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Typhoon - Wie entsteht eine Achterbahn: Fertigung

Schon parallel zur Konstruktion von Typhoon starteten im Frühjahr 2003 die ersten Fertigungsabschnitte. Der Zeitrahmen war eng gesteckt, und so liefen die Arbeiten in den Werkshallen der Firma Gerstlauer und ihren Zulieferen zwischen Sommer und Winter 2003 auf Hochtouren. Bremsen, Fahrzeuge, Antriebe und Schienenelemente wurden produziert und montiert.

Wie bei jeder Achterbahn ist Stahl der wichtigste Grundwerkstoff, der praktisch bei jeder Komponente verbaut wird. Stahl gibt es in allen Variationen: Ob als einfachen Baustahl oder hochfesten und dynamisch beanspruchbaren Einsatzstahl für Wellen, Kupplungen oder andere hochbeanspruchte Fahrzeugteile. Eine Stahlachterbahn benötigt Hunderte von Tonnen, die für das Endprodukt zu bearbeiten sind. Diese werden auf dem Weltmarkt in den verschiedensten Erscheinungsformen angeboten: Nahtlose Rohre werden für die Schienen verwendet, Stahlplatten für die Fahrzeuge und Gussteile für komplexe Bauteilformen.

Mit der CNC-Maschine (Computerized Numerical Control) wird das Halbzeug (so der Fachbegriff für das erworbene Zwischenprodukt) in Form gebracht, die Biegemaschine sorgt bei Schienenrohren für die richtigen Krümmungswinkel und mittels unterschiedlicher Fügemethoden werden die einzelnen Bauteile des "Puzzles Achterbahn" zu einem Ganzen zusammengesetzt.

Hinter den Kulissen der Gerstlauer Fertigung

Das Stahlchassis wird geschweißt

Eine Achterbahn verlangt höchste Präzision. Gewährleistet wird diese durch eine sorgfältige Qualitätskontrolle. Hochbelastete Bauelemente wie Radschilde oder Kupplungen werden bis zu ihrer Endmontage mehrfach geprüft. Schon die Qualität des angelieferten Materials wird von Seiten des Zulieferers durch Zeugnisse garantiert. Die Prozesskette setzt sich durch Untersuchungen der Schweißnähte mit Ultraschall oder Oberflächenrissprüfungen fort. Dem Zufall wird im Achterbahnbau nichts überlassen. Dies geht sogar soweit, dass jede Schraube mit einem vom Konstrukteur berechneten Anzugsmoment angezogen und mit einem Lackstrich als "montiert" gekennzeichnet wird. Erst dann ist garantiert, dass die Verbindung den dynamischen Beanspruchungen standhält. Die dazu notwendigen Anweisungen sind in den Fertigungszeichnungen dokumentiert - Ein Papierwust, der die akribische Präzision "made in Germany" erst ermöglicht.

Wenn die Bauteile die Qualitätskontrolle passiert haben, geht es in die Lackiererei. Es riecht streng, was auch mit den hier gelagerten glasfaserverstärkten Kunststoffelementen zusammenhängt. Die Herstellung der Fahrzeugchassis ist immer noch reine Handarbeit. Erst wird ein 1:1 Holz- und Gipsmodell der Fahrzeughaube angefertigt, dann die Negativform abgenommen, in der schließlich die 5-10 mm starke Karosserie laminiert wird. Das robuste Verbundmaterial GFK besteht aus einem ausgehärteten Polyesterharz mit eingelegten Glasfasermatten. Ein flüssiger Härter startet den Verfestigungsprozeß, der eine Verarbeitungszeit von etwa einer halben Stunde zulässt. Die getränkten Glasfasermatten werden in die Form gelegt, angedrückt und verdichtet. Weitere Schichten werden hinzugefügt, bis die geforderte Dicke erreicht ist. Innerhalb von 24 Stunden ist das Material derart ausgehärtet, dass es der Form entnommen und bis auf etwaige Ausbesserungsarbeiten mit Schmirgelpapier direkt seine Lackierung erhalten kann.

Nebenan warten die geschweißten Stahlchassis der Fahrzeuge auf ihre Vollendung: Die Sitzreihen stützen sich auf eine Stahlstruktur, die in ihrer Form dem Buchstaben H ähnelt. Die langen Seiten nehmen zu beiden Enden die Radschilde auf, der Zwischensteg ist durch eine Kupplung geteilt, um eine Verwindung der beiden Fahrzeughälften in engen Fahrfiguren wie der Heartline Roll zu garantieren. Die GFK Außenhülle und Sitze werden schließlich nur noch angeschraubt. Dies erfolgt jedoch nicht, bevor der TÜV München die Konstruktion einer ausgiebigen Untersuchung unterzogen hat.

Im Moment unseres Besuches werden die Sicherungsbügel montiert. Die Schulterbügel sind am Ende der Rückenlehne drehbar gelagert, Hydraulikzylinder sorgen für den sicheren Halt. Den notwendigen Druck im Ölkreislauf gewährleisten kleine Stickstoffbehälter. Ein elektromagnetisches Ventil regelt die Druckbeaufschlagung des Zylinderkolbens: In der einen Ventilstellung sperrt das System, in der anderen lässt sich der Bügel, respektive der Zylinderkolben, durch Muskelkraft bewegen. Nur bei Stromzufuhr kann der Bügel geöffnet werden. Der notwendige Strom wird über elektrische Schleifkontakte ausschließlich im Stationsbereich geliefert. Eine zweifache Ausführung des Kolbens gewährleistet eine Redundanz: Wenn ein Hydraulikzylinder ausfällt, kann der andere den Fahrgast problemlos sichern.

