Mit künstlicher Intelligenz nach oben

Die Erfindung des Lifts war Voraussetzung für den Bau von Hochhäusern. Doch die elektro-mechanischen Aufzüge stiessen bald an ihre Grenzen – wollte man mehr Menschen transportieren, mussten neue Lösungen her. Digitale Technologie verändert dabei nicht nur die Gebäude, sondern auch ihre Entwickler.

Wolkenkratzer von unten aufgenommen Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: Das International Commerce Center in Hong Kong: Der 484 Meter hohe Wolkenkratzer ist mit der Technologie des Schweizer Lift-Herstellers Schindler ausgestattet. Reuters

«Die Fahrt in mein Büro im World Trade Center dauerte jeweils gut 25 Minuten» erzählt Jack Ascher. Der Schweizerisch-amerikanische Doppelbürger meint damit nicht die Anreise mit der U-Bahn sondern die Fahrt im Lift vom Erdgeschoss in den 96. Stock, wo der Jurist zwischen 1996 und 1998 gearbeitet hat. Für Ascher glich die Fahrt im Aufzug dem Pendeln im öffentlichen Verkehr: Gedränge, lange Wartezeiten, Pannen und Verzögerungen.

Lift: Voraussetzung für Wolkenkratzer

Plan des alten World Trade Centers Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: Das alte World Trade Center: Die Anordnung der über hundert Lifte war revolutionär. Wikipedia

Dabei war die Anordnung der Lifte im alten World Trade Center Anfang der 1970er-Jahre revolutionär: Zwei Express-Aufzüge brachten täglich zehntausende Fahrgäste zu den Umsteigestationen auf dem 44. und dem 78. Stock, in die sogenannten «Sky Lobbys». Von dort wurden die Besucher mit weiteren Liften ans Ziel transportiert. Mehr als hundert Aufzüge waren in dem Wolkenkratzer in Betrieb. Da die Schächte durch die Umsteigestationen in verschiedene Abschnitte unterteilt waren, konnten sich mehrere Aufzüge einen Schacht teilen. Die Ausnutzung des Gebäudes konnte so von den üblichen 62 Prozent auf 75 Prozent gesteigert werden – ökonomische Voraussetzung für den Bau des damals höchsten Gebäudes der Welt.

Effizienz dank Informationsvorsprung

Doch auch mit diesem neuen Konzept stiessen die Ingenieure an ihre Grenzen. Wollten sie höher bauen, musste das Transportsystem effizienter werden. Die Geschwindigkeit der Lifte konnte zwar noch gesteigert werden, doch das alleine reichte nicht aus. Die Lift-Hersteller waren gefordert.

Die Idee: Die Knöpfe zur Wahl des Stockwerkes werden ausserhalb der Kabine angebracht. Statt den Lift bloss wissen zu lassen, ob man nach oben oder nach unten will, teilt man ihm bereits beim Bestellen mit, in welchen Stock man möchte. Die Liftsteuerung quittiert die Bestellung mit der Angabe, welchen Aufzug der Gast benutzen soll. Dieser Informationsvorsprung reicht aus, um die Liftfahrten effizienter zu gestalten als bisher – theoretisch. Die Umsetzung in der Praxis war schwieriger als zuerst angenommen und dauerte Jahre.

Zwei Portraits Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: SRF-Interview-Partner: Jana Koehler, Professorin für Informatik und Lukas Finschi, Schindler Aufzüge Peter Buchmann / SRF

Passagiere versteigern

In den 90er-Jahren haben Informatiker immer wieder versucht, mit den verschiedensten Methoden der künstlichen Intelligenz das Lift-Problem zu lösen. Jana Koehler hat die Geschichte dieser Bemühungen in einem Artikel zusammengefasst. Die Professorin für Informatik hat zwischen 1998 und 2001 selbst für den Schweizer Lift-Hersteller Schindler an einer Steuerung gearbeitet und wesentlich zur Lösung des Problems beigetragen.

Jana Koehler lässt die Passagiere schlicht an einen Lift versteigern. Wählt ein Fahrgast ein Stockwerk, so wird diese Information an alle Aufzüge weitergeleitet. Jeder Lift berechnet dann den Aufwand, den dieser Auftrag für ihn bedeuten würde. Dabei werden verschiedene Parameter wie die zusätzlichen Wartezeiten für die anderen Passagiere in der Kabine oder der Energieverbrauch mitberücksichtigt. Schliesslich darf der Lift mit dem besten Angebot den Auftrag ausführen. Diese Berechnungen müssen innerhalb von 100 Millisekunden abgeschlossen sein, denn in dieser Zeit legt ein moderner Lift bereits mehr als einen Meter zurück.

Der Lift: Nur eine Komponente im Gebäude

Und es funktioniert: «Die Wartezeiten können um bis zu 50 Prozent reduziert werden und auch die Fahrzeit wird massiv verkürzt» sagt Lukas Finschi, Leiter der Gruppe Verkehrsmanagement bei Schindler Aufzügen.

Doch die Möglichkeiten sind noch lange nicht ausgeschöpft. In einem nächsten Schritt soll die Liftsteuerung mit anderen Computer-Systemen im Gebäude vernetzt werden, mit der elektronischen Zutrittskontrolle zum Beispiel. Betritt jemand ein Büro-Gebäude mit seiner Karte, so weiss das System bereits, wo die Person arbeitet und bestellt gleich den Lift. Welchen Aufzug man nun nehmen soll, wird auf dem Smartphone angezeigt.

Wandel dank Digitalisierung

Die neue Liftsteuerung hat Auswirkungen auf die Architektur: Benötigte man im alten World Trade Center (418 Meter) noch über 100 Aufzüge, so kommt der neue Weltrekord-Halter, das Burj Khalifa (828 Meter) in Dubai, mit 57 aus – halb so viele Aufzüge bei doppelter Höhe.

Die neue Technik verändert aber nicht nur die Gebäude, sie verändert auch ihre Entwickler. Der Lift-Hersteller Schindler beschäftigt sich nicht mehr nur mit Aufzügen, das Traditions-Unternehmen entwickelt zunehmend auch Geräte für die Gebäudekontrolle und Software: Bereits sind in einem Wohngebäude elektronische Türschlösser in Betrieb, die den Lift bestellen, wenn jemand sein Apartment verlässt. Und anstelle eines Schlüssels öffnet man dieses Schloss mit einer Schindler-App auf dem Smartphone.