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Sicher am Volksfest: Wie viel Gewicht trägt ein Kettenkarussell?

Experten berechnen die Belastbarkeit von Fahrgeschäften und Bierbänken - 29.08.2019 13:55 Uhr

Elf Mal pro Minuten drehen sich die Fahrgäste im Kettenkarussell im Kreis. Bei Nacht sieht das besonders schön aus. © Foto: Stefan Hippel


Schnell im Kreis. Hoch hinauf. Plötzlich wieder runter. Die einen kreischen begeistert. Den anderen wird schlecht. In den Fahrgeschäften am Volksfest gehen die Besucher an ihre Grenzen. Auch an die Grenzen der Physik. Damit alles sicher ist, berechnen Experten, was so ein Karussell oder eine Bierbank aushalten müssen.

Autoscooter

Alle sprechen über E-Autos – auf dem Volksfest sind sie seit 90 Jahren Standard. Der Autoscooter ist Vorreiter in Sachen Elektromobilität. "Ein Auto wiegt ungefähr 200 Kilogramm, davon sind 70 Kilo der Motor. Es muss so schwer sein, sonst würde es beim Zusammenstoß rumhüpfen", erklärt Johannes Braun, Inhaber und Betreiber des Autoscooter Braun. "Unsere Autos sind 17 Jahre alt und man sieht keine Macken in der Polyesterschale."

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Ein sogenannter Außenläufermotor, der das Vorderrad bildet, treibt das dreirädrige Fahrzeug an. Am Heck berührt eine knapp drei Meter hohe Stange das Stromnetz an der Decke. Das funktioniert ähnlich wie die Oberleitung einer Straßenbahn. Die Fahrbahn unten und das Netz oben sind an einen Gleichstromkreis angeschlossen, der den Motor mit rund 90 Volt speist. "Die Autos müssen jeden Tag gewartet werden, das müssen wir auch dokumentieren", erklärt Braun. "Außerdem drehen wir sie alle drei Tage um und machen sie sauber, damit der Kontakt zum Boden nicht gestört ist."

Autoscooter auf Kreuzfahrtschiffen

Ein Schausteller kann das. Es wäre zu umständlich, die Autos, die aus Frankreich kommen, immer wieder zum Hersteller zu fahren und auf die Reparatur zu warten. "Das lernt man alles von seinem Vater, da wird man reingeboren", erzählt der 38-Jährige, der das Geschäft vor drei Jahren übernommen hat. "Ob schweißen, bauen oder lackieren, wir machen alles selbst."

Damit die Fahrt beginnt, bestimmt der Mann an der Kasse mit einem Drehregler, wie viel Strom fließt. "Alle Autos fahren etwa gleich schnell, bei Vollgas zwischen 15 und 20 km/h", sagt Braun. "Wenn aber Familien mit kleinen Kindern kommen, fahren wir langsamer." Dann schickt er nur 75 bis 80 Volt ins Netz.

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Auf Kreuzfahrtschiffen gibt es erste Versuche mit batteriebetriebenen Autoscootern. Auf dem Volksfest würde das ständige Aufladen aber zu viel Zeit kosten. Auch Tests mit Solarstrom und einer Photovoltaik-Anlage auf dem Dach hat es schon gegeben. Aber das Speichern der Energie ist noch nicht genügend ausgereift.

Kettenkarussell

Mit elf Umdrehungen pro Minute und einer Geschwindigkeit von 30 Kilometern pro Stunde ist das Kettenkarussell zwar nicht das schnellste Fahrgeschäft auf dem Nürnberger Volksfest, aber trotzdem – oder gerade deshalb – sehr beliebt. "Es ist eine Attraktion für Kinder und Erwachsene", sagt Betreiber Michael Distel. Er führt das Geschäft schon in der achten Generation. "Ich habe von klein auf meinem Papa geholfen", erzählt der 25-Jährige.

Die 48 Sitze mit Sicherheitsbügeln hängen während der Fahrt zwischen fünfeinhalb und acht Metern hoch. "Wir haben im Karussell eine Wellenbewegung, deshalb variiert die Höhe", erklärt der Schausteller. Sobald sich das Karussell bewegt, lenkt es die Sitze an ihren sieben Meter langen Ketten in einem Winkel von knapp 44 Grad aus. "Viele fragen an der Kasse: Hält mich das aus?", erzählt Distel. Er kann die Gäste beruhigen: Die Ketten haben eine Bruchkraft von acht Kilonewton. Das bedeutet: Sie halten selbst bei voller Fahrt eine Last von bis zu 582 Kilogramm aus. "Ein so schwerer Mensch würde ja gar nicht in unsere Sitze passen."

Feuerwerk

Hinter dem rot-weißen Absperrband stehen zwei Lieferwagen und ein Pavillon. Am Ufer des Dutzendteichs bereiten Pyrotechniker Florian Schneider und seine Kollegen die Sprengkörper vor. Das Feuerwerk ist einer der Höhepunkte auf dem Nürnberger Volksfest.

Auf schwimmenden Plattformen haben die Männer orangefarbene, gelbe und schwarze Rohre aufgestellt. Die werden sie später 180 Meter weit auf den See hinausziehen. Das sei der beste Platz, um ein Feuerwerk dieser Größenordnung zu veranstalten, erklärt Schneider. So ist der Aufwand für die Absperrungen am geringsten.

Quiz: Wie gut kennen Sie das Nürnberger Volksfest?

