Licht

Havarie: Vom Splitten und Mergen

Ähnlich wie eine Risikoanalyse kann man auch die Betriebssicherheit der Steuerungstechnik untersuchen. 

Pult geht wie die Titanik unter
Das System ist totsicher ausfallsicher! Das dachte man selbst bei Kernkraftwerken. Zeit sich Gedanken zu machen, was ein Ausfall einer Komponente bei der Show für Folgen haben könnte. (Bild: Herbert Bernstädt)

Zunächst gilt es, die verschiedenen Möglichkeiten von Fehlern zu definieren und deren Auswirkungen abzuschätzen. Daraufhin kann man abwägen, wie wahrscheinlich dieser Fall eintreten wird. Es folgen die Überlegungen, welche geeigneten Vorkehrungen dagegen zu treffen sind, um je nach Anspruch mehr oder weniger komfortabel eine teilweise oder vollumfängliche Ersatzmaßnahme einleiten zu können. Je nach Wichtigkeit der Veranstaltung – handelt es sich um ein Theaterstück mit 15 Zuschauern oder um eine Liveübertragung eines Großereignisses mit mehreren Millionen Zuschauern – wird man entsprechend den Aufwand billigen, ob ein Fehler zum Ausfall der Lichtanlage führen darf, oder ob sogar mehrere Fehler abgefangen werden können, um einen reibungslosen Betrieb sicherzustellen.

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<<< Inhaltsverzeichnis >>>
Energie
Hardware
Software
Backup
Merger
Splitter
Full Tracking Backup
Netzwerke
Faktor Mensch


Energie

Alle unsere elektrischen Geräte benötigen Energie in Form von Spannung und Strom. Zunächst fällt jedem der Spannungsausfall ein. Hier können die Gründe mannigfaltig sein. Ein Bagger kann die Hauptleitung zum Gebäude kappen, Blitzschlag kann ein ganzes Viertel lahmlegen, auf der anderen Seite der Palette steckt der Kollege eben mal den Stecker des Lichtstellpults raus, um die Kaffeemaschine anzuschließen, was zugegebenermaßen auch wichtig ist.

Und schon ist man mitten drin in der Analyse. Fangen wir damit an, dass das Haus bzw. die Lichtabteilung aus irgendwelchen Gründen keinen Strom mehr haben. Nun kann man hingehen und sagen “Dann haben unsere Scheinwerfer auch keine Energie, um zu leuchten.” Das ist zunächst richtig, aber was passiert, wenn dann die Energie wieder zur Verfügung steht, weil z. B. die Hausversorgung mit einer zweiten Einspeisung versehen wurde und nun aktiviert wird. Dann gilt es möglichst schnell wieder spielbereit zu sein.

Und hier steckt oft der Teufel im Detail. Wie reagiert das einzelne Gerät, wenn es plötzlich vom Strom getrennt wurde und nun wieder die Betriebsspannung erhält? Hat dieses Gerät einen nichtflüchtigen Speicher, der die letzte Konfiguration wieder aufruft? Was passiert, wenn das Gerät entgegen den Versprechungen dann doch die Konfiguration verloren hat? Ist es möglich, diese Konfiguration schnell wieder zu aktivieren? Hat man von der Konfiguration ein Backup erstellt? Ist das Backup noch aktuell? Wie stelle ich überhaupt fest, dass die Konfiguration sich verändert hat? Oft hat sich bewahrheitet, dass das stumpfsinnige wiederholte Überspielen einer mit Backup erstellten Konfigurationsdatei erhebliche Fehlersuchzeit einspart. Gerade bei großen Häusern mit komplexem Netzwerk sollte man sich einmal die Ruhe nehmen und den Super-GAU „Stromausfall” praktisch durchspielen, und man wird erkennen, dass man zum schnellen Herstellen der Funktionsfähigkeit das eine oder andere kleine Helferlein nicht bedacht hat, was dann aber die Wiederaufnahme des Spielbetriebs über Gebühr verzögern kann.

