Antrieb am Berg - Stromversorgung

[stephezapo]

Ich habe mich schon öfters gefragt, warum viele Bahnen selbst bei exponierten Bergstationen ihren Antrieb in derselben haben, und nicht "bequem" im Tal.
Selbst wenn eine Stromversorgung am Gipfel für andere Infrastruktur nötig ist, wäre es nicht günstiger wenn man die Leitungen für einige hundert kW weniger auslegen muss?

[markus]

Weil er am Berg wesentlich weniger Strom braucht als im Tal und alles viel kleiner Dimensioniert werden kann.
Und eine Leitungstrasse muss sowieso rauf auf den Berg, da machen die 3 Hochspannungskabel auch nicht mehr das Kraut fett.

[Ram-Brand]

Das Kabel ist nicht mal das teuerste.

Erdarbeiten usw. schon.
Aber wie Markus schon gesagt hat, muss ja sowieso ein Graben erstellt werden. Dann wird der halt breiter oder tiefer. je nachdem.

[Christoph Lütz]

Bei Pendelbahnen genügt am Berg in vielen Fällen eine Umschlingung von 180 Grad auf der Antriebsscheibe, um die Kraft schlupftet zu übertragen. Im Tal benötigt man in der Regel mehrere oder doppelrillige Antriebsscheiben mit komplizierten Seilumlenkungen. Das Zugseilspanngewicht ist dagegen im Tal günstiger und sollte in der Gegenstation angeordnet werden.
Bei Antrieb am Berg kann das untere Zugseil einem kleineren Durchmesser aufweisen, weil die Kräfte geringer sind.

[Spezialwidde]

Ein Antrieb am Berg hat physikalisch gesehen viele Vorteile so dass man ihn wann immer möglich in der Bergstation anordnet. Oftmals macht man ihn dann in die Talstation wenn am Berg beengte Platzverhältnisse herrschen. Das war zb bei der Zugspitzbahn der Fall. Ein Stromkabel zu verlegen ist im Vergleich zum Streckenbau jetzt auch nicht das riesen Ding...

[stephezapo]

Na gut, ihr habt mich überzeugt
Danke für die Antworten!

[al1510]

Wie sieht das eigentlich bei Bahnen mit einer Mittelstation aus? Werden da dann in der Regel die Antriebe für beide Sektionen in der Mittelstation verbaut oder ist es auch so, dass es besser ist wenn sich die Antriebe jeweils am Berg befinden?

[Ram-Brand]

Letzteres.
Aber auch da wird meist ein Kompromiss gemacht.

Beide Antriebe in der Mittelstation

[krimmler]

Da gibt es auch verschiedene Beispiele wo Anlagen mit zwei Sektionen ihre Antriebe haben.

Karspitzbahn Zell am Ziller, Antriebe in den jeweiligen Bergstationen. Sektion 1 hat den Unterflurantrieb, Sektion 2 oben in der Station.
Panoramabahn Kitzbüheler Alpen, Rosenalmbahn und Fimbabahn haben ihre Antriebe in den Bergstationen.

Dorfbahn Königsleiten hat beide in der Mittelstation, Sektion 2 sogar Antrieb mit Abspannung. Weitere Beispiele für die Antriebe in den Mittelstationen wären die Patscherkofelbahn, Wildkogelbahn und Schönjochbahn Fiss.

Mir fällt da auch noch die Kreuzjochbahn in Fulpmes ein, die hat den Antrieb der ersten Sektion in der Talstation und die zweite Sektion in der Bergstation.

[niemand]

Ein Antrieb am Berg hat physikalisch gesehen viele Vorteile so dass man ihn wann immer möglich in der Bergstation anordnet. Oftmals macht man ihn dann in die Talstation wenn am Berg beengte Platzverhältnisse herrschen. Das war zb bei der Zugspitzbahn der Fall. Ein Stromkabel zu verlegen ist im Vergleich zum Streckenbau jetzt auch nicht das riesen Ding...

Bin jetzt eben auf das Thema gestoßen: Welche physikalischen Vorteile hat das denn abgesehen von denen, die hier schon diskutiert wurden?

[Drahtseil]

1.) Aufgrund der erhöhte Haftreibung zwischen Seil und Antriebsscheibe (dadurch, dass das Gewicht der Fahrbetriebsmittel und des Seiles ebenfalls talwärts tendieren und somit zusätzlich zum Spanngewicht wirken bzw. dieses teilweise ersetzen können) kann der Antrieb wesentlich einfacher ausfallen. Es werden zur Übertragung der Kraft geringere Umschlingwinkel benötigt.

2.) Aufgrund der Tatsache, dass das Gewicht der Fahrbetriebsmittel und des Seiles schon für eine Erhöhung der Haftreibung zwischen Seil und Seilscheibe sorgen, kann das benötigte Spanngewicht in der Regel geringer ausfallen.

