Elke dag worden er meer dan zeven miljard liftreizen gemaakt in hoge gebouwen over de hele wereld. Gezien het feit dat de helft van de wereldbevolking in steden woont - een aantal dat naar verwachting tegen 2050 naar 70 procent zal zijn gestegen - is efficiënt verticaal transport een dringende uitdaging geworden. Om gelijke tred te houden met de toestroom van stedelijke bewoners en stijgende zeespiegel, moeten ontwikkelaars niet alleen hoger moeten bouwen, ze moeten ook groener verticaal transport bedenken: dat wil zeggen veilige en duurzame manieren om bewoners van de grond naar de hemel te verplaatsen .
Nieuwere liften hebben al groene functies zoals LED-verlichting, in water oplosbare verf en gerecyclede bouwmaterialen, maar veel bedrijven zijn begonnen met het verkennen van een breed en ietwat bizar aanbod van alternatieven voor de traditionele touw-en-katrolsystemen van honderd jaar geleden. Van diagonale verplaatsingen (het Luxor-hotel van Las Vegas heeft een lift die langs het piramidevormige gebouw loopt op een helling van 39 graden) tot de verzending van de bestemming (passagiers groeperen op dezelfde liften in dezelfde liften) tot iets genaamd magnetische motoren een magnetisch veld om een liftcabine tussen verdiepingen voort te stuwen), de wereld van verticaal transport is er een van hoge verwachtingen en hogere inzetten.
Over het algemeen denken we niet veel aan liften, behalve tijdens de korte momenten dat we erin zitten. Ze kunnen ons claustrofobisch, onhandig of ongeduldig doen voelen, maar deze verticale transportmiddelen zijn in feite een wonder van techniek: niet alleen liften shuttle passagiers en vracht honderden verhalen op en neer - naar hotelkamers en appartementen, lobby's en kelders - ze ook vervoeren tonnen staalkabel elke reis die ze maken. De schachten waarin ze werken zijn essentieel voor de structurele integriteit van een gebouw, en hun ontwerp kan het kritieke verschil betekenen tussen duurzaam ruimtegebruik en rendement op investering.
Helaas vertrouwen veel liften in de Verenigde Staten op verouderingstechnologie, onhandige cabines en schadelijke smeermiddelen, tegen aanzienlijke ecologische en financiële kosten. Bedenk dat een lift in een typische wolkenkrabber 80.000 pond kan wegen; het hijsen van al die massa vereist een enorme hoeveelheid energie. Hoe groter het gebouw, hoe meer liftschachten nodig waren, elk met hun eigen motor; voor extra hoge gebouwen is vaak een tweede hemelhal nodig halverwege de begane grond en het dak. In feite zijn liften meestal goed voor 2 tot 10 procent van het energieverbruik van een gebouw. Dat omvat materialen - binnenverven, tapijt, bedieningspanelen, verlichting, ventilatiesystemen - en de mechanische technologie die wordt gebruikt om de cabine zelf te bedienen.
Elk van deze elementen draagt bij aan de algemene score van een gebouw voor Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) accreditatie door de US Green Building Council. In wezen is LEED een wereldwijd erkend symbool voor duurzaamheidsprestaties, hoewel veel liftfabrikanten derden inhuren om levenscyclus- en toxicologische studies van hun materialen uit te voeren. Gebouwen over de hele wereld willen dat keurmerk krijgen.
Terwijl LEED in 2016 de meest recente liftnormen publiceerde, begonnen groene verticale transportinitiatieven al in de jaren negentig. Machinekamerloze (MRL) technologie bijvoorbeeld elimineerde de ruimte met hydraulische olie en pompen - een van de grootste verbeteringen in het liftontwerp sinds ze een eeuw eerder elektrisch gingen. De lift zonder ruimte verbruikt minder verticale en horizontale ruimte; zonder machinekamer kan het platte dak van een gebouw gemakkelijker ruimte bieden aan uitgestrekte groene zones met beplanting en zonnepanelen.
