dies geschieht üblicherweise durch einen speziellen Fahrmodus, bei dem die Antriebe der Reifenförderer gezielt einzeln angesteuert werden.
Kuppelbare Seilklemmen
Neben den Stationen stellen die Seilklemmen das Herzstück von Luftseilbahnen mit Umlaufbetrieb und lösbaren Klemmen dar. Das automatische Öffnen und Schliessen während des laufenden Betriebs erfordert wesentlich komplexere Bauweisen als bei Anlagen mit festen Klemmen. In über 150 Jahren haben sich daher unzählige verschiedene Systeme entwickelt. Dieser Abschnitt soll eine grobe Übersicht über die verschiedenen Typen liefern.
Grundsätzlich können die kuppelbaren Seilklemmen nach zwei Dimensionen unterschieden werden. Zum einen nach dem zugrundeliegenden Seilsystem, also Einseil- oder Zweiseilbahnen, zum anderen nach dem Funktionsprinzip. Bei diesem lassen sich monostabile von bistabilen Klemmen unterscheiden. Monostabile Klemmen besitzen lediglich eine feste Endposition – die geschlossene. Sie werden zum Öffnen über einen Hebel betätigt, können aber ohne Fremdeinwirkung nicht in dieser Position verbleiben. Bistabile Klemmen besitzen dagegen feste Endzustände in geschlossener und offener Position. Auch sie werden über einen Hebel betätigt, der bei dem Überschreiten eines bestimmten Punkts dafür sorgt, dass die Klemme automatisch in den jeweils anderen Endzustand wechselt. Aufgrund dieser Totpunkteigenschaft werden bistabile Klemmen auch als Totpunktklemmen bezeichnet.
Moderne bistabile Klemme mit offenliegender Spiralfeder. Zum Öffnen der Klemme wird der obere Hebel bei der Stationseinfahrt nach oben gedrückt.
Kuppelbare Seilklemmen für Einseilsysteme
Die ersten Klemmensysteme für Anlagen mit Einseilprinzip entstanden für den Personentransport gegen Ende des Zweiten Weltkriegs. Das erste standardisierte und in Serie angebotene System stellte die VR101-Kuppelklemme des Schweizer Seilbahnpioniers Von Roll dar. Die Klemme bringt ihre Kraft einerseits durch eine Spiralfeder auf und andererseits durch das Eigengewicht des Fahrzeugs. Zum Öffnen der Klemme wird das Fahrzeug über eine Schiene angehoben und entlastet, während gleichzeitig die Feder über einen zusätzlichen Hebel zurückgedrückt wird. Sie fällt ohne Fremdeinwirkung stets in den geschlossenen Zustand zurück, stellt also eine monostabile Konstruktion dar.
Eine ähnliche Konstruktion entstand ebenfalls in den 1940er Jahren in Form einer reinen Gravitationsklemme. Die ursprüngliche Idee stammte aus Frankreich, wurde aber vom Schweizer Hersteller Giovanola optimiert und ist daher unter dessen Namen bekannt. Auch bei dieser handelt es sich um eine monostabile Konstruktion, bei der einzig das Eigengewicht des Fahrzeugs die Kraft zum Schliessen der Klemme aufbringt. Die einfache Konstruktion, die lediglich eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Öffnen aufweist, wurde während mehr als vier Jahrzehnten weltweit von unzähligen Lizenznehmern eingesetzt und zählte neben der VR101 zu den erfolgreichsten Klemmensystemen überhaupt.
Monostabile Giovanola-Klemme in einfacher Ausführung für zweiplätzige Fahrzeuge. Die Klemmkraft wird ausschliesslich durch das Eigengewicht des Fahrzeugs aufgebracht.
Eine andere Philosophie verfolgte der Schweizer Hersteller Müller mit seiner zur gleichen Zeit entwickelten Schraubklemme. Bei dieser wird ein Bolzen durch Zahnräder bei der Stationsein- und -ausfahrt verschoben und drückt im geschlossenen Zustand gegen das Seil. Auch in Italien und Frankreich entstanden mit der Carlevaro-, Sacmi- und Neyret-Beylier-Klemme verschiedene Systeme, die entweder auf Federkraft oder Gravitation basieren. Das vielleicht kurioseste Kuppelsystem entstammte der französischen Firma Applevage. Um komplizierte Mechanismen zu vermeiden, wurden in bestimmten Abständen Mitnehmerkonstruktionen fix am Seil befestigt, in die sich die abfahrbereiten Kabinen in der Station einhaken konnten. In den 1950er Jahren entstanden einige Bahnen mit diesem Prinzip, wirklich durchsetzen konnte sich die Idee jedoch nicht.
