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Sicherheitsschleusen: Da Gate einiges

Ob an Flughäfen, in Bürogebäuden oder in Metrostationen: Gunnebo Entrance Control kümmert sich darum, dass nur reinkommt, wer reindarf. Statt muskelbepackte Security setzt das Unternehmen dafür aber Hightech ein.


Manchmal kann Iain Port nicht anders. Dann muss er wildfremde Passanten einfach fragen, wie ihnen das Durchschreiten des Sicherheitsgates gerade gefallen hat. „Meistens ernte ich dafür irritierte Blicke“, bekennt der R&D and Operations Director von Gunnebo Entrance Control mit einem bekennenden Lachen. Auch sein Kollege Nick Elkins geht mit offenen Augen für Gates durch die Welt. „Ich würde keine Fremden nach ihrer Meinung zu unseren Gates fragen, aber ich weise regelmäßig meine jeweilige Begleitung darauf hin, dass sie gerade durch ein Gunnebo-­Produkt geht“, sagt der Design Engineer New Product Development.

Für gewöhnlich haben die beiden genug Gelegenheit, die eigenen Sicherheitsschleusen in Aktion zu erleben: Die 5.800 Mitarbeitenden des Konzerns Gunnebo mit Stammsitz im schwedischen Göteborg sind auf 31 Länder verteilt. Da bleiben Geschäftsreisen normalerweise nicht aus.

Entwicklung der Sicherheitsgates an vier Standorten

Die Mitglieder des Teams, das in den letzten Jahren an der Entwicklung eines neuen Sicherheitsgates arbeitete, sind an verschiedenen Standorten des globalen Geschäftsbereichs Entrance Control von ­Gunnebo tätig: Port und Elkins im britischen Maresfield, die Firmware-­Entwickler Francisco Kedjagni und Daniele ­Zanini im italienischen Lavis. An dem Projekt beteiligt waren auch das Produktionsteam in China und das globale ­ebm-papst Netzwerk.

Wollten eine neue Lösung für die Motor­steuerung: die Firmware-Entwickler Francisco Kedjagni und Daniele Zanini. (Foto | Mattia Balsamini | Fotogloria)

Ziel der bis Corona reiseintensiven Zusammenarbeit: die Optimierung einer Metro Fast Lane (MFL), also des automatischen Ticketkontrollgates, das sich vielerorts in Metrostationen findet. Meist entwickelt Gunnebo komplette Gates, doch dieses Mal sollte das Herzstück redesignt werden: der Mechanismus, der die Schwingtüren schnellstmöglich öffnet, wenn jemand mit gültigem Ticket hindurchmöchte, sie fix wieder schließt, bevor der Nächste kommt — und das diejenigen am Durchkommen hindert, die kein Ticket besitzen.

Gates müssen schnell öffnen und schließen

Es gibt eine Menge Herausforderungen, die bei der Gestaltung eines Gates überwunden werden müssen. Schließlich muss es sich sehr schnell öffnen und schließen, und es besteht die Gefahr, dass es während der Bewegung mit einem Benutzer in Kontakt kommt. Kurz: Wenn es schnell gehen muss, kann es auch schnell wehtun.

 „Das Problem ist die Physik. Je schneller sich etwas bewegt, ­desto stärker kann es auf jemanden oder ­etwas ­auftreffen.“

Iain Port, R&D and Operations Director, Gunnebo Entrance Control

Port erklärt: „Das Problem ist die Physik. Je schneller sich etwas bewegt, desto stärker kann es auf jemanden oder etwas auftreffen und möglicherweise Verletzungen verursachen. Aber bei Gunnebo sind wir der Sicherheit des Benutzers verpflichtet, und deshalb müssen wir einen Weg finden, die Türen schnell, aber mit sehr geringen Aufschlagkräften zu bewegen.“ Die Aufgabe der Experten von Gunnebo ist es, Schwingtüren zu entwickeln, die im normalen Betrieb Unbefugte am Durchkommen hindern, im Fall einer Panik aber Menschenmengen durchlassen. „Sie dürfen im Notfall nicht zu einem blockierenden Hindernis werden“, so Elkins.