Denn wenn das Thema dieser Grundlagenserie zwar Lichtstellpulte heißt, müssen wir heute das Lichtstellpult im Zusammenhang mit dem Netzwerk als komplettes System betrachten. Folglich kann die Konfiguration eines Switches in einem Haus das ganze System lahmlegen. Und so hilft es nicht, einfach einen zweiten Switch einzustecken, wenn die benötigte Konfiguration für diesen Betrieb nicht auch im neuen Switch aktiviert wird. Nimmt man dieses Thema ernst, dann sollte man einmal wirklich den Totalausfall der Stromversorgung ausprobieren und wird dann schnell erkennen, an welchen Komponenten nach Wiedereintritt der Spannung die meiste Zeit zur Inbetriebnahme verloren geht bzw. ist dann gewappnet, wenn man von dem einem oder anderen Gerät die notwendigen Einstellungswerte oder die Backupdatei in einer Checkliste für den Fall der Fälle parat hat.

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Anders als ein totaler Energieverlust sind partielle Energieverluste manchmal auch sehr ärgerlich. Betrachten wir mal nicht den lokal bedingten Energieverlust eines Operator, der aufgrund mangelhaftem Caterings unter Unterzuckerung leidet, sondern wenn z. B. während der Programmierung der Strom des FOH wegfällt. Die meisten Pulte haben dann alle Daten aus dem Programmer und den anderen flüchtigen Speichern verloren, bis zu dem Zeitpunkt, wo der Operator das letzte Backup gefahren hat. Das ist insofern besonders ärgerlich, da man nicht nur die Arbeitszeit bis dahin verloren hat, sondern meist auch zwischenzeitlich viele kleine Änderungen vergessen hst, die dann erst viel später mit der Verwunderung auffallen: „Das hatte ich doch schon gemacht…warum ist das denn jetzt weg?“

Es gibt Pulte, die unterstützen den in der Arbeit aufgehenden Operator, der im Eifer des Gefechts einfach nicht an den Backupbefehl denkt, mit einem automatischen Backupintervall. Man wird oft durch so eine Funktion gestört, weil zum Zeitpunkt der Langzeitspeicherung das Pult oftmals nicht auf Befehle reagiert und das den Arbeitsfluss unterbricht, aber dennoch sollte man gerade dann diese Funktion nutzen, wenn man keine Zeit zum Warten hat.

Eine Maßnahme gegen das Öffnen von Leitungsverbindungen sind Verbindungsverriegelungen, die oft bei Open-Air-Verlegungen Anwendung finden. Organisatorisch wie auch strukturell muss man dem Problem begegnen, dass sich nicht noch andere Gewerke wie das Catering mit auf die Leitungen anschließen. Denn dann ist es nicht die geöffnete Leitung, sondern die gefallene Sicherung. Gerade diesen Bereich in dem Nicht-Elektriker eine Dreifachdose nach der anderen setzen, um ihre Heizplatten zu betreiben sollte man nicht in die Nähe des eigenen Netzes lassen, da sie gerade kurz vor dem Einlass meist ihren ganzen Strombedarf zuschalten.

Aber auch wenn die vorigen Maßnahmen gefruchtet haben, stolpert der Kollege über die nicht auf dem Boden abgeklebte Leitung und zieht damit den Stecker aus der Dose. Für diesen Fall gibt es Pulte, die mit einer eingebauten Akkupufferung das Schlimmste verhindern können. Wichtig hierbei ist, dass das Pult den Fehler auch anzeigt. Optimal wäre auch der Hinweis, wie lange man mit dem eingebauten Akku arbeiten kann, damit man vorher seine Arbeit abspeichern kann. Meist ist die Zeit der Akkupufferung groß genug, um den herausgezogenen Stecker zu finden und wieder einzustecken.

