Noch keinen Zugang? Dann testen Sie unser Angebot jetzt 3 Monate kostenfrei. Einfach anmelden und los geht‘s!
Angemeldet bleiben
Ausgewählte Ausgabe: 03-2016 Ansicht: Modernes Layout
| Artikelseite 1 von 2

Energieeffiziente Modernisierung in der Königlichen Oper Stockholm

Festgelegte Spielzeiten geben einen sehr engen zeitlichen Rahmen für die Modernisierung der Untermaschinerie der Königlichen Oper in Stockholm vor. Besonderen Wert legt das Haus dabei auf eine energieeffiziente Antriebstechnik. Bosch Rexroth setzt dies mit einer Neuentwicklung der Firma Novo-Scen zur hydraulischen Auskonterung der ständigen Lasten um.


Bild 1 Festgelegte Spielzeiten ließen nur eine Zeitspanne von fünf Monaten für die Modernisierung der Untermaschinerie der Königlichen Oper Stockholm zu. (Bild: Royal Opera AB)

Bild 1
Festgelegte Spielzeiten ließen nur eine Zeitspanne von fünf Monaten für die Modernisierung der Untermaschinerie der Königlichen Oper Stockholm zu. (Bild: Royal Opera AB)

Die Bühnentechnik der Oper Stockholm (Bild 1) war in die Jahre gekommen. Veraltete Sicherheitstechnik, die sinkende Verfügbarkeit der Anlage und der Mangel an Ersatzteilen erforderten einen vollständig Ersatz. Daher wurde im Herbst 2013 ein Konzept für eine Sanierung der Untermaschinerie ausgeschrieben, mit besonderem Augenmerk auf einer energieeffizienten Antriebstechnik. Da die Spielzeitunterbrechung zeitlich begrenzt werden musste, durfte die Bauzeit für die Maschinerie nur fünf Monate betragen.
Wunsch des Betreibers war es, bei vollständiger Gleichzeitigkeit aller Podien mit einem Anschlusswert von maximal 400 A verfahren zu können. Darüber hinaus sollte die neue Maschinerie intuitiv bedienbar sein und den gängigen Sicherheitsanforderungen aus DIN 56950–1 und DIN EN 61508 SIL 3 entsprechen.

Auskonterung ständiger Lasten

KAP-Rexroth-Stockholm-Bild 2

Bild 2
Schematische Darstellung des Hybridaktuators (Bild: NovoScen)

Die Untermaschinerie besteht aus fünf Primärpodien mit jeweils drei aufgebauten Sekundärpodien. Die Primärpodien können einen Hubweg von 7 m mit einer Maximalgeschwindigkeit von 0,35 m/s zurücklegen, die Sekundärpodien 2,5 m Hubweg bei gleicher Maximalgeschwindigkeit.
Für das Erreichen der geforderten Energieeffizienz war eine Auskonterung der ständigen Lasten notwendig. Eine konventionelle Lösung über mechanische Kontergewichte schied aufgrund der begrenzten Platzverhältnisse auf der Bühne aus. Daher kam eine neuartige Technik zum Einsatz, die einen hydraulischen Zugzylinder mit einem mechanischen Schraubenantrieb kombiniert. Dabei übernimmt die Hydraulik die Aufgabe einer ständigen Auskonterung der Eigengewichte und die Mechanik die Bewegung der Differenzlasten. Die Bewegung des Podiums erfolgt über einen einfach eingescherten Seiltrieb über den sogenannten Hybridaktuator (Bild 2).
Die Auskonterung erfolgt über eine Ringfläche im Zylinder, die mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt wird. Der Druck entspricht ca. 90 Prozent der ständigen Lasten bei ausgefahrener Kolbenstange, bezogen auf die Ringfläche des Zugzylinders. Er wird über einen angeschlossenen Kolbenspeicher hinter dem Lasthalteventil zur Verfügung gestellt. Koaxial im Hydraulikzylinder ist der Schraubenantrieb eingebaut, der die Kolbenstange bewegt. Die Mechanik besteht aus einem Planetenrollengewindetrieb (Bild 3). Diese Technik ermöglicht die Bewegung hoher Lasten bei besonders kompakter Bauform und leisen Bewegungsgeräuschen. Aufgrund der Rollreibung der Planetenrollen ist der Wirkungsgrad des Antriebs deutlich höher als bei einem konventionellen Spindelantrieb und nahezu verschleißfrei.
KAP-Rexroth-Stockholm-Bild 3

Bild 3
Der kompakte Planetengewindetrieb von Bosch Rexroth bewegt geräuscharm hohe Lasten

Die Vorteile im Überblick

Die kompakte Bauweise fügt sich ideal in die bestehende historische Bauumgebung mit beengten Platzverhältnissen ein. Der maximale Energie- verbrauch liegt nachweislich deutlich unter der gesetzten Grenze bei 350 A. Hydraulik und Mechanik können unabhängig voneinander die Sicherheitsfunktion als tragendes Konstruktionselement im Kraftfluss übernehmen. Beide Techniken können auch bei Ausfall der jeweils anderen die volle Last im Störfall sicher aufnehmen. Dadurch ist die Antriebstechnik sicherheitstechnisch redundant ausgelegt. Die Steuerungstechnik ist auf dem neuesten Stand der Technik nach DIN EN 61508 SIL 3 mit 21 Sicherheitsfunktionen -ausgeführt. Ebenso bietet sie eine neue Generation in der Schnittstelle zum Bediener. Mit dem Einsatz eines Aktiv-Logik-Lasthalteventils als zweite Sicherheitseinrichtung gemäß DIN 56950–1 können die dyna- mischen Kräfte im Störfall signifikant reduziert werden. Durch die hydrau- lische Vorspannung hat die me- chanische Antriebstechnik fast kein Radialspiel, was sich besonders positiv auf die Steifigkeit, Bewegungskontinuität und Positionierbarkeit, auch bei Richtungswechseln, auswirkt.

Seite des Artikels
Autoren

 Martin Johannes Trumpf

Projektmanagement Bühnentechnik Bosch Rexroth
 
Kontakt:
Bosch Rexroth AG
Maria-Theresien-Str. 23
97816 Lohr am Main
Tel.: 0 93 52/18-10 17
E-Mail: stage-technology@boschrexroth.de
www.boschrexroth.de

Königliche Oper Stockholm

Die Königliche Oper in Stockholm ist die  schwedische  Staatsoper.  Das 2-Sparten-Haus  (Oper  und  Ballett) am  Gustav-Adolf-Platz  in  direkter
Nachbarschaft  zum  Königlichen Stockholmer Schloss und dem schwedischen Reichstag produziert jährlich 20 Opern- und 5 Ballettinszenierungen. Das Haus wurde 1898 erbaut und ist  das  zweite  Opernhaus  an  diesem Platz. Im ersten Opernhaus aus dem Jahr  1775  wurde  im  Jahr  1793  der schwedische  König  Gustav  III.  bei einem  Maskenball  ermordet.  Dieses Ereignis  lieferte  Giuseppe  Verdi  den Stoff für seine gleichnamige Oper.

Verwandte Artikel

Weichdichtender Schneidring

Kein Respekt vor Extremen: Sieben Rekorde mit Hydraulik

Auch Industrie 4.0 braucht Kraft und Drehmoment

Leckage unbekannt

Sechs überraschende Fähigkeiten moderner Hydraulik