3.) Bei vielen Bahnen mit reiner, 100% Bergbeförderung können die Rollenbatterien auf der talwärtigen Streckenseite weniger massiv ausgeführt werden. Grund ist, dass die Seilspannung auf dem talwärts gerichteten Seil geringer ist als auf dem bergwärts gerichteten bzw. die Spannung im Förderseil nicht erst über das "Leerseil" und die bergseitige Umlenkung geführt werden muss. Das spart nicht nur Energie, sondern sorgt auch für verringerte Anschaffungs- und Wartungskosten (wobei die eher vernachlässigbar sind). Bei neueren Anlagen ist das aber vermutlich nicht mehr so stark ausgeprägt wie früher.

4.) Auch wenn von Anlage zu Anlage unterschiedlich, so sorgt weniger Seil zwischen zu bewegender Last (Fahrbetriebsmitteln) und Antrieb für ein ruhigeres Laufverhalten des Systems. Insbesondere, wenn die Seilspannungen recht gering und die Reibwerte der Rollenlager recht hoch sind.


Edit: Rechtschreibfehler korrigiert.

[Spezialwidde]

Dem kann ich nichts hinzufügen, top erklärt!

[niemand]

Sehr cool, vielen Dank für die ausführliche Info.

Neulich hatte ich an einer Bar einen ehemaligen Mitarbeiter eines größeren deutschen Seilbahnunternehmens getroffen. Der meinte, beim Antrieb würde auch die geringere Luftdichte am Berg eine Rolle spielen. Wie sich das genau auswirken soll, ist mir aber nicht ganz klar, bin auch sowas von gar nicht vom Fach. Das Einzige, was mir da laienhaft in den Sinn kommt, ist der Luftwiderstand der Speichen der Antriebsräder und/oder des Rotors des Elektromotors. Aber kann das wirklich sein?

[Drahtseil]

Nein, das halte ich für falsch. Die Luftdichte hat auf die Funktionsweise des Primärantriebes (Elektromotor) keinen Einfluss, da diese unabhängig des sie umgebenden Luftdruckes arbeiten. Auf den zweiten Blick kann man natürlich sagen, dass sich die Kühlleistung bei eigen- oder fremdbelüfteten Elektromotoren in zunehmender Höhe verändert. Während der sich verringernde Luftdruck bei gleichbleibender Lüfterdrehzahl keinen Einfluss auf den Volumenstrom hat, so ändert sich der Massenstrom entsprechend. Somit steht weniger Luft zur Verfügung was zu einer reduzierten Wärmeaufnahme führt. Somit muss bei hochgelegenen Anlagen bei entsprechenden Kühl- oder Heizlüfter mit angepassten Lüfterkennlinien gearbeitet werden. Die Höhe hat also bei unangepassten Lüfter theoretisch einen negativen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit von Elektromotoren (in der Praxis allerdings nicht oder nur so gering, dass vernachlässigbar). Selbiges gilt dann für den Sekundär- bzw. Notantrieb. Da es sich hierbei in 99% der Fälle um Verbrennungsmotoren handelt sinkt auch hier mit zunehmender Höhe die Leistungsfähigkeit, da auch hier der Massenstrom geringer ausfällt, weniger Sauerstoff (und somit weniger Kraftstoff) pro Takt verwendet werden, was in einer reduzierten Leistung resultiert. Einen Einfluss auf den Luftwiderstand beweglicher Teile (Fahrbetriebsmittel, Seilscheibe, ...) könnte man zwar theoretisch als Argument anführen, allerdings ist dieser aufgrund der relativ geringen Höhenunterschiede (z.B. im erleich zur Luft- und Raumfahrt) und somit geringen Luftdruckdifferenzen eigentlich irrelevant. Auch sind die hier auftretenden Geschwindigkeiten grundsätzlich so gering, dass der Luftwiderstand generell einen geringen Einfluss hat. Zum anderen dreht sich in der Bergstation auch eine Seilscheibe, wenn dort kein Antrieb platziert ist. Somit ist dieses Argument eigentlich hinfällig.

[markus]

Ich glaube der Mitarbeiter hat Dir einen richtig dicken Bären aufgebunden.

[Oscar]

Das sehe ich wie Markus.
Aber der Mitarbeiter kann was: Leute verarschen

Auf das Ding wär selbst ich nicht gekommen

[falk90]

Für den Verbrennungsmotor vom Notantrieb ist die Seehöhe durchaus von Bedeutung, und da ist ein Antrieb in der Talstation definitiv besser (bzw. manchmal ein größerer Motor am Berg notwending...)

[markus]

Gut , da hast natürlich recht.