Die heute verwendeten Kuppelklemmen gehen in weiten Teilen auf Überlegungen aus den 1980er Jahren zurück. Zu dieser Zeit verabschiedeten sich die meisten Hersteller vom Gravitationsprinzip und setzten verschiedene Federkonstruktionen ein. Bistabile Klemmen finden seither häufiger Anwendung im Einseilbereich. Die Schweizer Firma Garaventa entwickelte beispielsweise eine Klemme mit Tellerfeder, an der die Bistabilität sehr gut nachvollziehbar ist. Ein Hebel auf der Aussenseite der Klemme drückt die Tellerfeder im geschlossenen Zustand nach unten, wodurch sie die Kraft auf das Seil überträgt. Bewegt sich der Hebel über den Totpunkt hinaus nach unten, drückt die Kraft der Feder nach oben und damit vom Seil weg. Auch in dieser offenen Stellung ist die Klemme ohne Fremdeinwirkung stabil.
Kuppelbare Seilklemmen für Zweiseilsysteme
Klemmapparate für Zweiseilsysteme sind grundsätzlich technisch ähnlich zu ihren Einseilpendants aufgebaut. Sie weisen neben der Klemme für das umlaufende Zugseil darüber hinaus jedoch ein Laufwerk auf, mit dem das Fahrzeug über das Tragseil hinweggleitet. Das Laufwerk ist dabei grundsätzlich aufgebaut wie das einer Luftseilbahn mit Pendelbetrieb, fällt allerdings aufgrund der meist kleineren Fahrzeuggrösse ebenfalls überschaubarer aus. In der Regel beträgt die Zahl der Rollen pro Tragseil nicht mehr als vier.
Auch kuppelbare Seilklemmen für Zweiseilsysteme werden seit den 1950er Jahren flächendeckend für den Personentransport eingesetzt, ihre Ursprünge reichen aber bis ins 19. Jahrhundert zurück. Einfach aufgebaute Klemmapparate waren seinerzeit bei Materialseilbahnen zum Rohstoffabbau im Einsatz. Der bekannteste Vertreter dieser Gattung ist das Wallmannsberger-Laufwerk, das auf diesen frühen Überlegungen basiert. Zwei Varianten dieses Laufwerks wurden in den 1950er Jahren von verschiedenen Seilbahnherstellern eingesetzt. Bis heute sind die Konstruktionen bei Zweiseilsystemen mit diesen Klemmapparaten vergleichbar.
Kuppelbare Sesselbahnen
Luftseilbahnen mit Umlaufbetrieb und lösbaren Klemmen können verschiedene Fahrzeugarten aufweisen. Eine weithin bekannte Form stellt die sogenannte kuppelbare Sesselbahn dar, bei der analog zur Version mit festen Klemmen Sessel mit unterschiedlichem Fassungsvermögen genutzt werden. Einzelne Sessel können dabei heute je nach Anlage bis zu acht Personen gleichzeitig transportieren. Kuppelbare Sesselbahnen sind dabei nahezu ausschliesslich mit Einseilsystem anzutreffen. Der Hauptvorteil des Zweiseilsystems bestünde in längeren Spannfeldern und grösseren Bodenabständen, welche aufgrund der offenen Sessel aber nicht zugelassen wären.
Die ersten kuppelbaren Sesselbahnen der Welt entstanden ab 1945 mit der VR101-Klemme. Charakteristisch für diese Baureihe war die seitliche Sitzposition der Fahrgäste für einen optimalen Panoramagenuss.
Moderne kuppelbare Sesselbahnen besitzen Sessel mit zwei bis acht Personen Fassungsvermögen. Kleinere Anlagen entstanden vor allem in den 1990er Jahren, wie hier in Bellwald.
Sessel und Wetterschutzhauben
Die Sessel sind damit – abgesehen von ihrer Befestigung am Seil – grundsätzlich identisch aufgebaut zu jenen mit festen Klemmen. Zahlreiche Hersteller setzen daher bei fixen und kuppelbaren Sesselbahnen die gleichen Fahrzeuge ein. Bei kuppelbaren Sesselbahnen häufiger anzutreffen sind jedoch Exemplare mit Wetterschutzhauben. Lösbare Klemmen besitzen in diesem Zusammenhang einen grossen Vorteil gegenüber ihren festen Pendants. Die Hauben können bei der langsamen Stationsgeschwindigkeit der Sessel automatisch geöffnet und verschlossen werden. Dadurch sind sie auf der Strecke bei Nichtbenutzung stets in geschlossenem Zustand unterwegs. Einerseits senkt das die Windangriffsfläche, andererseits sorgt es dafür, dass kein Schnee oder Regen auf die Sitzflächen gelangt.
