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Typhoon - Wie entsteht eine Achterbahn: TÜV-Abnahme

Im Schatten des Eurostar beginnt der Testaufbau

Technisch betrachtet ist Typhoon ein Personentransportsystem, dessen Betriebserlaubnis hohen Auflagen unterliegt. Die nötigen Kontrollinstanzen sind von Land zu Land unterschiedlich ausgeprägt, doch selbst in Ländern mit geringeren Auflagen sind sich die Hersteller und Betreiber ihrer Verantwortung bewusst. Tägliche Sicherheitschecks werden vom Hersteller vorgeschrieben und in der Dokumentation detailliert erläutert. Die Ingenieure planen Vergnügungsfahrgeschäfte nach dem neuesten Stand der Technik, sodass selbst bei einem Ausfall sicherheitsrelevanter Bauteile keine Personengefährdung besteht. Zudem bedienen sich Betreiber und Hersteller unabhängigen Kontrollinstanzen. In Deutschland bietet der Technische Überwachungsverein, kurz TÜV, Dienstleistungen zur Einhaltung und Optimierung der Produktsicherheit an, in BeNeLux ist es sein Pendant, der DNV.

Für Typhoon setzen Gerstlauer und das Bobbejaanland gleich auf beide Kontrollinstanzen. Die Abteilung Fliegende Bauten des TÜV München war schon in der Planungsphase in das Projekt involviert. Zwischen den einzelnen Fertigungsphasen wurden Materialprüfungen durchgeführt, die Schweißnähte der Fahrzeuge einer Ultraschall- und Oberflächenrissprüfung unterzogen oder die Maße der Aufnahmelager für die Königszapfen der Radschilde minutiös protokolliert.

Nach dem Aufbau der Anlage auf dem Gerstlauer Werksgelände wurden Anfang Dezember 2003 die mechanischen und elektrischen Komponenten auf ihre Funktionalität hin untersucht. Eine knappe Woche war der TÜV München vor Ort mit der Abnahme beschäftigt. Der Erstabnahme folgen jährliche Kontrollen unterschiedlicher Intensität, welche die Sicherheit über die Betriebsdauer hinweg garantieren. So sind Verschleißteile täglich einer Sichtprüfung zu unterziehen und einmal jährlich wird jedes Fahrzeug demontiert. Dabei wird die Lackierung der Stahlchassis mittels Sandstrahler entfernt, um die blanke Fahrzeugstruktur einer umfangreichen Rissprüfung zu unterziehen.

TÜV-Abnahme im Detail

Doch schon weit vor der Inbetriebnahme werden intensive Prüfungen vom TÜV durchgeführt. Beispielsweise wird die Beschleunigung auf den einzelnen Sitzpositionen gemessen, die Fahrzeugbremse einer technischen Prüfung unterzogen oder der Lichtraum kontrolliert.

Jede Achterbahn lebt von ihren Beschleunigungen. Bei einer Fahrt mit Typhoon wirken auf die Fahrgäste Beschleunigungen von bis zu 5,2g, der Fahrgast wiegt in den kurzen Augenblicken ihrer Wirkungsdauer mehr als fünfmal soviel wie sein übliches Körpergewicht - eine Waage würde dies deutlich machen. Das Wechselspiel der Beschleunigungen ist eine wichtige Thrillkomponente, jedoch für jeden Fahrgast auch eine körperliche Belastung, welche nach dem Stand der Technik in der Euronorm für fliegende Bauten, der EN13814 reglementiert ist.

TÜV Untersuchung am Fahrzeug Schon vor der Endmontage wird der stählerne Fahrzeugrahmen vom Prüfingenieur einer intensiven Untersuchung unterzogen.

Aufbauend auf einer mehrjährigen Studie der TÜV Organe, Ärzten und verantwortlichen Ingenieuren wurde Mitte der 90er Jahre eine Empfehlung für Maximalbeschleunigungen herausgegeben. Diese betrachtet neben den drei Beschleunigungskomponenten (Vertikal- und Lateralbeschleunigungen sowie Beschleunigungen in Fahrtrichtung) auch die Zeitdauer der einzelnen Beschleunigungsspitzen. Diese Erkenntnisse wurden in den Vorentwurf zur neuen Europanorm für Vergnügungsanlagen aufgenommen, welche im Frühjahr 2005 gültig wurde. Trotzdem galten diese Erkenntnisse schon seit ihrer Veröffentlichung als inoffizielle Messlatte für moderne Achterbahnen.

Bevor die Achterbahn für den Betrieb freigegeben wird, überprüft der TÜV mittels Beschleunigungsmessungen die theoretisch berechneten Werte des Ingenieurbüro Stengel. Entscheidend für die Vergleichsgrundlage ist die Anbringung der elektrischen Beschleunigungssensoren. Eine Anbringung in direkter Nähe zu den Laufrollen würde weitaus höhere Messwerte ergeben als eine Anbringung an einem im Sitz befestigten wassergefüllten Dummy.