Akku im Lichtstellpult
Akku pultintern zur Energiepufferung (Bild: Herbert Bernstädt)

 

Sollte das Pult keine eingebaute Notversorgung aufweisen, so wie es keine Netzwerkknoten oder Switches mit eingebauter Pufferung gibt, so sind im Handel Notstromversorgungen erhältlich, mit denen man die wichtigsten Komponenten wie Netzwerkknoten oder eben auch ein Lichtstellpult puffern kann. Meist reichen 20 Min. zusätzliche Pultspannung aus, um die Arbeit abzuschließen, ein Backup zu fahren und das Gerät sauber herunter zu fahren. Dann kann man zur Fehlerbehebung der Versorgungsspannung übergehen, um dann wieder sauber aufsetzen zu können.

USV Unterbrechungsfreie Stromversorgung
USV – Unterbrechungsfreie Stromversorgung im Node-Rack (unten) (Bild: Herbert Bernstädt)

 

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Hardware

Unter Hardwarefehler kann man alle Ereignisse zusammenfassen, bei denen ein Gerät aus Gründen, die elektrischer- oder elektromechanischer Art sind, seinen Dienst versagt. Auch hier ist ein Teilausfall wie z. B. der Ausfall eines Tastenfelds oder Bildschirm- oder DMX-Ausgabe möglich. Wenn also so ein Fehler auftritt, dann muss man sich überlegen, wie man ohne diese Komponente weiterarbeiten kann, oder wenn dies nicht funktioniert, wie man diese Komponente austauscht bzw. mittels Umschaltung oder gar automatisch einen Ersatz aktiviert. Hier ist es erheblich, wie viel Zeit vom sichtbaren Eintritt des Fehlers bis zu seiner Überbrückung von der Produktion akzeptiert wird. Wie eine solche Überbrückung bewerkstelligt werden kann, betrachten wir unter dem Absatz Redundanz. Jetzt wollen wir aber am Lichtstellpult betrachten, welche Maßnahmen vom Hersteller getroffen werden können, damit ein Hardwarefehler nicht wahrscheinlich bzw. unwahrscheinlicher wird.

Während der Arbeit mit einem Lichtstellpult werden die Encoder unzählige Male gedreht und gestoßen. Neben den Tasten, muss es selbstverständlich sein, dass hier nur hochwertige Encoder zum Einsatz kommen dürfen, die auch auf entsprechende Bedienzyklen ausgelegt sind. Leider findet man gerade in der kostengünstigsten Pultklasse nur durchschnittlich bis ungenügende Tasten und Encoder, die für den Hausgebrauch zu verwenden sind, aber auf Dauer einem professionellen Einsatz nicht standhalten werden. Aber auch wenn hochwertige Stellglieder verwendet werden, so werden meist die auf sie wirkenden Kräfte auf die Leiterplatte, auf der sie befestigt sind, direkt weitergegeben. Die Folge kann sein, dass sich Haarrisse oder gar ganze Risse in den Leiterbahnen bilden und damit die Funktion des Pults gefährdet ist. Einige Hersteller verwenden deshalb dickere Leiterplatten, die äußerst robust sein können. Andere wiederum lassen solche Kräfte auf die Leiterplatte erst gar nicht zu, indem sie die Encoder mechanisch vollkommen abtrennen und nur mittels gesteckter Zuleitung Verbindung zur Leiterplatte hergestellt wird. Besser kann man das Problem nicht lösen, zumal auch der Austausch eines Encoders ohne Ausbau der Leiterplatte erfolgen kann.

Regia Encoder von Platine entkoppelt
Encoder von unten Keine Kraft wirkt auf die Platine; mit Steckverbinder zum schnellen Austausch (Bild: Herbert Bernstädt)

Ein weiteres Problem stellt oftmals der Langzeitspeicher in Form einer Festplatte dar. Eine Festplatte ist nun mal erschütterungsempfindlich, und jeder weiß, dass unsere Lichtstellpulte das Kopfsteinpflaster gerollt werden. Hier kann man nur versuchen, die Festplatte so gut es geht gegen Erschütterung zu dämpfen, wie es viele Hersteller mit ihren Gummipufferungen durchführen. Ein Pulthersteller beschreitet einen weiteren Schritt zur Betriebssicherheit, indem er die aktuelle Show nebst Betriebssystem und Firmware in eine Flash-Speicherkarte spiegelt. Sollte nun die Festplatte ein Problem haben, steckt man die Festplatte aus, die letzte Show wird dann von der Flash-Karte gebootet und rettet somit den Abend.