Das Öffnen und Schliessen der Hauben erfolgt in den Stationen mechanisch über einen Bowdenzug. Dieser wird von einer Schiene betätigt. Moderne Anlagen erkennen über eine Lichtschranke, ob in der Station Personen in einen Sessel zusteigen. Ist dies der Fall, wird die Schliessschiene verschoben, sodass die Fahrgäste selbst entscheiden können, ob sie die Haube schliessen möchten oder nicht. Sind keine Personen in dem jeweiligen Sessel, wird die Haube zusätzlich verriegelt, sodass sie sich unterwegs nicht unbeabsichtigt öffnen kann. Der Schliessbügel ist bei solchen Sesseln unterhalb der Haube angebracht und kann unabhängig von dieser geöffnet und geschlossen werden. Schliesst sich die Haube, wird automatisch auch der Schliessbügel geschlossen.
Sitzheizung
Ein weiteres optionales Ausstattungsmerkmal von Sesseln stellt eine Sitzheizung dar. Die Heizung erwärmt die Sitzflächen während der Fahrt. Üblicherweise wird diese Ausstattung ausschliesslich bei Haubensesseln eingesetzt. Die Energieversorgung erfolgt über entsprechende Kontakte am Gehängearm jedes Sessels, deren Gegenstücke in den Stationsumläufen platziert sind. Die aufgenommene Energie wird dann während der folgenden Fahrt in Form von Wärme abgegeben.
Stationscharakteristika
Stationen einer kuppelbaren Sesselbahn sind durch die zusätzliche Kuppeltechnik im Allgemeinen wesentlich komplexer aufgebaut als diejenigen einer fix geklemmten Anlage. Das Grundprinzip des Ein- und Ausstiegs bleibt aber bestehen. Die Fahrgäste rücken bis zu einem festgelegten Punkt in der Station vor, wo sie sich auf den Sessel setzen. Beim Ausstieg stossen sie sich vom Sessel ab und fahren vor ihm aus der Station hinaus.
Beim Einstieg erfolgt speziell bei grösseren Sesseln der Einbau von Schrankenanlagen, um den Personenfluss besser zu steuern. Die Schranken öffnen sich kurzzeitig, wenn sich ein Sessel nähert. So ist sichergestellt, dass immer nur genau eine Person pro Platz zum Einstiegspunkt vorrückt. Häufig wird diese Art des Einstiegs mit einem Positionierungsförderband kombiniert. Dieses dient anders als bei fix geklemmten Sesselbahnen nicht der Dämpfung des Anfahrrucks, sondern einzig einer korrekten Positionierung der Fahrgäste beim Einstieg. Üblicherweise erfolgt der Einsatz nur dort, wo ausschliesslich Wintersportler mit angeschnallten Sportgeräten transportiert werden.
Einstiegsbereich einer kuppelbaren Vierersesselbahn aus den 1980er Jahren in Tortin. Die Fahrgäste rücken nach dem Öffnen der Schranken bis zum Einstiegspunkt vor.
Anders als bei fix geklemmten Anlagen bieten sich bezüglich des Standorts der Ein- und Ausstiegspunkte aber mehr Möglichkeiten. So kann der Ein- und Ausstieg nicht nur in Fahrtrichtung erfolgen, sondern auch in anderen Teilen des Stationsumlaufs. Eine häufig anzutreffende Variante ist ein Einstieg im 90°-Winkel zur Bahnachse. Dieser wird dann eingesetzt, wenn die Platzverhältnisse auf der Stationsrückseite zu beengt sind.
Ebenfalls möglich, aber deutlich seltener, ist ein 180°-Einstieg. Dabei erfolgt der Einstieg im ersten Teil des Stationsumlaufs, also bei einer Bergfahrt in die talfahrenden Sessel. Der Zutritt erfolgt dabei von der Seite. Grundüberlegung ist, dass die Fahrgäste bis zum jeweils letzten Platz auf der Innenseite des Sessels aufrücken, um so die Plätze möglichst vollständig zu füllen. Die Sessel bewegen sich dazu im Einstiegsbereich mit stark verminderter Geschwindigkeit und umfahren mitsamt den Fahrgästen im Anschluss den kompletten Stationsbogen.