Üblicherweise werden mehrere Sensoren im Bereich der Dummies installiert, ein Messerfassungsgerät nimmt die Daten während der Fahrt in Echtzeit auf. Anschließend werden die Messdaten auf einen Computer übertragen, gefiltert und mit den Sollwerten verglichen. Das Gewicht der Wagen und auch die Umgebungstemperatur beeinflussen die Messergebnisse entscheidend. Dies wird schon in der mechanischen Blockbremse deutlich: Je leichter das Fahrzeug, desto größer ist die Bremswirkung. Die Ausfahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird nicht durch die Stärke, sondern durch die Dauer der Bremsung festgelegt. Demnach erfährt das Fahrzeug bei Besetzung mit nur einem Fahrgast die stärksten Verzögerungen bei der mechanischem Bremsung. Diese müssen auf etwa ein g beschränkt werden. Um alle Situationen bewerten zu können, werden unterschiedlich schwer beladene Fahrzeuge getestet. Ein äußerst zeitintensives Vorgehen.

Diese Schablone ist ein unverzichtbares Hilfsmittel zur Kontrolle des Lichtraumes um den fahrenden Wagen

Ebenso zeitintensiv ist die Funktionsuntersuchung der Fahrzeugbremsen, welche als fest installierte, lineare Reib- und Wirbelstrombremsen eingesetzt werden. Bei Typhoon sind dabei insbesondere die Blockbremsen von der Bahnhofsbremse zu unterscheiden. Die Blockbremsen sichern den nachfolgenden Streckenabschnitt derart, dass sie nach Passieren eines Fahrzeugs vom Steuerungssystem geschlossen werden und erst wieder öffnen, wenn das Fahrzeugs die nächste Bremse passiert hat. Sollte ein Fahrzeug den Blockabschnitt nicht rechtzeitig verlassen können, erfährt das nachfolgende Fahrzeug automatisch eine Sicherheitsbremsung. Die Bremse muss daher das Fahrzeug vollständig abbremsen und auf der leicht geneigten Blockbremse in Position halten. Das Funktionsprinzip der Wirbelstrombremse ist dazu nicht in der Lage, erfordert es doch eine Relativgeschwindigkeit, um eine Bremskraft zu generieren. Folglich ist dieser verschleißfreie Bremsentypus nur geeignet, um das Fahrzeug in der Geschwindigkeit zu verzögern, nicht jedoch es zu stoppen und zu halten. Entsprechend kommen auch bei Typhoon neben Wirbelstrombremsen mechanische Reibbremsen zum Einsatz.

Ausgerüstet mit einer Messlatte werden die Wartungsplattformen erklommen und der Verzögerungsweg für eine leeren und einen vollen Wagen ermittelt. Dabei wird vor allem kontrolliert, ob das Bremsschwert des voll beladenen Fahrzeugs innerhalb der Bremseinheiten zum Stillstand kommt. Und selbst der Wasserschlauch kommt zum Einsatz: Bei nassen Reibbelägen sinkt das Reibvermögen der mechanischen Bremsen, gleich schwer beladene Fahrzeuge benötigen daher einen etwas längeren Bremsweg. Eine "Bremsreserve" in Form eines zusätzlichen Bremsmoduls ist daher obligatorisch. Schließlich wird auch die Messlehre gezückt, um die Belagdicke der Bremsbeläge und die Dicke des Bremsschwertes mit den minimalen Sollwerten des Herstellers zu vergleichen.

Und auch das Lichtraumprofil wird vom TÜV einer strengen Begutachtung unterzogen. Der lichte Raum beschreibt einen Querschnitt um den fahrenden Wagen, der von jeglichen Stahlträgern oder mechanischen Komponenten freizuhalten ist, damit die mutigen Fahrgäste mit ihren herausgestreckten Armen nicht schmerzhaft anschlagen können. Die Abmessungen des Lichtraums sind durch die europäische Norm klar definiert. Der Wagen fährt dabei durch einen imagninären Tunnel aus Luft. Bei Typhoon wird vor allem in den Schienenbereichen der Durchfahrt der Stahlstruktur mit Sorgfalt geprüft. Dazu bedient sich der TÜV eines sehr einfachen Hilsmittels in Form einer überdimensionalen Schablone, die auf die Schiene gestellt und per Muskelkraft vorgeschoben werden kann. Erst wenn dieses Profil nirgendwo an der Bahnstruktur ansteht, wird die Freigabe für den Personenbetrieb erteilt.

Nach intensiven Stunden mit den verschiedensten Routine- und Sicherheitschecks erhielt Typhoon abschließend die Freigabe für den Publikumsverkehr - den Personenfahrten steht daher nichts mehr im Wege.

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