Tegenwoordig zijn fabrikanten vooral geïnteresseerd in regeneratieve aandrijfsystemen: liften die een deel van de energie terugwinnen die ze verbruiken. Voor de verticale transportsector betekent dit het bevorderen van een economie waar duurzaamheid winstgevend is. In 2017 werd Thyssenkrupp Elevator het eerste bedrijf dat een bestaande lift retrofit om net nul energie te realiseren. Het project, dat plaatsvond in het historische district van Boston, testte energieopwekkende auto's die stroom terugleiden naar het elektriciteitsnet. Ingenieurs wilden manieren vinden om energie te besparen wanneer de lift in werking was - en, nog belangrijker, wanneer de lift niet in werking was.
"We produceren eigenlijk meer energie dan we verbruiken", zegt Brad Nemeth, vice-president duurzaamheid bij Thyssenkrupp Elevator Americas. Een pionier op het gebied van verticale technologie, het bedrijf vond een manier om de lichten van de lift, de ventilator uit te schakelen en zelfs om de aandrijving ervan af te sluiten: ze creëerden zogezegd een slapende lift (maar een die op commando wakker wordt).
Paradoxaal genoeg hebben liften energie nodig, zelfs wanneer ze niet in gebruik zijn: wanneer taxi's stilstaan na de ochtenddrukte, moeten liftsystemen bijvoorbeeld ingeschakeld blijven zodat ze klaar zijn voor het volgende passagiersgesprek. In een poging om verspilde energie te verminderen en de efficiëntie te verbeteren, heeft Otis Elevator een systeem ontwikkeld genaamd CompassPlus Destination Dispatching, dat liften uit dienst neemt wanneer er weinig verkeer is. Een ander apparaat, hun gepatenteerde lift op batterijvoeding Gen2 Switch, werkt op zonne- en windenergie en verbruikt minder stroom dan een haardroger. "Otis-technologie wordt nu dagelijks gebruikt in meer dan 250 steden in meer dan 50 landen", zegt Tom Vining, president van Otis Americas. "Tot op heden hebben we meer dan een half miljoen Gen2-liften verkocht."
Hearst Tower PORT-liften (Schindler) Otis is inderdaad 's werelds grootste fabrikant van verticale transportsystemen, met liften in enkele van de meest iconische bouwwerken ter wereld, waaronder de Eiffeltoren, het Empire State Building, het originele World Trade Center en de Burj Khalifa (die op 828 meter hoogte) wordt beschouwd als het hoogste gebouw ter wereld). Hun liften dateren uit het midden van de 19e eeuw, hoewel het gebruik van hijsapparatuur nog verder kan worden getraceerd - tot de Romeinse oudheid. Kranen, ankers en kaapstanders (oude waterverhogingsinrichtingen op basis van een soort slingerend wipontwerp) hebben wellicht het gebruik van tegengewichten in vroege liften en takels geïnspireerd.
Moderne liftingenieurs worden echter geconfronteerd met een uniek modern probleem: de strijd om giftige afvoer te elimineren die ontstaat wanneer een liftcabine wordt ondergedompeld in getijdenwater. Toenemende klimaatverandering betekent zwaardere stormvloeden, die liftschachten kunnen overstromen. Wanneer het water wegloopt, neemt het smeermiddelen op, die rechtstreeks in onze watervoorziening kunnen terechtkomen, waardoor het waterleven wordt bedreigd. In reactie daarop ontwikkelde Thyssenkrup een aardoliesubstituut - een op canola gebaseerde, biologisch afbreekbare vloeistof.
Schindler Elevator Corporation van haar kant heeft gewerkt aan het verlagen van het brandstofverbruik van haar servicevloot door lokale materiaalinkoop en hubdistributie, wat de algehele transportemissies vermindert. "Tachtig procent van onze componenten is recyclebaar, " zegt Mike Ramandanes, senior vice president van nieuwe installaties voor Schindler Elevator. Het bedrijf is een partnerschap aangegaan met enkele van de meest bekende groene gebouwen in de VS, waaronder Hearst Tower, het eerste gebouw in New York City dat de LEED Gold-certificering heeft gekregen (het heeft sindsdien de platinastatus gekregen).
