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Durchschnittliche Reduzierung der Ausfallzeiten bei Fahrstühlen dank Predictive Maintenance.

Die Herausforderung

Revolutionär, Rekordverdächtig, Wartungsintensiv

Aufzüge sind aus unseren Städten nicht mehr wegzudenken. Ohne sie gebe es keine Hochhäuser, keine Wolkenkratzer – und somit auch keine Skylines. Weltweit befördern rund zwölf Millionen Fahrstühle etwa eine Milliarde Passagiere pro Tag. Kein Transportmittel wird öfter genützt. Mit gut 190 Millionen Ausfallstunden pro Jahr sind Fahrstühle aber auch besonders störungsanfällig.

Im Jahr 2021 waren in Deutschland 780.000 Aufzugsanlagen registriert, zwischen 2017 und 2021 betrug der jährliche Zuwachs 10.000 Einheiten. Die Wartung der Aufzüge ist zeit- und personalintensiv. Dementsprechend hoch sind die Kosten, die von den zuständigen Unternehmen für Instandhaltung und Reparaturen investiert werden müssen.

Das Unternehmen

Global Player mit langer Geschichte

TK Elevator ist einer der weltweit größten Hersteller und Servicedienstleister für Aufzugsanlagen. Hervorgegangen aus dem traditionsreichen Essener Industriekonzern thyssenkrupp, existiert das Unternehmen seit 2020 als eigenständige Marke, global vertrieben als TKE. Mit seinen 8,5 Milliarden Euro Umsatz und mehr als 50.000 Mitarbeitern ist TK Elevator für die Wartung von 1,4 Millionen Treppen- und Aufzugsanlagen weltweit zuständig. Ermöglicht wird das durch ein robustes Vertriebs- und Servicenetzwerk, bestehend aus über 1.000 Standorten. 

Um die Servicequalität zu verbessern, Störungen schneller zu beheben und spürbar zu verringern, hat TK Elevator die cloudbasierte IoT-Platform MAX entwickelt. Maschinendaten wie Türbewegungen, Fahrten, Hochlaufvorgänge, Innenrufe und Fehlercodes werden von den vernetzten Aufzügen erfasst und in die Cloud übermittelt. Intelligente Algorithmen werten die Betriebsdaten aus und berechnen beispielweise die Restlebensdauer einzelner Komponenten. Die Diagnose liefert Servicetechnikern und Monteuren zeitig kritische Informationen. Dadurch können sie erforderliche Reparaturen ausführen, bevor Probleme einem Ausfall verursachen: „Predictive Maintenance“, vorrausschauende Wartung, wird so zur Realität. 

Die Lösung

Predictive Maintenance dank IoT

Für die Einführung dieses neuen Service- und Wartungssystems fand TK Elevator mit Vodafone einen Partner, der weltweit eine leistungsfähige und flexible IoT-Vernetzung für MAX zur Verfügung stellen kann. Als Mobilfunkkunde für seine Mitarbeiter sowie als Festnetzkunde in Deutschland stand TK Elevator bereits in partnerschaftlichem Kontakt zu Vodafone. 

Mit MAX ausgestattete Aufzüge von TK Elevator arbeiten mit globalen SIM-Karten von Vodafone. Sie stellen die Konnektivität zur Microsoft Azure Cloud her und ermöglichen so die Übermittlung der vor Ort erfassten Maschinendaten. SIM-Karten-Management, Kostenkontrolle und Datenzugriff erfolgen dabei über die Vodafone Global Data Service Plattform (GDSP). Sie stellt die nötigen Schnittstellen zur Verfügung, die es den Mitarbeitern von TK Elevator ermöglichen, die genutzten IoT-SIM-Karten über ihre eigenen Administrationsoberflächen zu verwalten.

Eine Besonderheit beim vorliegenden Projekt ist die neu entwickelte Kompatibilität mit der Microsoft Azure Cloud. Diese Architektur unterstützt Vodafone durch eine direkte Anbindung seiner Global Data Service Plattformen (GDSP) über entsprechende Programmierschnittstellen (APIs) an Microsoft Azure.

Die Vorteile 

Auf einen Blick

Bislang setzt TK Elevator zu diesem Zweck bereits über 130.000 globale IoT-SIM-Karten von Vodafone ein. In Zukunft sollen weltweit rund eine Million Aufzüge in Europa, Asien sowie Nord- und Südamerika auf diese Weise ausgestattet werden. Das System kann Ausfallzeiten um bis zu 50 Prozent reduzieren. Das steigert die Betriebszeiten in einem mit MAX vernetzten Gebäude und ermöglicht eine gleichmäßigere Verfügbarkeit der vollen Aufzugskapazitäten. 

