EINSATZ NUMERISCHER SIMULATION ERMÖGLICHT RUTSCHENPRÜFUNG
BAURECHTLICHE PRÜFUNG DER NEUEN RUTSCHE IM STEINER ERLEBNISBAD DURCH DAS PRÜFAMT NÜRNBERG
Insgesamt 16 Rutschen locken vor allem jüngere Gäste und Familien ins Steiner Erlebnisbad „Palm Beach“. Die Wettkampfrutsche „Space Race“ ist nicht nur die neueste von ihnen, sondern verfügt über mehrere einzigartige Spaßfaktoren: Zwei getrennte Röhren führen zu Beginn steil hinab und werden im unteren Bereich in einen gemeinsamen Rutschenquerschnitt zusammengeführt. Die getrennten Rutschbahnen sind exakt gleich lang, ca. 120 m. Am Start treten zwei Badegäste gegeneinander an, nach der Aktivierung des Startbuzzers ertönt die Melodie „It’s a final countdown“, die Badegäste stürzen sich in je einen Rutschentunnel, die Zeit läuft und das Wettrennen beginnt. Unten weiß dann jeder der beiden Wettkämpfer, wie lange er unterwegs war. „Diese Wettkampf-Rutschen liegen im Trend“, erläutert Palm-Beach-Inhaber Marcus Steinhart. Das Familienunternehmen hat Space Race an Stelle einer älteren Rutsche, die deinstalliert wurde, von der Firma Aquarena aus Jettingen bei Stuttgart herstellen lassen. Für Kunststoffrutschen über zwei Meter Höhe – der Start von „Space Race“ liegt in zwölf Metern Höhe – verlangen die bayerischen technischen Baubestimmungen (BayTB) einen Verwendbarkeitsnachweis und einhergehende umfangreiche Prüfungen sind unumgänglich. Ohne Expertenurteil kann solch eine komplexe Rutschenanlage (Zusammenwirken unterschiedlicher Konstruktionselemente) für die Öffentlichkeit nicht freigegeben werden.
Modell der Rutschenröhren im FE-Programm „ANSYS Workbench Version 2020 R1“. Farben sind Indikatoren für die errechneten Deformationen bei unterschiedlichen Einwirkungen. Grafik: Dr. Kurzhöfer
Spektakuläres Tunneldesign von Carsten Kruse
Die gesamte Rutschenkonstruktion besteht aus 120 Rutschengliedern, die Gesamtkonstruktion aus drei Baustoffen. Die Röhre selbst wurde aus glasfaserverstärktem Kunststoff (Kürzel: GFK) geformt, als Stützen dienen Stahlpylone und die Einzelfundamente bestehen aus Stahlbeton. Für die Prüfung der Standsicherheitsnachweise sowie die Überwachung während des Baus war die LGA, Prüfamt für Standsicherheit Nürnberg zuständig. Dr.-Ing. Ingo Kurzhöfer (ö. b. u. v. Sachverständiger für Kunststofftragwerke) als Projektleiter und sein Kollege Dipl.-Ing. (FH) André May realisierten einen positiven Abschluss der Prüfungen innerhalb des anvisierten Zeitraums von sechs Monaten. Doch die besondere Ausbildung und Erfahrung der Kollegen reichten in diesem Fall nicht aus: „Wir nutzen zur numerischen Simulation in solchen Fällen das kommerzielle FE-Programm ANSYS Workbench Version 2020 R1“, erläutert Dr.-Ing. Kurzhöfer und führt am Bildschirm seines Rechners dreidimensionale Grafiken vor, die digital berechnete Belastungssituationen in verschiedenen Farben abbilden.
Auch für den Laien erschließt sich die Komplexität der Prüfsituation, bei der die unterschiedlichen Eigenschaften der Werkstoffe berücksichtigt werden müssen; zum Beispiel reagiert das GFK-Material der Rutsche stark auf Wärmeunterschiede. Auch aus technischer Sicht setzt „Space Race“ neue Maßstäbe. Während die Vorgängerrutsche knapp 600 Kubikmeter Wasser/Stunde verbrauchte, wird nun kostbares Thermalbrunnenwasser gespart: 2 x 90 Kubikmeter pro Stunde – dies ist ein deutlich geringerer Verbrauch.
Hinzu kommt eine einzigartige Ästhetik: Der fränkische Künstler Carsten Kruse hat das Innere der Röhre mit psychedelisch anmutenden Farbspiralen gestaltet. Seine Entwürfe wurden bereits im Aquarena- Werk auf das Röhreninnere übertragen. „Man taucht durch eine faszinierende Farbwelt“, so Palm-Beach- Betriebsleiter Michael Schalanda. Für das schwer Corona-geschädigte Bäderunternehmen zählt nun jeder Besucher. „Sieben Monate war der Betrieb ganz geschlossen, von Vor-Corona-Zahlen mit bis zu 600.000 Besuchern im Jahr können wir nur träumen.“
Kurz vor der offiziellen Freigabe der Rutsche im Badebetrieb hat es sich Dr.-Ing. Ingo Kurzhöfer nicht nehmen lassen, „Space Race“ selbst zu testen. Auch dabei verhalf Ingenieursdenken zu guten Rutschergebnissen: „Beim Rutschen ist die Vierpunktlagerung optimal“, hat er herausgefunden.