Eine Halle weiter, im Stahlbau, warten die Schienenelemente des Turmaufzuges nebst der ersten Abfahrt auf ihre Vollendung. Hier steht auch die gewaltige Biegemaschine, auf der die nahtlosen Präzisionsstahlrohre ihre endgültige Form erhalten. Diese werden in Längen von bis zu 12 Metern angeliefert und entsprechend den Vorgaben des Ingenieurbüros Stengel gebogen. Drei im Dreieck angeordnete Rollen - zwei davon verstellbar - prägen in den einzelnen Bearbeitungsschritten die Krümmung auf. Immer wieder wird das Schienenrohr durch die Maschine gezogen und für die Erstellung der räumlichen Kurven sogar mehrfach über ihren Rohrumfang gedreht. Wie schon die Fertigung des GFK ist auch das Schienenbiegen reine Handarbeit - auch wenn es weitaus mehr Know How erfordert.

Schienenbiegen im Detail Über im Dreieck angeordnete Rollen erhalten die stabilen Stahlpräzisionsrohre ihre endgültige, dreidimensionale Kurvenform. Dazu wurd das Rohr mehrmals durch die Maschine gezogen und die mittlere Rolle entsprechend der gewünschten Radien zugestellt.

Die Fahrrohre werden schließlich provisorisch auf einer überdimensionalen Schweißplatte auf einstellbaren Stützelementen angebracht und so ausgerichtet, dass die die Spurtreue von 1200mm eingehalten wird. Nun werden die Querriegel des Zweigurtträgers angeheftet, wobei der Schweißer kleine Schweißpunkte in den Verbindungsfugen zwischen den beiden Hohlprofilen setzt. Derart provisorisch zusammengefügte Schienepaare werden anschließend abgelängt und mit dem nächsten Schienenstück am späteren Stossübergang angesetzt, um den glatten, stetigen Übergang mittels Flex und Bandschleifer herzustellen. Haben die Schienen die Qualitätskontrolle bestanden, werden in den Verbindungsfugen der Stahlbauteile durchgehende Schweißnähte angebracht, um die Teile dauerhaft miteinander zu verbinden.

Für den Transport über die Straße besitzen typische Schienenelemente eine maximale Länge von zehn bis elf Metern. Derartige Elemente können mehrere Tonnen auf die Waage bringen, sind jedoch auf der Baustelle mittels Kran- und Hubwerkzeugen noch handhabbar. Schraubenverbindungen an fest definierten Flanschpunkten sorgen für festen Halt der Schienen- und Stützelemente untereinander.

Das Außengelände wartet auf den temporären Aufbau von Typhoon

Rund ein Drittel der Typhoon-Schienen wurden bei Gerstlauer gebogen und geschweißt, die restlichen Zweigurtschienen wurden in der Slowakei bei der Firma FKM gefertigt. Die Produktion von Schienen und Stützen für den weltweiten Achterbahnmarkt ist ein Standbein des osteuropäischen Stahlbauunternehmens. Mehrere Kilometer Zwei-, Drei- und Viergurtschienen produziert das Unternehmen jährlich. Zu den Auftraggebern gehören beispielsweise Intamin, Maurer Söhne und Mack Rides.

Der schwierigen Auftragslage und den saisonalen Stoßzeiten zum Spätsommer, Herbst und Winter kann eine ausschließliche Schienenfertigung am eigenen Standort der Achterbahnhersteller nicht mehr gerecht werden. Bestes Beispiel ist der niederländische Achterbahnproduzent Vekoma. Bis zum Jahre 2001 beschäftigte man über 100 Mitarbeiter in der eigenen Fertigung von Schienen und Stützen nahe der deutsch/niederländischen Grenze. Als die Aufträge ausblieben, mussten viele Arbeitsplätze aufgegeben werden, schließlich wurde die gesamte Fertigung nach Osteuropa und China verlegt, wo in den Werkhallen der Stahlverarbeiter nicht nur ausschließlich Achterbahnschienen hergestellt werden. Somit sind die Hersteller äußerst flexibel und können auf den pulsierenden Markt mit seinen schnellen Hochs und Tiefs reagieren.

Unweit der Schienenfertigung im Hause Gerstlauer erhalten die Bremsschienen ihren letzten Schliff. Typhoon setzt auf eine Kombination aus Wirbelstromsystemen und klassischen Reibbremsen. Letztere werden von Gerstlauer selbst gefertigt. Luftdruckbeaufschlagte Pneumatikzylinder schalten die Bremselemente, welche an einem Reibblech unterhalb des Fahrzeuges angreifen. Die Mechanik will justiert und die Bremsschiene mit ihren verschiedenen Modulen getestet werden. Dann geht es auch für diese Baugruppe in Richtung Baustelle. Die befindet sich diesmal nur 50 Meter entfernt auf der großzügigen Freifläche des Werksgeländes. Da Typhoon auf einer ebenen Sohle ruht, kann die Bahn komplett in im Werk Gerstlauer Elektro GmbH aufgebaut und ausgiebig getestet werden. Erst nach erfolgreicher Qualitätssicherung wird sie wieder in ihre Einzelteile zerlegt, erhält auf dem Weg in Richtung Belgien ihre endgültige Lackierung und will dort schließlich wieder zusammengefügt werden.

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