Ein Gespräch mit den Aufzugsmonteuren Uwe Jaksche und Ralf Stocker über digitalen Wandel im Job, sprechende Aufzüge und ungewöhnliche Befreiungsaktionen. 

Treppe oder Aufzug?
 

Uwe Jaksche: Ganz klar Aufzug! Werden wir gerufen, wird die Treppe zum natürlichen Feind: Dreizehn Stockwerke zu Fuß mit voller Ausrüstung – das ist kein Spaß.

Ralf Stocker: Kommen wir in ein großes Gebäude, ist die Erleichterung groß, gibt es noch einen zweiten Aufzug, der funktioniert (beide lachen).

Was macht Ihre Arbeit aus?
 

Uwe Jaksche: Die Vielfältigkeit. Da ist einerseits der menschliche Aspekt: Wir sind ja viel unterwegs, kommen täglich locker mit zehn verschiedenen Kunden in Kontakt. Und andererseits die Technik: Hier sind wir immer vorne dabei, das macht unseren Job noch interessanter.

Apropos Technik: Aktuell verändert sich Ihre Branche so stark wie seit Jahrzehnten nicht mehr. Wie beeinflusst das Ihre Arbeit?
 

Uwe Jaksche: Anfangs war alles auf Papier, teilweise mussten wir noch eine Telefonzelle suchen, um mit Kunden und Zentrale zu sprechen.

Ralf Stocker: Als ich 2001 angefangen habe, ging alles noch über Zettel: Stundenzettel, Wartungszettel, Störungszettel – alles per Hand. Dann kam der erste Rechner mit Printer. Damit haben wir Aufträge ausgedruckt, die unsere Kunden unterschrieben. Heute machen wir das alles über unser Tablet. Da ist auch eine Vodafone-SIM drin, über die wir in Echtzeit alle Informationen abrufen. Auftragsscheine kann ich digital vom Kunden unterschreiben und ihm gleich per Mail zukommen lassen. Eine enorme Verbesserung!

Konnten Sie in Ihrem beruflichen Alltag schon Erfahrungen mit IoT und der Cloud sammeln?
 

Uwe Jaksche: Seit zweieinhalb Jahren bin ich technischer Leiter bei TK Elevator MAX- Projekt, da spielen diese Technologien eine Schlüsselrolle. Das Stichwort ist „predictive maintenance“: Wir vernetzen Aufzüge und ihre Komponenten, können so Reparaturen durchführen, ehe der Aufzug ausfällt. Dabei fällt eine enorme Masse von Daten an, die sortiert und geclustert werden müssen – das verändert unsere Arbeit total.

Ralf Stocker: Dabei kann die MAX-Box, über die wir per W-Lan alle Daten zum Aufzug einsehen, weitaus mehr, als nur einen Notruf abzusetzen. Das System ist lernfähig und wird anhand der Daten immer genauer in seinen Diagnosen.

Wie reagieren Ihre Kunden auf diese neuen Technologien?
 

Ralf Stocker: Überrascht! Wenn man aus dem Nichts anruft und ihnen mitteilt, der Aufzug sei steckengeblieben, bevor sie es selber merken – das sorgt auf jeden Fall für Verwunderung.

Uwe Jaksche: Ich sage mal so: Je besser die Technologie, desto unsichtbarer wird sie für den Nutzer. Der Aufzug ist da ein klassisches Beispiel: Erst wenn er kaputtgeht, nehmen Kunden die dahintersteckende Technologie überhaupt wahr. Mit predictive maintenance nähern wir uns dem Ideal, dass der Aufzug niemals ausfällt – das ist natürlich ein großer Mehrwert. Mit Smarthome bieten wir unseren Kunden außerdem zusätzlich eine Schnittstelle, über die sie sämtliche Informationen zu ihrem Aufzug abrufen können.

Sie arbeiten oft unter Zeitdruck und tragen Verantwortung für Menschen. Wie bleiben Sie fokussiert?
 

Ralf Stocker: Das ist nicht immer einfach. Wenn wir zum Einsatzort kommen, sind die Gemüter oft schon erhitzt. Ich mache das jetzt seit 18 Jahren – da kann ich das nachvollziehen. Andererseits muss man auch lernen, das abprallen zu lassen.