Klassische Einstiegsvariante: der Fahrgast kommt von der Rückseite der Station und steigt im letzten Teil des Stationsumlaufs auf den Sessel.
Kuppelbare Sesselbahnen erreichen bei geringen Sesselabständen und einer Streckengeschwindigkeit von bis zu 6 m/s sehr hohe Förderleistungen von bis zu 4000 P/h. Problematisch ist bei geringen Sesselfolgezeiten in den Stationen aber, dass der Einstieg für weniger geübte Wintersportler schnell kompliziert werden kann. Um die Situation zu entzerren, bietet sich die Möglichkeit des Einbaus zweier getrennter Einstiegsbereiche. Dazu werden Weichen in den Stationen installiert, die die Sessel abwechselnd zu den beiden Einstiegsbereichen leiten. Dieses sogenannte Double Embarquement sorgt dafür, dass sich die Sesselfolgezeiten im Einstiegsbereich verdoppeln und die Fahrgäste somit mehr Zeit für einen sicheren Einstieg haben.
Kuppelbare Kabinenbahnen
Kuppelbare Kabinenbahnen mit Einseilsystem
Auf den ersten Blick unterscheiden sich kuppelbare Kabinenbahnen nicht wesentlich von ihren Schwesteranlagen mit Sesseln. Tatsächlich besitzen auch kuppelbare Kabinenbahn häufig ein Einseilsystem und damit lediglich andere Fahrzeuge als kuppelbare Sesselbahnen. Die Kuppeltechnik fällt bei modernen, standardisierten Anlagen daher nahezu identisch aus. Beim Stationsaufbau sind aufgrund des abweichenden Transportprinzips der Fahrgäste aber dennoch einige Unterschiede auszumachen.
Auch mit Einseilsystemen sind lange Spannfelder und hohe Bodenabstände realisierbar, wie hier in Stuben am Arlberg. Derartige Anlagen sind allerdings windanfälliger als Zweiseilsysteme.
Anders als bei Sesselbahnen ist der Ein- und Ausstiegsbereich meist nicht auf einen bestimmten Punkt im Stationsumlauf beschränkt. Vielmehr dient der komplette Umlaufbogen als Fläche, auf der die Fahrgäste bequem in die Kabinen ein- und aussteigen können. Während bei älteren, rein manuellen Kabinenbahnen die Türen vom Personal geöffnet und verriegelt werden, erfolgt dies heute automatisiert. Analog zu den Wetterschutzhauben bei Sesseln wird auch bei den Kabinen ein Bowdenzug über einen Hebelmechanismus angesprochen, mit dessen Hilfe die Türen bewegt werden.
Bei vielen Anlagen erfolgt im Bereich des Umlaufs eine Führung der Kabinen durch in den Boden eingelassene Schienen. Diese dienen als Sicherung vor einem übermässigen Schaukeln der Kabine durch einseitige Belastung beim Ein- und Ausstieg. Moderne Anlagen besitzen häufig eine erhöhte Plattform für den Ein- und Ausstieg, von der aus die Kabinen ebenerdig zugänglich sind. Dadurch können Kabinenbahnen vollständig rollstuhlgängig konstruiert werden.
Antriebsstation einer Kabinenbahn in Sörenberg mit Führungsschienen für die Kabinen im Stationsumlauf.
Während anfänglich in den 1950er Jahren in der Regel zwei Personen pro Kabine Platz fanden, hat sich die Zahl bis heute kontinuierlich gesteigert. Üblich sind mittlerweile Kabinen mit acht oder zehn Sitzplätzen. Durch die Vergrösserung der einzelnen Fahrzeuge eignen sich diese einerseits besser für sperrige Warentransporte. Andererseits kann die Gesamtanzahl der Fahrzeuge reduziert werden, ohne dass die Förderleistung zu gering ausfällt. Eine geringere Zahl an Fahrzeugen führt zu einer geringeren Zahl an Klemmen und Kuppelvorgängen und damit zu einem geringeren Verschleiss der Anlage.
