7. – 8. Schuljahr

Der Paternoster-Aufzug

Gleichförmige Bewegung und periodischer Prozess

Auch wenn nur noch wenige Menschen in Kontakt mit den antiquierten Paternoster-Aufzügen kommen, bieten diese einen reichhaltigen Fundus an interessanten Facetten für den Physik-, Technik-, Geschichts- oder Politikunterricht. Im Folgenden sollen vor allem historische und technische Aspekte dieses Aufzugs beleuchtet werden, ergänzt um Vorschläge für den Physikunterricht der Sekundarstufen I und II.
Geschichte
Die Geschichte des Paternosteraufzugs geht bis in das Jahr 1876 zurück; im General Post Office in London wurde damals der erste Umlaufaufzug in Betrieb genommen. Auch wenn die damalige Technik nicht derjenigen der heute noch betriebenen Exemplare entsprach, so kann man die in England gefertigten Paternoster doch als Prototypen bezeichnen. Damals wurden die Aufzüge allerdings vorerst nur für den Transport von Frachten benutzt und noch nicht für die Personenbeförderung. 1884 wurde dann aber der „Cyclic Elevator von der Firma J. E. Hall gebaut. Dieser wurde von einer Dampfmaschine betrieben und erstmals für die Personenbeförderung genutzt (vgl. [1]).
Der erste Paternosteraufzug außerhalb von Großbritannien wurde 1886 in Hamburg gebaut. Dieser entsprach in großen Teilen dem heutigen Stand der Technik. In Deutschland gibt es derzeit (Stand: Juli 2018) noch etwa 230 Paternoster in Betrieb. 1)
Der Name Paternoster (dt. „Vater unser) geht auf das katholische Rosenkranzgebet zurück. Für die feste Abfolge der Gebete (zehn Ave-Maria-Gebete plus ein Vater-unser-Gebet) hierbei ist der Rosenkranz eine Gedächtnisstütze (zehn kleine Perlen plus eine separate Perle) und wurde daher auch Paternosterschnur genannt. Die Kabinen eines Umlaufaufzuges sind auch wie auf einer Schnur aufgereiht, so dass sich der Name der Perlenschnur auf die Aufzüge übertrug (vgl. [4], S. 86).
Funktionsweise
Die wichtigsten Bestandteile eines Paternosters sind zwei, sich parallel bewegende Stahlrollenketten, Kettenräder, die Fahrkabinen und der Antriebsmotor (s. Abb. 1 ). Die beiden Ketten sind versetzt aufgehängt, so dass die Fahrkörbe jeweils an der vorderen und hinteren Kette diagonal eingespannt sind. Die Ketten werden über insgesamt vier Kettenräder (je zwei) geführt, die durch den Motor über ein Getriebe gleichmäßig angetrieben werden (s. Abb. 1 – 2). Damit bewegen sich die Kabinen gleichförmig mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,2 m/s bis 0,4 m/s. Den Grundaufbau zeigt Abb. 2 .
Zur Sicherung des Aufzugbetriebes werden die Ketten in Schienen geführt, so dass beim Reißen die Fahrkörbe nicht umkippen oder nach unten fallen. Zur Spannung der Ketten werden Massestücke verwendet.
Auch die Fahrkörbe laufen in Schienen, deren Geometrie sicherstellt, dass die Bewegung beim Versetzen der Körbe von einem in den anderen Schacht gleichförmig bleibt. Die Versetzung erfolgt unten und oben in jeweils einem zusätzlichen Stockwerk, auf dem man nicht ein- und aussteigen kann (s. Abb. 2). Die Durchfahrtzeit durch diese Stockwerke dauert so lange wie das Durchfahren einer „normalen Etage.
Zudem sind die Fahrkabinen an den beiden Ketten durch sog. Fahrkorbbolzen befestigt, die noch extra gesichert sind.
Je nach Bauart gibt es Kabinen für ein oder zwei Personen mit quadratischen oder rechteckigen Grundflächen, die stets mit Haltegriffen zur Sicherung ausgestattet sind (s. [5]). Abbildung 3 zeigt einen klassischen Zwei-Personen-Fahrkorb eines der letzten beiden in Hannover noch betriebenen Paternoster. Den wohl ältesten Umlaufaufzug Europas, der sich noch in Betrieb befindet, findet man im Haus der Industrie am Schwarzenbergplatz in Wien (s. Abb. 4 ). Er wurde im Jahr 1911 durch Kaiser Franz Josef persönlich eingeweiht (vgl. [6]).
Aktuelles und Sicherheit
„Die Zahl der Personen, welche gegenwärtig in Hamburg Paternoster-Aufzüge benutzen, übersteigt hiernach 20 Millionen im Jahr, so das Fazit eines Technikhistorikers aus dem Jahr 1905 (aus [7], S. 19). Auch...

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