Uwe Jaksche: Ich sehe das so: Wir sind keine Notärzte, die um Leben kämpfen. Wir reparieren Aufzüge. Und zur Not gibt es immer die Treppen – die können nicht ausfallen.

Schon mal selbst steckengeblieben?
 

Ralf Stocker: (lacht)

Uwe Jaksche: Ja, nicht nur einmal! Darüber wird nicht gesprochen (lacht). Nein, im Ernst: Ich bin schon in diversen Situationen stecken geblieben: in der Kabine, auf der Kabine, sogar in der Schachtgrube, über mir der Aufzug. Das sind spannende Eindrücke.

Konnten sie sich selber befreien?
 

Uwe Jaksche: Das gelingt tatsächlich nur sehr selten, selbst mit unseren Kenntnissen und dem richtigen Werkzeug. Ohne Hilfe von außen ist das so gut wie unmöglich.

Der Ausstieg durch die Decke à la Hollywood ist also nur ein Aufzugs-Mythos?
 

Ralf Stocker: Das ist tatsächlich ein Film-Klischee. Das geht höchstens in Feuerwehraufzügen und nur mit besonderem Werkzeug.

Uwe Jaksche: Ich würde sogar stark davon abraten: Aufzüge sind in den vergangenen Jahren noch sicherer geworden, und wenn jemand tatsächlich mal steckenbleiben sollte, ist die Kabine der sicherste Ort.

Können Sie trotzdem nachvollziehen, dass manche Menschen lieber in den 12. Stock laufen, als den Aufzug zu nehmen?
 

Ralf Stocker: Klar. Da gibt’s viele Gründe, zum Beispiel Platzangst. Objektiv betrachtet sind aber Aufzüge das mit Abstand sicherste Fortbewegungsmittel – man bedenke nur die Anzahl der täglichen Aufzugfahrten weltweit, verglichen mit Unfallzahlen: Statistisch gesehen, sind die Zahlen minimal.

Herr Stocker, Herr Jaksche, vielen Dank für dieses Gespräch! 

Die Revolution kam bis zum fünften Stock. Und dauerte viel zu lang: Als 1857 der erste kommerzielle Personenaufzug der Welt Besucher im New Yorker Haughwout Building nach oben beförderte, vergingen mehrere Minuten. Angetrieben von einer Dampfmaschine, legte der Lift pro Sekunde 20 Zentimeter zurück. Immerhin stand ein Sofa zur Verfügung. 

Rund 160 Jahre später bringt im chinesischen Shanghai der schnellste Aufzug der Welt Tower-Touristen in 53 Sekunden vom Erdgeschoss auf die Aussichtsplattform in 552 Metern Höhe. Und im Burj Khalifa, dem mit 828 Metern derzeit höchsten Gebäude der Welt, sehen Gäste dank Aufzug die Sonne über Dubai zweimal untergehen: Zuerst im Erdgeschoss und dann noch einmal auf der Terrasse im 124. Stock – von Null auf 454 Meter in 60 Sekunden.

Arterien der modernen Stadt

Höher, schneller, weiter ist aber kein Selbstzweck, sondern Notwendigkeit: Aufzüge sind die Arterien der modernen Stadt. Sie halten die Menschenströme in Bewegung und prägen den städtischen Raum. „Der Aufzug, unterschätzt und übersehen, ist für die Stadt, was Papier zum Lesen und Schießpulver zum Krieg ist“, sagt Nick Paumgarten, Autor des New Yorker.

Ohne den Aufzug gäbe es keine Vertikalität, keine Dichte und ohne diese keine der städtischen Vorteile von Energieeffizienz, wirtschaftlicher Produktivität und urbaner Kultur. „Die Bevölkerung der Erde würde wie ein Ölteppich über ihre Oberfläche sickern, und wir würden noch mehr Zeit im Verkehr oder in Zügen verbringen und einen riesigen Panzer aus Beton durchqueren“, sagt Paumgarten.  

Eine These, die Patrick Carr, Direktor der New Yorker Elevator Historical Society, stützt: „London würde sich ohne Hochhäuser fast bis nach Manchester erstrecken. New Yorks Stadtgrenze könnte die von Ohio berühren“, sagte er in einem Interview mit der britischen Zeitung The Guardian.