Die maximale Zahl der Sitzplätze pro Kabine hat sich im Laufe der letzten sieben Jahrzehnte stets an der maximal zugelassenen Personenzahl pro Klemme orientiert. Anfänglich galt europaweit der Grundsatz, dass eine Klemme je zwei Personen eingesetzt werden musste. Vierplätzige Kabinen waren daher lange Jahre mit einem doppelten Klemmapparat ausgestattet. Erst mit der zweiten grundlegenden Generation an Kuppelklemmen Mitte der 80er Jahre wichen die Behörden von dieser Vorgabe ab, sodass fortan auch Viererkabinen mit einer Einzelklemme ausgestattet werden konnten. Später erhöhte sich die zulässige Personenzahl je Klemme kontinuierlich auch sechs, acht und mittlerweile zehn Personen.
Neben klassischen Kleinkabinen mit Sitzplätzen entstanden insbesondere in den 1980er und 1990er Jahren auch Anlagen mit bis zu 16-plätzigen Stehkabinen. Die Bahnen wurden vor allem an Zubringer-Standorten eingesetzt, an denen zu Stosszeiten hohe Förderleistungen notwendig sind. Speziell in Frankreich, aber auch in der Westschweiz sind derartige Kabinenbahnen auch heute noch regelmässig anzutreffen. Sie bieten nicht den gleichen Komfort wie Kabinenbahnen mit Sitzplätzen, stellten seinerzeit aber die einzige Möglichkeit dar, grosse Personenzahlen effizient zu befördern. Da mittlerweile aber auch mit zehnplätzigen Sitzkabinen dank einer hohen Fahrgeschwindigkeit von bis zu 7 m/s sehr hohe Förderleistungen bis zu 4500 P/h erreicht werden können, wird der Stehkabinenansatz von den Herstellern nicht mehr verfolgt.
Kuppelbare Kabinenbahnen mit Zweiseilsystem
Anders als bei kuppelbaren Sesselbahnen sind dank der geschlossenen Kabinen in letzterem Fall prinzipiell auch grössere Bodenabstände und lange Spannfelder möglich. Um diese auszunutzen, hat sich parallel zum Einseilsystem auch das Prinzip mit getrennten Trag- und Zugseilen bei Luftseilbahnen mit Umlaufbetrieb und lösbaren Klemmen etablieren können.
Die Idee ist dabei weit älter als die touristische Nutzung von Seilbahnen und geht zurück auf die ersten Materialseilbahnen zum Rohstoffabbau während der industriellen Revolution. Das so bezeichnete „deutsche System“ der Firmen Bleichert aus Leipzig und Pohlig aus Köln setzte im Gegensatz zum „englischen System“ auf ein Tragseil je Fahrspur und ein umlaufendes Zugseil. An diesem konnten automatisch kleine Behälter für den Rohstofftransport befestigt werden. Das Prinzip findet seit den 1930er Jahren weltweit, vorrangig aber in den Alpen, ebenfalls für den Personentransport Berücksichtigung. Als vorteilhaft gegenüber dem Einseilsystem erweist sich, dass die Anlagen in diesem Fall weit weniger Stützen benötigen und zugleich windstabiler sind. Wegen des deutlich kostspieligeren Baus und Betriebs spielte das System viele Jahrzehnte jedoch eine untergeordnete Rolle im Vergleich zu Einseilbahnen. In frühen Jahren entwickelten sich verschiedene Ausprägungen des Systems, darunter eine Variante mit einem Trag- und einem Zugseil, aber auch eine Variante mit einem Tragseil je Fahrspur und zwei umlaufenden Zugseilen.
Frühe Zweiseilumlaufbahn für Materialtransporte, wie sie ab Ende des 19. Jahrhunderts weltweit Verbreitung fanden.
Die Schauinslandbahn bei Freiburg war in den 1930er Jahren eine der ersten kuppelbaren Umlaufbahnen für den Personentransport weltweit. Seinerzeit musste die Anlage zum Ein- und Auskuppeln einer Kabine kurzzeitig anhalten. Heute erfolgt der Betrieb automatisch.