Die nächste Fettplattengeneration, die hier Abhilfe schaffen kann, sind Solid-State-Festplatten, bei denen der Speicher aus ICs und nicht mehr aus einer rotierenden Trommel besteht. Damit wird die Langzeitspeicherung wesentlich unempfindlicher gegen Erschütterung. Denn es wäre ja nicht das erste Mal, dass es bei einer Discoveranstaltung so praktisch erscheint, das Pult auf dem Subwoofer abzustellen, und man sich dann wundert, warum nach drei Stunden Betrieb die Festplatte nicht mehr arbeiten möchte, nachdem der Bass sie gründlich durchgeschüttelt hat.

Festplatte im Lichtstellpult
Festplatte auf Gummilager abgefedert (Bild: Herbert Bernstädt)

 

Neben der Festplatte ist das Netzteil ein typisches Bauteil, das ausfallen kann. Wenn das Netzteil eigens für diesen Pulttyp entwickelt wurde, kann man nur auf den Hersteller hoffen. Kommt das Pult in die Jahre, dann schwindet zusehends die Hoffnung noch einen Ersatz erhalten zu können. Lobenswert sind dann diejenigen Pulthersteller, die Industrie-übliche Standardnetzteile einsetzen, die man auch sehr schnell über den Elektronikhandel beziehen kann. Getoppt wird dies nur noch durch die Verwendung von PC-Netzteilen bei Verwendung der standardisierten PC-Netzteilsteckverbinder. Es gibt einen Hersteller, der sogar neben seinem eignen Netzteil ein Standard-PC-Netzteil mitliefert. Dieses passt zwar nicht in das Gehäuse, man kann aber die Kabel einfach hineinführen und hat die Vorstellung immerhin gerettet. Die Verwendung von Standardbauelementen wie Festplatten, Speicherkarten, die überall erhältlich sind, ersparen sehr viel Nerven, wenn es um die schnelle Wiederverfügbarkeit des Lichtstellpults geht.

Eine weitere Gefahrenquelle ist das Einspeisen von Fremd-Überspannung auf die Schnittstellen. Insbesondere sollte man sich hier die DMX-Schnittstelle betrachten, denn das ist bei einem Lichtstellpult wohl immer der meist verwendete Port. Außerdem gab oder gibt es noch einige Systeme auf dem Markt, die beim 5-poligen DMX-Stecker auf Pin 4 und 5 eine Versorgungsspannung legen. Das kann natürlich zu Problemen führen, wenn das Pult selbst auf Pin 4 und 5 eine Datenübertragung vornimmt. Neben dem DMX-Anschluss ist heute aber auch der Ethernet-Anschluss immer wichtiger. Bei diesen Übergängen sollte darauf geachtet werden, dass sie in einem weiten Bereich spannungsfest und/oder auch galvanisch getrennt sind.

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Ebenso hat es auch schon die eine oder andere Show gerettet, weil die DMX-Treiberbausteine gesockelt waren und damit ein schneller Austausch möglich ist. Praktisch hat man nach der Störungsbeseitigung das Treiber-IC vom 4. DMX-Universum mit dem ersten verkohlten DMX-Port getauscht. So konnte es zügig ohne Umpatchen weitergehen. Ähnlich wie bei den Encodern sorgen Steckverbinder, die ihre Kraft an das Gehäuse weiterleiten und nicht auf die Platine, ebenfalls für mehr Zuverlässigkeit im Betrieb. Gerade wenn Pulte mit dem Rücken zu einer Wand stehen und das Pult noch mal vom Operator weggeschubst wird, werden oftmals die Steckverbinder von der Wand in das Pult gedrückt. Andere Hersteller sorgen durch Abstandhalter bzw. im Gehäuse vertiefte Steckverbinder-Anordnung für mehr Ausfallsicherheit.

