Spike ASM-Antrieb übertrifft Formel 1
Formel 1 Rennwagen sind ausgelegt auf höchste Beschleunigung. Dazu muss ihre Motorleistung hoch und ihr Gewicht niedrig sein. So erreicht ihre Leistungsdichte auch herausragende Werte von über 1,3 PS pro kg Fahrzeuggewicht.
Mit über 1,5 PS/kg ist die Spike ASM Antriebseinheit noch effizienter gebaut und damit als Schienenfahrzeug unübertroffen. Ein durchschnittliches Auto mit 2000 kg Gewicht bräuchte 3000 PS für dieselbe Leistungsdichte. Was bedeutet diese gewaltige Leistung nun für den Achterbahnbau?
Extrem leistungsstark und vielseitig
Mit dem ASM steht erstmals ein Antriebssystem zur Verfügung, mit dem große Achterbahnfahrzeuge auf der gesamten Strecke mit mehr als 1 g beschleunigt werden können. Auch sehr große Achterbahnen mit Förderleistungen von über 2000 Personen pro Stunde sind damit problemlos realisierbar. Im Gegensatz zu Launch Bahnen, bei denen die Energiezufuhr auf bestimmte Beschleunigungsabschnitte beschränkt ist, steht der ASM-Antrieb immer zur Verfügung und kann das Achterbahnfahrzeug jederzeit auch in der Senkrechten weiter nach oben beschleunigen, aus Multi-Launch Bahnen werden Infini-Launch Bahnen. Achterbahn-Layouts und Fahrfiguren können somit völlig frei von energetischen oder gravitativen Einschränkungen gestaltet werden, was eine unendliche Vielfalt an völlig neuen Achterbahn-Designs eröffnet. Der Traum eines jeden Achterbahnkonstrukteurs!
Technologischer Quantensprung
Die Entwicklung des ASM kann daher als Quantensprung und technischer Durchbruch angesehen werden. Denn die hohe Antriebsleistung des ASM konnte nicht einfach durch eine Vergrößerung des bestehenden kleineren Spike Racing-Antriebs erreicht werden, da dessen Wendigkeit, die minimale horizontale Radien von 3 m ermöglicht, erhalten bleiben sollte. Eine einfache Skalierung hätte zu größeren Zahnstangen geführt, die die minimalen Radien und vor allem die Verdrehung eingeschränkt hätten. Es galt also, bei gleicher Zahngröße eine wesentlich höhere Kraft aufzubringen, was durch die gleichzeitige Verteilung der Kraft auf mehrere Zähne erreicht wurde. Die eigentliche Innovation liegt jedoch in der Verschiebbarkeit der einzelnen Zähne untereinander, was schließlich zum ASM, dem Adaptive Spike Motor, führte. Damit können sich die Zähne nun beim Eingriff in die Zahnstange den nie ganz vermeidbaren Ungenauigkeiten und Fertigungstoleranzen anpassen und Quetschungen zuverlässig vermeiden. Der Zahneingriff optimiert sich sozusagen von selbst.
Vollständig redundant
Darüber hinaus wurde bei der Entwicklung von ASM darauf geachtet, das Potenzial eines Powered Coasters maximal auszuschöpfen. Im Gegensatz zu Gravity Coastern sichern sich Spike Coaster über eine Distanzsteuerung, die Blockzonen und Bremsen überflüssig macht. Damit entfallen auch Evakuierungseinrichtungen wie Laufstege und Treppen entlang der Strecke. Dennoch können auch bei Spike Coastern Störungen auftreten, die ein Anhalten der Bahn erforderlich machen. In der Regel kann das defekte Fahrzeug dann zumindest im Langsamfahrbetrieb in den Bahnhof zurückgebracht werden. Größere Störungen, wie z.B. ein Motorschaden, können jedoch nie ganz ausgeschlossen werden. Um auch in diesen Fällen eine Evakuierung der Fahrgäste zuverlässig vermeiden zu können, ist die ASM-Antriebseinheit vollständig redundant aufgebaut. So befindet sich auf beiden Seiten der Schiene jeweils eine Zahnstange, in die die zwei völlig unabhängig voneinander arbeitenden Antriebsräder des Fahrzeugs eingreifen. Fällt ein Motor einer Seite aus, kann der Motor auf der anderen Seite immer einspringen und die Fahrt zum Bahnhof fortsetzen. Die Unabhängigkeit und Redundanz der beiden Antriebsseiten umfasst nicht nur die Motoren, sondern alle für die Bewegung notwendigen Komponenten wie Umrichter und Steuerung bis hin zur Energieeinspeisung und den Stromschienen, die für jede Antriebsseite völlig getrennt auf beiden Seiten der Schienen angeordnet sind. Ein spezielles Evakuierungskonzept und zusätzliche Installationen an der Schiene oder Geräte werden damit weitgehend überflüssig, was den Bau, den Betrieb und die Instandhaltung der Bahn erheblich vereinfacht.
Einfache Wartung
Im Allgemeinen ist der Aufbau des ASM einfach. Die Elektromotoren sind Direktantriebe ohne geschlossenes Getriebe, die ihre Fahrbefehle von der mitfahrenden SPS-Steuerung über einen Umrichter erhalten. Im Vergleich zur komplizierten Technik der LSM-Antriebe, die zwar verschleißfrei, aber keinesfalls wartungsfrei arbeiten, ist der ASM einfach zu kontrollieren und zu unterhalten. Da in der Anlage keine weiteren elektrischen und mechanischen Einrichtungen vorhanden sind, beschränkt sich die Wartung auf die Fahrzeuge und vermeidet Außenarbeiten an Bremsen und schienenintegrierten Antrieben.
Höchste Effizienz
Der mitfahrende Antrieb macht die ASM-Bahn besonders effizient. Die Elektromotoren selbst arbeiten mit höchstem Wirkungsgrad und die direkte Kraftübertragung auf die Schiene mittels formschlüssigem Zahnradantrieb erfolgt direkt und schlupffrei. Zusatzaggregate wie Kompressoren für die sonst üblichen pneumatisch betriebenen Bremsen sind nicht erforderlich, so dass auch der Ruheenergiebedarf minimal ist.
Der größte Teil der für die Fahrt eingesetzten Energie wird durch regeneratives Bremsen zurückgewonnen. Insgesamt wird die Achterbahn damit von einer Energievernichtungsmaschine zu einem Beispiel für nachhaltige Energieumwandlung.
Mit dem ASM steht somit ein neues Antriebssystem zur Verfügung, das durchgängig einsetzbar ist und die Achterbahntechnik in vielerlei Hinsicht auf ein neues Niveau heben kann. Der große Schritt vom bereits leistungsfähigen, aber nur für zweisitzige Fahrzeuge geeigneten Spike-Antrieb zum universell einsetzbaren ASM-Antrieb bietet nun die Möglichkeit, die Vorteile der Spike-Technologie für alle Achterbahnkategorien zu nutzen.
