Antriebssystem Danfoss modernisiert Wiener Riesenrad mit neuer Antriebstechnik

Seit einer Modernisierung 1984 treiben zwei Drehstrom-Schelifringmotoren über Riemen zwei Schwungräder an, um das Riesenrad im Prater zu bewegen. Nun wurde mit Unterstüzung von Danfoss ein neues Antriebssystem mit Frequenzumrichter installiert sowie das Bremssystem auf den neuesten Stand der Technik gebracht.

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Majestätisch hebt es sich vor dem stahlblauen Himmel hoch in die Luft. Langsam – mit 2,7 km/h - dreht es sich und gibt seinen Besuchern einen wundervollen Blick über die Stadt frei: das Wiener Riesenrad im Prater. 1897 anlässlich des 50. Thronjubiläums von Kaiser Franz Josef I. erbaut, entwickelte sich das Riesenrad zum weithin sichtbaren Wahrzeichen von Wien. 1944 völlig ausgebrannt, haben die Wiener bereits 1945 den Wiederaufbau begonnen und 1947 die Fahrtätigkeit wieder aufgenommen.

Kaum jemand kann sich der Faszination des Wiener Riesenrads entziehen. Zu eindrucksvoll ist die gesamte Konstruktion, die es beinahe nicht gegeben hätte. Denn die Wiener Stadtväter hatten große Bedenken was dieses gigantische Bauvorhaben zweier englischer Ingenieure, Walter Basset und Harry Hitchins betraf. Erst nachdem ein Professor der technischen Universität in Wien durch seine Berechnungen die Erfolgsaussichten bewiesen hatte, erhielten die damaligen Betreiber die Erlaubnis, das Rad zu bauen.

Und auch heute noch sind die Abmessungen beeindruckend: Das Rad mit einem Durchmesser von 60,98 Meter erreicht an seinem höchsten Punkt 65,75 Meter. Die Achse, die das gesamte Rad hält, ist 10,78 Meter lang, hat einen Durchmesser von 0,5 Meter und bringt stolze 16,3 Tonnen auf die Waage. Das Rad allein wiegt 244,85 Tonnen, insgesamt erreicht das Bauwerk ein Gewicht von 430,05 Tonnen.

Dabei ist beachtlich, dass der Bau ganz ohne Gerüst erfolgte. Die tragende Konstruktion, bestehend aus acht Pylonen, setzten Dampfkräne auf "mitwachsenden" Holztürmen zusammen, die flexiblen Seilspeichen trugen die einzelnen Segmente schon während der Montage.

Zwei Drehstrom-Schleifringmotoren bewegen das Riesenrad

Trotz des hohen Gewichts des Rades verfügt das Riesenrad über zwei Motoren von nur 15 kW Leistung, die für eine synchrone Drehzahl über eine Achse verbunden sind. Die beiden Drehstrom-Schleifringmotoren, die im Rahmen einer Modernisierung 1984 ihre Aufgabe übernahmen, treiben über Riemen zwei Schwungräder an. Die weitere Kraftübertragung erfolgt über Riemenscheiben und je ein zweistufiges Getriebe auf die beiden Seiltriebe, welche an den Außenseiten des Radkranzes über Reibungsbacken die Übertragung des erforderlichen Drehmomentes ermöglichen. Ein 3,5 Tonnen schweres Gewicht sorgt für die notwendige Spannung des Seils.

Jeder von beiden könnte das Riesenrad allein bewegen – doch für eine erhöhte Sicherheit gibt es zwei weitere, kleinere Motoren. Ein Notstromaggregat sorgt für die notwendige Energie bei einem unvorhergesehenen Stromausfall. Und wenn doch einmal alles versagen sollte, was nahezu ausgeschlossen ist, könnten die Mitarbeiter das Rad auch per Hand bewegen.

Anfang 2006 begannen die Betreiber, über ein neues Antriebssystem nachzudenken. Aufgrund vieler Vorteile bei Betrieb und auch zur Schonung der Anlage sollten die Motoren über Frequenzumrichter betrieben werden. Den Auftrag für Planung und Umbau erhielt Elektro Petril aus Wien, die das Wiener Wahrzeichen schon seit Jahren betreut. Dieses Unternehmen lud die Antriebsspezialisten von Danfoss ein, um einen gemeinsamen Vorschlag für den notwendigen Umbau zu erarbeiten. Ziel war es, die Motoren, wenn möglich, weiter einzusetzen, um aufwendige Umbauarbeiten bei Montage und eventuelle Getriebeanpassungen zu vermeiden.

VLT AutomationDrive-Frequenzumrichter übernimmt die Motorsteuerung

Bei der Planung galt es, einige Besonderheiten zu berücksichtigen. Zum einen erwiesen sich die Motoren bei der Begehung schon als relativ alt, und waren als Schleifringläufermotoren ausgelegt. Dies bedingt beim Betrieb am Frequenzumrichter eine neue Beschaltung. Die Schleifringe müssen kurzgeschlossen werden, so dass sich ein Betriebsverhalten wie ein Standard Asynchronmotor (Rundstabläufermotor) ergibt.

Daneben zeigte es sich, dass auch das Bremssystem nicht mehr dem Stand der Technik entsprach und gleich mit dem gesamten Umbau zu modernisieren war. Durch die große Masse des Riesenrads besteht die Gefahr beim Abbremsen, dass die Motoren generatorisch arbeiten – sprich: Sie erzeugen Energie. Diese Energie muss der Frequenzumrichter beim Bremsen abbauen. Dazu planten Petril und Danfoss neben den integrierten Bremschoppern zusätzliche Bremswiderstände mit ein, die als ohmsche Verbraucher die Energie in Wärme umwandeln.

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