Eine Renaissance erlebte das Zweiseilsystem bei kuppelbaren Kabinenbahnen zu Beginn der 1990er Jahre mit einem neuartigen Ansatz des Schweizer Seilbahnpioniers Von Roll. Der Hersteller kombiniert bei diesem System die Vorteile einer klassischen Luftseilbahn mit Pendelbetrieb mit denen einer kuppelbaren Umlaufbahn. Zum Einsatz kommen zwei Tragseile je Fahrspur sowie ein umlaufendes Zugseil, an dem die Kabinen automatisch befestigt werden. Die Technik entspricht damit einer klassischen Kabinenbahn, jedoch in weitaus grösseren Dimensionen. Durch die zusätzlichen Tragseile können derartige Anlagen genau wie grosse Luftseilbahnen mit Pendelbetrieb kilometerweit ohne Zwischenstützen auskommen und so auch in unwegsamstem Gelände eingesetzt werden. Dank einer hohen Fahrgeschwindigkeit von bis zu 8,5 m/s und Kabinen mit bis zu 35 Personen Fassungsvermögen erreichen sie dabei Förderleistungen von weit über 5000 P/h. Sie sind damit die leistungsfähigsten Luftseilbahnen überhaupt.
Zweiseilbahnen mit Pendelbetrieb (links) und Umlaufbetrieb (rechts) erklimmen in Saas-Fee gemeinsam das Felskinn.
Wegen ihrer zwei Tragseile pro Fahrspur und dem umlaufenden Zugseil wird das System umgangssprachlich und im Marketing häufig auch als „Dreiseilumlaufbahn“ oder „3S“ bezeichnet. Bezogen auf die Funktion, die die Seile übernehmen (Trage- und Zugfunktion) handelt es sich aber auch bei diesem Prinzip um eine Anlage mit Zweiseilsystem. Das Prinzip findet seit der Jahrtausendwende weltweit immer häufiger Anwendung. Nicht nur im Gebirge, sondern auch als innerstädtisches Transport- und Nahverkehrsmittel. Auch Anlagen mit nur einem Tragseil je Fahrspur werden aber auch heute noch vereinzelt gebaut.
Kuppelbare Kombibahnen
Auch ein gemischter Betrieb mit Sesseln und Kabinen als Fahrzeuge an derselben Anlage ist aufgrund der ähnlichen Eigenschaften beider Systeme grundsätzlich problemlos möglich. Üblicherweise handelt es sich dabei um Einseilsysteme. Der Grund für die Kombination beider Fahrzeugarten liegt meist darin, dass die betreffende Anlage unterschiedliche Zwecke erfüllt. So kann es sein, dass sie einerseits als Zubringer in ein Skigebiet und andererseits als Beschäftigungsanlage genutzt wird. Wintersportler, die die Anlage mehrfach nutzen, müssen ihre Sportgeräte während der Fahrt auf den Sesseln nicht abschnallen. Wer die Anlage als Zubringer nutzt, kann dagegen wettergeschützt in der Kabine fahren. Auch unterschiedliche Zielgruppen können ausschlaggebend sein. Fussgänger und Schlittler präferieren gegebenenfalls eher eine geschlossene Kabine als Skifahrer.
Die Konstruktion einer solchen Kombibahn bringt allerdings gewisse Besonderheiten mit sich. So muss sich die Trassierung der Strecke weitgehend nach den Anforderungen der Sessel richten. Insbesondere kann der maximal zulässige Bodenabstand einer Sesselbahn auch bei einer Kombibahn nicht überschritten werden. Auch die Stationen müssen sowohl den Anforderungen einer Sessel- als auch denen einer Kabinenbahn nachkommen. Aus diesem Grund erfolgt der Bau zweier getrennter Einstiegsbereiche. Die Fahrgäste müssen sich also vor der Fahrt entscheiden, ob sie mit einem Sessel oder mit einer Kabine fahren möchten. Die meisten Anlagen weisen im ersten Teil des Stationsumlaufs der Talstation einen kombinierten Ein- und Ausstiegsbereich für berg- und talfahrende Personen in Kabinen auf. Auf diesem Abschnitt findet der komplette Fahrgastwechsel der Kabinen statt. Die Türen werden nach dem Befahren des Abschnitts wieder geschlossen.
Die Sessel durchfahren diesen Bereich ohne Nutzung für den Personentransport. Erst im zweiten Teil des Stationsumlaufs steigen die Fahrgäste zu. Üblicherweise wird der Zugang dabei durch Schranken gesteuert, die dann geschlossen bleiben, wenn eine Kabine den Bereich passiert. In der Bergstation erfolgt der Aufbau in umgekehrter Reihenfolge. Die Fahrgäste auf den Sesseln verlassen die Station auf direktem Weg nach der Einfahrt, der Ein- und Ausstiegsbereich für die Kabinen befindet sich in der zweiten Hälfte. Auf diese Weise können die Personenströme vollkommen unabhängig voneinander geleitet werden.