 Um der Physik ein Schnippchen zu schlagen, holte sich das Gunnebo-Team Unterstützung aus Deutschland: Von ebm-papst reisten Market Manager Stefan Rötzer und Projektingenieur Dominik Häßler viele Male nach Lavis. Denn, wie Francisco Kedjagni erklärt: „Wir haben eine Reihe bestehender Produkte mit wirklich guter Leistung, aber für diese spezielle Anwendung entschieden wir uns, mit ebm-papst zusammenzuarbeiten, um eine neue Lösung zu entwickeln. Denn sie sind Experten für Motorsteuerungen und wollten wirklich gemeinsam die beste Lösung für diese Herausforderung finden.“

Schlanke, schnelle und schlaue Antriebe

Doch was macht den besten Antrieb in diesem Fall aus? Schlank und schnell sollte er sein — und noch dazu schlau. Die Rechnung dahinter: Wenn Motor und Getriebe nicht viel Platz benötigen, kann das Gate schlanker werden. „Der ebm-papst Antrieb braucht ein Drittel weniger Platz als das Wettbewerberprodukt — bei gleichzeitig deutlich höherem Wirkungsgrad und damit niedrigerem Energieverbrauch“, sagt Rötzer stolz. „Das ermöglicht ganz neue Ansätze im Design des kompletten Gates und erfüllt höchste Umweltstandards.“

So klein und schon so schlau: Der ebm-papst Antrieb benötigt ein Drittel weniger Platz als vergleichbare Produkte und weiß, wann er aufhören muss, die Türen zu bewegen. (Foto | Mattia Balsamini | Fotogloria)

Der kleinere Motor spart Platz und ermöglicht damit den Einbau weiterer Peripheriegeräte. Das ästhetisch ansprechendere Gesamtpaket ist zudem schlanker und erlaubt so auch einen höheren Personendurchsatz. Das ist gerade im Fall eines U-Bahnhofs wichtig, auf dem es im Normalfall zugeht wie im Taubenschlag. Apropos Schlag: Damit der nicht zu hart ausfällt, setzte das Projektteam nicht nur auf schnell, sondern auch auf schlau.

Mit dem neuen Antrieb schaffen die Türen eine 90-Grad-Schwenkbewegung in Wimpernschlaggeschwindigkeit. Wenn die Türen auf ein Hindernis stoßen, erkennt der Motor den Aufprall sofort über die Steuerung und reagiert entsprechend der vom Kunden bevorzugten Option mit Anhalten, weiter mit weniger Energie oder Rückwärtsbewegen. „Ein sauberes Stück Ingenieursarbeit“, lobt Design­ingenieur Elkins.

Sichergehen fürs sichere Durchgehen: Zahlreiche Tests führte Design Engineer Nick Elkins aus, um herauszufinden, wann die Türen nachgeben. (Foto | Andrea Arzt | Fotogloria)

Tests der Schwingtüren mit Körpereinsatz

Er muss es wissen, denn einen Teil der unzähligen Tests, mit denen Gunnebo die Qualität des Antriebs und das Zusammenspiel der Komponenten prüfte, führte er durch: An einem stabilen Prüfstand setzte Elkins seine Kraft ein, um herauszufinden, wann die Schwingtüren nachgeben. Mit demselben Körpereinsatz gingen seine italienischen Kollegen mitunter vor, um die Aufschlagskraft mit verschiedenen Kombinationen von Motor, Controller, Getriebe und Firmware zu prüfen. In ihrem Labor stehen komplette Gates, die für einiges herhalten müssen. „Das macht richtig Spaß und wir haben dabei einige sehr interessante Ergebnisse erzielt“, sagt Firmware-Entwickler Daniele Zanini.

 „Es war ein außer­gewöhnlich geschmeidiger Prozess. ­Normalerweise läuft es nicht ­derart unkompliziert, zum ­Beispiel ­Zeichnungen oder CAD-Modelle zu ­bekommen.“

Nick Elkins, Design Engineer New Product Development

Langweilig war die gemeinsame Arbeit an der MFL auch außerhalb des Labors nicht: Nach getaner Arbeit testete die Projektmannschaft auch mal die örtliche Gastronomie in Lavis. Bei aller Freundschaftlichkeit überzeugte die ­Gunnebo-Männer aber etwas anderes.

Wie sich Motor, Controller, Getriebe und Firmware perfekt ergänzen, galt es für Daniele Zanini herauszufinden. (Foto | Mattia Balsamini | Fotogloria)

„Gemeinsam einigten wir uns auf die beste Implementierung des Antriebssteuerungssystems und verbrachten dann viel Zeit mit seiner Entwicklung und Verfeinerung, wobei während des gesamten Prozesses viele Herausforderungen zu bewältigen waren. Aber mit der Unterstützung von Dominik und Stefan haben wir unser Hauptziel erreicht: eine geringe Aufschlagskraft und eine superschnelle und gleichmäßige Bewegung“, sagt Zanini. Elkins pflichtet ihm bei: „Es war ein außergewöhnlich geschmeidiger Prozess. Normalerweise läuft es nicht derart unkompliziert, zum Beispiel Zeichnungen oder CAD-Modelle zu bekommen, die man braucht.“

Das optimierte Gunnebo-Gate soll demnächst auf den Markt kommen. Sollte Sie also künftig jemand nach Ihrem Eindruck von einer Sicherheitsschleuse fragen, loben Sie ruhig die Ge­schwindigkeit und die Bewegung der Schwingtüren — vielleicht ist es Iain Port, den Sie damit erfreuen. 

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