Übertrager im Pult
Übertrager – Galvanische Trennung (Bild: Herbert Bernstädt)

 

I/O Board Eingangsplatine
Gesockelte Treiber-ICs / Spannungs-durchschlagsfeste ICs? (Bild: Herbert Bernstädt)

 

Blick auf die Steckverbinder am Gehäuse
Steckeranschluss am Gehäuse – Kräfte abfangen (Bild: Herbert Bernstädt)

 

Je nach Veranstaltung kann es auch sehr feucht hergehen für ein Lichtstellpult. Sei es der Regen beim Open Air, der fast waagerecht durch das FOH-Zelt schießt, oder die gefüllten Bierbecher, die nach hinten geworfen werden. Auch hier reagieren die Pulte sehr unterschiedlich, da sie entweder dementsprechend konstruiert wurden oder nicht. So montieren einige Pulthersteller ihre Basisplatinen nicht dicht auf die Gehäusewanne, sondern mit höheren Abstandhaltern, damit die angesammelte Flüssigkeit im Gehäuse nicht die Leiterplatten erreicht. Zusammen mit bewusst vorhandenen Gehäuseöffnungen aus denen die Flüssigkeit wieder austreten kann, hat man schon viel gewonnen. Dass man Tastaturen „Kaffeefest“ konstruieren kann, haben uns die Laptophersteller schon lange gezeigt.

Bei den Pulten hingegen hat man mit den Schiebereglern eine weitere Schwierigkeit. Auch hier gibt es Lösungsansätze, bei denen man das Potentiometer um 90° gedreht und neben den Schlitz angeordnet hat, damit die eindringende Flüssigkeit am Potentiometer vorbeilaufen kann. Sollte dann doch das Pult von der Bierbombe getroffen worden sein, hilft natürlich schnelles Abwischen. Bei solchen Veranstaltungen sollte Küchenrolle immer in ausreichender Menge im Zugriff des Operators sein. Hier hat sich auch gezeigt, dass man die Unterkante bei einem TFT sehr schnell wieder trocken bekommen sollte, da sich hier viel und ausreichend Flüssigkeit sammelt und die dort folgende TFT-Elektronik, insbesondere bei einem Touchscreen, empfindlich stören kann.

Ist der Bildschirm erst einmal ausgefallen, so gibt es auch hier von diversen Pultherstellern verschiedene Lösungsansätze. Bei nicht so komplexen Pulten ist sogar die weitere Bedienung ohne Bildschirm möglich, da die Informationen – sehr eingeschränkt – über die Tasten-LED Siebensegmentanzeigen oder LC-Displays zur Verfügung stehen. Abgesehen davon, dass einige Operator so fit sind, ihr Pult im wahrsten Sinne des Wortes blind zu beherrschen.

Kann man diese Koryphäe von Operator nicht zu seiner Crew zählen, dann stellen Pulte mit mehreren Displays oft eine weitere Möglichkeit zur Verfügung, indem man die Bildschirme umschalten kann. Somit ist man in der Lage den ausgefallenen Bildschirminhalt auf einem anderen Schirm zu sichten bzw. da der Trend des Touchs sich durchgesetzt hat, eben weiter zu bedienen. Hier gilt es, dass der Operator um die Funktion zum Umschalten des Bildschirms im Vorfeld weiß, und nicht erst während der Havarie das Handbuch blättern muss. Auch sind spezielle Bildschirme, wie z. B. Setupfenster, fest an ein Display gebunden. Sollte dann kein paralleler externer Anschluss für einen einfachen Monitor vorhanden sein, so ist dies einfach eine Schwachstelle, der man sich bewusst sein muss. Auf der anderen Seite hat der Hersteller Recht, wenn er darauf verzichtet, denn das Setup ist vor der Show und muss nicht zwingend während der Show aufgerufen werden.