Ein- und Ausstiegsbereich für die Kabinen in der Talstation einer Kombibahn. Der Einstieg für Fahrgäste in Sesseln erfolgt links davon im zweiten Teil des Stationsumlaufs.
Neben diesem klassischen Aufbau ist auch ein System mit integrierten Weichen denkbar. Bei diesem wird eine Fahrzeugart in einen separaten Bereich, beispielsweise einen verlängerten Umlauf, geführt. Die andere Fahrzeugart durchfährt die Station auf kürzerem Weg. Das ermöglicht es, die Ein- und Ausstiegsbereiche grosszügiger zu gestalten. Die Lenkung der Fahrzeuge übernimmt analog zum Double Embarquement bei Sesselbahnen eine entsprechende elektronische Steuerung.
Die Kombination der Fahrzeuge kann je nach lokalen Anforderungen auf sehr unterschiedliche Weise erfolgen. Neben einer paritätischen Aufteilung ist häufig auch ein Verhältnis von drei und mehr Sesseln zu einer Kabine anzutreffen. Auch ein Betrieb mit nur einer Fahrzeugart ist temporär möglich. So werden bei vielen Kombibahnen beispielsweise im Sommer ausschliesslich die Kabinen eingesetzt.
Sonderformen der Luftseilbahn mit Umlaufbetrieb und lösbaren Klemmen
DMC – Double Monocable Creissels
Schon vor der Entwicklung der kuppelbaren Kabinenbahn mit zwei Tragseilen und einem Zugseil entwickelten verschiedene Hersteller ab den 1980er Jahren Lösungen zur Überwindung von schroffem Relief. Klassische Einseilsysteme kamen an ihre Grenzen, das Pendelprinzip bei grossen Luftseilbahnen limitierte andererseits die Förderleistung. Die erste in die Realität umgesetzte Idee geht auf das französische Planungsbüro Denis Creissels zurück, das ein System mit einem doppelten Förderseil entwickelte. Dieses sogenannte DMC (Double Monocable Creissels) setzt zwei in geringem Abstand zueinander parallel geführte Förderseile ein, an welchen Kabinen automatisch befestigt werden können. Beide Seile übernehmen dabei sowohl die Trage- als auch die Zugfunktion. Es handelt sich aus technischer Sicht beim DMC daher um ein Einseilsystem.
Der Aufbau der Anlagen unterscheidet sich daher hinsichtlich des grundlegenden Prinzips nicht von Bahnen mit nur einem Förderseil. Die Stationen und Streckenbauwerke fallen aufgrund der grösseren Kabinen mit bis zu 25 Personen Fassungsvermögen aber deutlich grösser aus. So kommen bei dem System beispielsweise gleich vier Klemmapparate je Kabine zum Einsatz, jeweils zwei pro Seil. Die Kabinen sind über einen zentralen Gehängearm mit der Klemme verbunden. Durch die beiden parallelen Förderseile sind die Anlagen windstabiler und ermöglichen durch längere Spannfelder einen Einsatz in Gelände, für das eine Bahn mit einem Förderseil seinerzeit nicht geeignet ist.
Eine der grössten und längsten DMC-Anlagen dreht seit den 1980er Jahren in Les Deux Alpes ihre Runden.
Ähnlich wie beim Schleppliftsystem von Küpfer mit seinen parallelen Förderseilen ist die Sicherstellung einer identischen Geschwindigkeit beider Förderseile die zentrale Problematik des DMC. Bereits kleinste Differenzen bei der Geschwindigkeit der Seile würden auf Anlagen mit mehreren Kilometern Länge erhebliche Probleme bereiten. Beide Förderseile sind daher jeweils mit einem eigenen Antrieb und einer eigenen Abspannung ausgestattet, wobei die beiden Antriebe elektronisch gekoppelt sind. Durch diese Überwachung wird ein Gleichlaufen beider Seile garantiert.
DLM – Double Loop Monocable
In seiner Originalform entstand das DMC durch Lizenznehmern ausschliesslich in Frankreich und Italien. In Österreich musste aufgrund behördlicher Skepsis gegenüber der elektronisch geregelten synchronen Geschwindigkeit beider Förderseile eine Anpassung des Systems erfolgen. Das fortan eingesetzte sogenannte DLM (Double Loop Monocable) erweckt lediglich nach aussen hin den Eindruck, es seien zwei Förderseile im Einsatz. Tatsächlich ist bei diesem System lediglich ein einzelnes Seil im Einsatz, das aber in eine doppelte Schleife gelegt ist. Dadurch kommt das DLM mit einer einzigen Abspannvorrichtung aus, während sich der Antrieb aus zwei auf derselben Achse übereinander platzierten Seilscheiben zusammensetzt, die von beiden Seiten durch je einen Antrieb bewegt werden.