Installatieprijzen voor de hoogste gebouwen kunnen variëren van $ 500.000 voor autoliften tot meer dan $ 1 miljoen voor dubbeldekkers (die stoppen op alternatieve verdiepingen, waardoor het aantal stops per run wordt verminderd), volgens een wereldwijd rapport van 2017 door Orbis Research. Nutsbedrijven bieden beperkte fiscale prikkels voor groene 'gemoderniseerde' liften, en sommige installateurs bieden on-site meting om bedrijven en huurders te laten zien dat de energiebesparing reëel is. Maar kapitaalstrategie en de drang om producten te verkopen is meestal het werk van de liftfabrikanten zelf.
Hoewel een liftupgrade duur is, zijn de dividenden het zeker waard. En wanneer ontwikkelaars duurzame verticale technologie gebruiken, stimuleren ze innovatie. Een innovatie zoals 'TWIN' van Thyssenkrupp, een dubbeldekslift met onafhankelijke cabines die op dezelfde geleiderails rijden, zorgt voor een naadloze beweging tussen de bovenste en onderste zones van gebouwen met meer dan 30 verdiepingen - waardoor mogelijk een hele verdieping vrijkomt voor bedrijven of residentie. Kleinere liftmechanismen, zoals die van Otis, vervangen conventionele touwen door platte riemen, die het gewicht verminderen en de luchtweerstand en hittewrijving verminderen. Deze oplossingen spreken consumenten aan, maar ze kunnen ook gebouweigenaren een aanzienlijke verlaging van hun energiekosten en een elegantere esthetiek binnenshuis bieden.
Veel bedrijven testen offsite nog nieuwere technologie. De in Helsinki gevestigde liftfabrikant Kone Oyj boorde bijvoorbeeld 350 meter in een kalksteenmijn om een technologielab te creëren waar experimenten worden uitgevoerd met gepatenteerd hijsmateriaal, robotica, trillingsresonantie en vrije val. En in Duitsland test Thyssenkrupp zijn nieuwe "MULTI", die afhankelijk is van magnetische velden in plaats van kabels en binnen of buiten een gebouw kan lopen, verticaal of horizontaal, waardoor architecten een nieuw scala aan mogelijkheden kunnen bieden.
Maar het epicentrum van de hoogbouw is misschien Azië en het Midden-Oosten. Het historische urbanisatieprogramma van China heeft het aantal verticale transportprojecten daar aanzienlijk verhoogd. In Dubai, de thuisbasis van 18 van de hoogste torens ter wereld, zijn panoramische liften, ergonomische breeksystemen en ruisonderdrukkende technologie kenmerken van een nieuwe grens in verticale technologie. De Jeddah-toren van Saoedi-Arabië zal het eerste gebouw zijn dat 1000 meter bereikt - dat is negen keer de hoogte van de eerste moonshot-raket van NASA - wanneer deze klaar is in 2020.
De dag zal komen dat een passagier het 300e verhaal van een toren met wolken kan beklimmen, haar opwaartse reis voortgestuwd door touwloze cabines en zonne-energie. Liften zullen dan vrij zijn om op welke manier dan ook te reizen, in Willy Wonka-stijl, en architecten zullen niet langer worden beperkt door de verticale richting van opwaartse verplaatsing, of door de beperkingen van de grond beneden. Op een planeet waar landbronnen eindig zijn, staat duurzame hoogtemeting voorop.
"Met immense verstedelijking in de buurt, " zegt Ramandanes, "is het onze taak om ervoor te zorgen dat we de mogelijkheid hebben om letterlijk hoger te gaan dan ooit tevoren."