Das lange Warten

Ende des Jahrhunderts werden 70 % der Weltbevölkerung in Städten leben. Platzbeschränkungen in ohnehin überfüllten Metropolen bedeuten, dass es nirgendwo weiter geht als nach oben. So hat sich die Zahl der Häuser, die über 200 Meter hoch sind, seit 2000 verdreifacht. Architekten treiben die Rekorde immer weiter in die Höhe. In Saudi-Arabien entsteht gerade mit dem Kingdom Tower das erste Hochhaus der Welt, das die Ein-Kilometer-Grenze knacken wird. 

Während Städte und Gebäude wachsen, stehen Planer und Architekten vor der Herausforderung, immer mehr Menschen bequem und schnell an ihr Ziel zu bringen. Eine Herkulesaufgabe, denn Aufzüge sind Zeitfresser. Allein in New York warten pro Jahr alle Büroangestellten zusammengerechnet insgesamt 16,6 Jahre auf Aufzüge und verbringen 5,9 Jahre im Aufzug.

Parallel dazu steigt die Zahl von Gebäuden, die unterschiedliche Bedürfnisse erfüllen: wohnen, arbeiten, Freizeit, Dienstleistung, Shopping – alles unter einem Dach. „Gebäude werden mehr zu einer Art vertikal gebauter Stadt, die flexible Transportsysteme benötigt, Geschwindigkeit reicht nicht aus, um die Herausforderungen hoher Gebäude zu bewältigen“, sagt Michael Cesarz, CEO MULTI bei TK Elevator. 

Klassische Aufzugssysteme und ihr statischer Rhythmus aus einer Kabine pro Schacht, einsteigen, rauf/runter, aussteigen – sie wirken in dieser fordernden Stadtlandschaft wie Relikte aus der Vorzeit. Die schweren Stahlseile, die herkömmliche Liftkabinen halten und bewegen, reißen bei Längen über 600 Metern unter ihrem Eigengewicht. Wer im Burj Khalifa ganz nach oben will, muss umsteigen.

Zirkulierende Kabinen

Die Aufzugsbranche hat deshalb lange nach ihrem heiligen Gral gesucht: einem seillosen Aufzug, der nicht nur vertikal, sondern auch horizontal fährt. TK Elevator hat ihn mit dem Aufzugssystem MULTI gefunden. Beschränkungen in der Höhe sind dadurch passé. 

Wie ein vertikales U-Bahn-System zirkulieren die Kabinen unabhängig voneinander im Gebäude. So können sie bis zu 50 Prozent mehr Menschen transportieren – und die Wartezeit sinkt. Die Schächte sind 25 Prozent kleiner als die normaler Aufzüge, dadurch entsteht mehr Raum für Wohnungen und Büros. 

Angetrieben werden die Kabinen, grob vereinfacht, wie der Transrapid in Shanghai und die U-Bahnen in Osaka und Tokio: mit Magnettechnik. Beim MULTI sitzen die Magnetspulen in zwei Schienen an der Wand des Aufzugschachtes. An der Rückseite der Liftkabine befindet sich das Gegenstück. 

Berechenbarkeit der Fahrt

Aufzüge wie der MULTI können verschiedene Gebäudeteile und benachbarte Hochhäuser verbinden. Sie können Menschenmassen durch urbane Knotenpunkte wie große Bahnhöfe, Metrostationen, Einkaufszentren und Flughäfen leiten. Langfristig wird dieses System Teil des Internet of Things werden, Daten über Komponenten und Benutzer sammeln, dadurch Stopps vorberechnen können – und komplett ohne Knöpfe auskommen.

„Der MULTI verändert die Art, wie sich Menschen in Städten bewegen, arbeiten und leben, nachhaltig. Sie werden bei der Planung von Gebäuden keine Limits mehr haben“, so Cesarz. 

Michael Cesarz ist mit seiner Einschätzung nicht allein. MULTI gehört zu den 25 besten Innovationen 2017 des TIME Magazine, gewann den German Design Award 2018 und ist Finalist beim Tall Innovation Award 2018. 
Die erste Testfahrt des MULTI fand im Juni 2017 im neuen 246 Meter hohen Testturm von TK Elevator in Rottweil statt. Spätestens 2022 dann soll der erste kommerzielle MULTI seine Türen für Fahrgäste öffnen.  
Ob er Sitzgelegenheiten bieten wird wie 1857 im New Yorker Haughwout Building?