Optisch unterscheidet sich das DLM darüber hinaus dadurch, dass die Gehängearme anders als beim DMC von aussen an die Klemmen greifen. Dadurch sind die Rollenbatterien zentral aufgehängt und fallen kompakter aus. Die einzige jemals nach diesem System errichtete Anlage, die Gaislachkoglbahn in Sölden, wurde 2010 durch einen Neubau ersetzt. Das DLM-System ist daher heute ausgestorben.
Funitel
Die Weiterentwicklung des DMC-Systems führte zu Beginn der 1990er Jahre zu einer weiteren Form der Luftseilbahn mit Umlaufbetrieb und lösbaren Klemmen, dem sogenannten Funitel. Dieses ist prinzipiell mit dem DMC vergleichbar, unterscheidet sich aber durch den grösseren Abstand der beiden parallel geführten Förderseile. Der Abstand der beiden Seilstränge übersteigt die Kabinenbreite und erhöht damit die Windstabilität gegenüber dem klassischen DMC-Ansatz noch einmal deutlich. Gleichzeitig können die Gehängearme deutlich kürzer ausfallen, da eine Kollision mit den Seilen auch bei starkem Wind ausgeschlossen ist.
Nach der Eröffnung des Prototyps im französischen Val Thorens im Jahr 1990 stiegen verschiedene Hersteller in den Bau von Funitels ein und entwickelten dabei unterschiedliche Lösungen für das zentrale Problem der synchron laufenden Seilstränge. So entstanden beispielsweise Funitels mit der vom DLM bekannten doppelten Seilschleife und den DMC-typischen zwei elektronisch gekoppelten Antrieben, nach und nach setzte sich aber das DLM-Prinzip mit einer Antriebsachse durch.
Auch mit Pendelbetrieb wurden im Laufe der Zeit einige Funitels erstellt. Auch in diesem Fall ist in erster Linie die Windstabilität das wichtigste Entscheidungskriterium zum Bau einer solchen Bahn. Je nach Ausführung dieser als JigBack-Funitels bezeichneten Anlagen sind sowohl einzelne Kabinen pro Fahrspur als auch Kabinengruppen möglich.
Aufgrund der grossen und dementsprechend schweren Kabinen etablierte sich beim Funitel ein von anderen Systemen abweichendes Transportprinzip innerhalb der Stationen. Die Kabinen werden üblicherweise nicht hängend fortbewegt, sondern von im Boden eingelassenen Reifenförderern. Auch die Beschleunigung und Verzögerung erfolgt in der Regel nicht durch kontinuierlich übersetzte Reifenförderer. Vielmehr entspricht das Prinzip dem des Gummibandbeschleunigers. Die Reifen bewegen sich in der Beschleunigungszone stets mit der Stationsgeschwindigkeit und erhöhen die Geschwindigkeit beim Befahren der Zone durch eine Kabine kontinuierlich bis auf die Seilgeschwindigkeit. Beim Verzögern läuft der Prozess in umgekehrter Reihenfolge ab, die Reifenförderer bewegen sich also im Normalzustand mit Seilgeschwindigkeit.
Unter anderem an dieser Stelle äussert sich auch ein zentraler Nachteil des Funitel-Systems. Die Betriebskosten liegen aufgrund des Stromverbrauchs weit über denen einer konventionellen kuppelbaren Kabinenbahn. Auch der Unterhalt ist wegen der doppelt so hohen Zahl an Rollen teurer, ebenso sind die Seile aufgrund der vielen Ablenkungen schneller am Ende ihrer Lebensdauer angelangt und müssen daher regelmässiger ersetzt werden.
All diese Faktoren haben dazu beigetragen, dass das Zweiseilsystem mit zwei Tragseilen und einem Zugseil dem Funitel-System mit seinem doppelten Förderseilansatz weitgehend den Rang abgelaufen hat. Das Zweiseilsystem ist wegen der weitaus geringeren Zahl an beweglichen Teilen günstiger und langlebiger, ermöglicht aber genauso lange Spannfelder und hohe Förderleistungen. Das Funitel ist daher heute zwar nach wie vor weit verbreitet, neue Anlagen entstehen jedoch seit geraumer Zeit nicht mehr.
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