"Wir haben hier ein klassisches Hochfeuerwerk", sagt er. Dafür verwenden sie keine herkömmlichen Raketen, wie viele sie von Silvester kennen. "Wir verwenden ausschließlich Kugelbomben – die sind präziser und fliegen genau dorthin, wo wir die Rohre ausrichten, ähnlich wie eine Kanonenkugel", erklärt der Pyrotechniker.

Im Gegensatz zu Raketen besitzen sie keinen Eigenantrieb, sondern werden mit einer Ausstoßladung mehr als 150 Meter hoch geschossen. Ein sogenannter Verzögerer, sorgt dafür, dass sie erst am Himmel explodieren. Etwa 800 Stück hat Schneider im Frühjahr beim Feuerwerk zum 100-jährigen Jubiläum des Volksfests verwendet.

Fliegendes Handy

Langsam beginnt das 25 Meter lange Pendel hin und her zu schaukeln. Am höchsten Punkt ist der Fahrgast fast gleich auf mit dem Riesenrad. Aber die Aussicht bis zum Dutzendteich wärt nur kurz – im Sturzflug geht es wieder nach unten. Eine Beschleunigung, vier bis sechs Malgrößer als beim Freien Fall, wirkt auf die Insassen. Sie werden in den Sitz gepresst und der Wind in den Ohren schwillt zu einem Rauschen an.

So fühlt sich der Beginn einer Fahrt im "Cyber Space" an, dem Fahrgeschäft von Egon Kaiser. "Selbst Fallschirmspringer der Bundeswehr waren schon überrascht, welche Kräfte hier auf den Körper wirken", erklärt der Schausteller stolz. Deshalb dürfen die Fahrgäste nicht zu jung, schwanger oder betrunken sein. Und noch eine Regel steht auf den Schildern am Eingang: Keine losen Gegenstände in den Taschen!

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Denn ein Smartphone, das bei der Fahrt aus der Hose fällt, wird zum gefährlichen Geschoss. Bis zu 77 Meter weit könnte es fliegen, je nach dem, in welchem Moment der Fahrt es sich löst. Aus 25 Metern Höhe würde es mit einer Geschwindigkeit von fast 80 Stundenkilometern auf dem Boden auftreffen. Durch die Drehung kann es sogar auf knapp 100 km/h beschleunigen. Passiert ist aber zum Glück noch nichts. "Meistens fallen die vergessenen Handys auf die Dachplanen der Nachbargeschäfte und funktionieren dann sogar noch", erzählt Egon Kaiser.

Bierbänke

Nicht nur die Fahrgeschäfte auf dem Volksfest müssen einiges aushalten, sondern auch die Bierbänke. Denn wenn die Band im Festzelt alles gibt, feiert die Menge mit. Auch eine Gruppe Studenten der Technischen Hochschule Nürnberg hat sich hier versammelt – zum Physik-Versuch.

Noch sitzen sie und trinken, denn genau dafür sind die Bierbänke eigentlich gemacht. Ingenieure sprechen dann von einem "System im mechanischen Gleichgewicht": Fünf Personen sind relativ reglos. Bei einem durchschnittlichen Gewicht von 80 Kilogramm pro Person, also 400 Kilo insgesamt, wirkt eine Kraft von 4000 Newton auf das Holz. Der Hersteller berechnet für die "Brauerei-Qualität" vorsichtshalber noch einen Sicherheitsfaktor von 1,5. Die Bank müsste also circa 600 Kilogramm aushalten.

"So ein Wahnsinn", dröhnt aus den Boxen, während immer mehr Besucher zum Tanzen auf die Bänke steigen, auch die Studenten. Sie hüpfen im Takt. Für die Bierbank ist das die größtmögliche Belastung. Unter der Last der auftreffenden Körper biegt sich das Fichtenbrett durch.

Umkippen oder gar zerbrechen

Damit die Bank das aushält, prüfen die Hersteller mit Hilfe einer sogenannten Biegelinie, welche Kräfte im Inneren auftreten und wie sehr sich die verwendeten Materialien dabei verformen. So bestimmen sie, wie dick das Holz sein muss, um möglichst nicht kaputtzugehen. Bei der im Bierzelt verwendeten Brettstärke von 27 Millimetern bricht die Fichte erst bei einer Kraft von 19440 Newton. Theoretisch könnte also sogar ein Kleinwagen auf der Bank parken ohne, dass etwas passiert.

"Traumhaft": 400.000 Besucher am ersten Volksfest-Wochenende

Doch Holz ist ein natürlich gewachsener Rohstoff und hat Schwachstellen, wie etwa Astlöcher, an denen die Bank trotzdem ab und zu bricht. Viel häufiger passiert es aber im Zelt, dass eine Bierbank kippt, weil die Leute das Gleichgewicht verlieren. Physikalisch betrachtet reicht dafür schon eine Kraft von 416 Newton an der äußersten Kante. Je weiter die Leute in der Mitte stehen, desto geringer ist die Gefahr. Auch das Rote Kreuz bestätigt, dass Unfälle durch zerbrechende oder kippende Bierbänke auf dem Nürnberger Volksfest nur ganz selten vorkommen.

InfoDie Texte sind im Studiengang Technikjournalismus an der Technischen Hochschule Nürnberg entstanden. Weitere Artikel zur Volksfest-Physik stehen auf dem Online-Portal der Studenten www.querschrift.de

Marcello Soldani, Anna Kartaschov, Helena Kim, Roman Beck, Patrick Fuchs

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