[Schmiddi]

Früher wurden ja auch oft Freileitungen auf den Berg gelegt und da sind zumindest die Baukosten auch relativ gering. Und dafür konnten die aufwendigen Spannschächte im gut zugänglichen Tal gebaut werden.
z.B. Predigtstuhlbahn Bad Reichenhall
oder Kanzelwandbahn in Riezlern

und wurden teilweise erst später auf Erdkabel umgebaut weil sind halt auch sehr Störungsanfällig gerade am Berg.

[GIFWilli59]

Für den Verbrennungsmotor vom Notantrieb ist die Seehöhe durchaus von Bedeutung, und da ist ein Antrieb in der Talstation definitiv besser (bzw. manchmal ein größerer Motor am Berg notwending...)

Aber wird der Effekt nicht durch Turbolader etc. gemindert?
Oder haben das die Notantriebe nicht?

[Drahtseil]

Aber wird der Effekt nicht durch Turbolader etc. gemindert?
Oder haben das die Notantriebe nicht?

Grundsätzlich kann man sagen, dass bei Verbrennungsmotoren ohne Motorenaufladung die Leistung um etwa 10% pro 1000 Höhenmeter abnimmt. Bei einem aufgeladenen Motor (egal ob mittels Turbo oder Kompressor) muss man mit etwa 1% pro 1000 Höhenmeter rechnen. Wobei die prozentuale Leistungsabnahme mit zunehmender Höhe geringer ausfällt, da Luftdruck und Höhe in keinem linearen Verhältnis zueinander stehen. Die meisten modernen Notstromgroßaggregate haben aber (alleine schon aus Effizienz- oder Leistungsgründen) einen Turbolader. Sie sind dafür eigentlich ideal, da sie meist in einem sehr konstanten Drehzahlbereich laufen und somit die Lader optimaler auf den Motor abgestimmt werden können. Bei Seilbahnen trifft man aber oftmals auch Motoren ohne Turbolader an. Es kommt somit vermutlich auf die Größe der Bahn, die benötigte Leistung und den genauen Einsatzort an.

[niemand]

Ich glaube der Mitarbeiter hat Dir einen richtig dicken Bären aufgebunden.

Ich glaube auch mir kam das echt höchst seltsam vor, weil ich mir da auch nix drunter vorstellen konnte. Aber gut es so nochmal zu hören.

[Spezialwidde]

Bei Seilbahnen trifft man aber oftmals auch Motoren ohne Turbolader an. Es kommt somit vermutlich auf die Größe der Bahn, die benötigte Leistung und den genauen Einsatzort an.

Ist denk ich auch einfach eine Kostenfrage, warum einen aufwändigen Motor installieren der nur alle Schaltjahre oder weniger mal gebraucht wird. Gerade die Turbolader mögen lange Standzeiten gar nicht gerne wenn die Gleitlager nicht durchgespült werden. Da ist Effizienz auch nicht so wichtig, dafür aber die Zuverlässigkeit, je weniger Schnickschnack desto robuster. Ist ja kein Dauerbetriebsmittel. Bei uns im Südwesten sieht man bei den alten Sesselliften ne ganz schöne Resteverwertung, da hat man einfach Automotoren eingebaut. Im Saarland zb bei der Parkbahn isses ein alter VW Käfermotor.

[markus]

Also so ist das jetzt nicht. Die modernen Seilbahnen haben heute fast alle einen relativ Hubraumstarken Turbodiesel.
Unser 6er Sessel hat einen IVECO Reihen6er mit 11 Liter Hubraum und Turbo mit Ladeluftkühler.
Unser alter 4er KSB hat einen Scania Reihen 6er mir 12 Liter Hubraum und Turbo.
Ich wüsste jetzt keine Bahn die ich kenne mit einem Saugdiesel. Werden die im LKW Bereich überhaupt noch produziert?
Und ich kenne jetzt einige Seilbahnen, die haben allesamt Turbodieselmotoren.
Im übrigen lässt man die nicht lange stehen sondern Probiert die wöchentlich aus und lässt sie zumindest auf Betriebstemperatur laufen.
Auch in den Sommermonaten mach ich das so. Und alle zwei Jahre einen Öl und Filterwechsel.

[Spezialwidde]

Naja ok, im Straßenverkehr findet man sowieso seit Jahren so gut wie keinen Saugdiesel mehr. Das hat aber 2 Hauptgründe, nämlich die Steuerersparnis (man bekommt durch Aufladung mehr Leistung aus dem selben Hubraum, KFZ Steuern sind in gewissem Maße ja auch hubraumberechnet) und natürlich werden die Motoren kompakter und leichter. Bei Stationärmotoren ist sowas ja weniger ausschlaggebend, die Effizienzsteigerung eines Abgasturbos ist natürlich nie zu verachten. Sind das bei neueren Seilbahnen eigentlich Eigenentwicklungen oder Motoren von der Stange? Dann wärs natürlich klar. Ich muss zugeben, ich bin eher noch auf dem Stand von Kleinanlagen, die Leistungen von KSBs etc sind ne andere Hausnummer...