Blick auf steckverbinder auf Platine
Gesicherte Steckverbinder verhindern selbstständiges Lösen durch das Rütteln beim Transport (Bild: Herbert Bernstädt)

 

Ist man sich nicht sicher, ob die Potentiometer oder Tasten auch das weitergeben, was man als Operator gedrückt hat, so findet man bei vielen Pulten eine mehr oder weniger ausgeprägte Selbsttest-Funktionalität. Dabei wird einem angezeigt, ob die Tastenkontakte und Fader noch einwandfrei arbeiten. Gerade bei Operatoren, die gerne auf ihrem Pult frühstücken und die Nebelmaschine unterstützen, sammelt sich schnell Dreck unter bzw. in den Befehlseingabe-Einheiten, die Kontaktschwierigkeiten hervorrufen können. Mit solch einem Selbsttest lässt sich so etwas schnell feststellen. Bei dieser Tastaturüberprüfung, die meist auch noch die LED-Anzeige testet, findet man oft auch einen Systemtest. Hier wird die Prozessorauslastung angezeigt, die Funktionalität der Ein- und Ausgabe-Platinen, der Ausbau der Anlage und vieles mehr. Neben dem Logfile, der z. B. alle Befehle mit protokoliert, um im Nachhinein ein Problem analysieren zu können, gibt es auch Pulte, die einen extra Bildschirm haben, auf dem alle relevanten Systemstatusmeldungen ersichtlich sind.

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Software

Arbeitet die Hardware fehlerfrei, so ist als Nächstes die Software eine weitere Fehlerquelle. Um es vorweg zu nehmen: es gibt keine fehlerfreie Software. Aber inwieweit man in der Firma die Funktionsweise einer Software mit allen verschiedenen Situationsvarianten durchtestet, oder man diese aufwendige Arbeit dem Kunden nach dem Zufallsprinzip überlässt, hat natürlich wesentlichen Einfluss auf das Vertrauen, das ein Operator dem Produkt letzten Endes entgegenbringt. Die Auswirkungen eines Softwarebugs können unterschiedlichster Natur sein. Am angenehmsten sind noch die Bugs, die eine angeforderte Funktion einfach nicht ausführen, und gipfeln in einem Szenario bei dem das ganze Netzwerk nicht nur stillgelegt wird, sondern die angeschlossenen Systeme womöglich noch eine veraltete Software booten, die mit der jetzigen Hardware inkompatibel ist und damit das ganze System nicht mehr verwendet werden kann.

Hier ist die ganze Palette der Möglichkeiten vertreten, wobei der berüchtigte Blue Screen bzw. das Einfrieren der Software der am häufigsten wahrgenommene böse Bug ist. Dann ist meist ein Reset bzw. Neustarten angesagt. Ähnlich wie beim Stromausfall sind dann meist alle Änderungen bis zum letzten Speicherbefehl verloren – also immer regelmäßig Backups der Arbeit anfertigen. Das Einschalten der Pulte, ob generell oder nach einem Reset, ist von Pult zu Pult sehr unterschiedlich. Es gibt Pulte, die sind zwei Sekunden nach dem Einschalten einsatzbereit, andere benötigen mehrere Minuten, die natürlich bei einem Havariefall zur Unendlichkeit heranwachsen. Bei einem Softwarebug kann der Operator im Gegensatz zu elektromechanischen Fehlern, nicht den Lötkolben in die Hand nehmen, sondern kann nur um den Fehler auslösenden Befehl drum herum arbeiten. Hier ist der Service des Pultherstellers gefragt, der schnell Abhilfe leisten sollte.

Error-code 7 segment anzeige
Siebensegment-Anzeige mit Errorcode hilft Fehler einzugrenzen. (Bild: Herbert Bernstädt)

Man könnte allein über Service einen umfassenden Bericht schreiben, hier wollen wir uns jedoch nur dem Pult mit der Frage widmen, ob es dem Kunden überhaupt möglich ist, eine geänderte Software bzw. Firmware auf das Pult aufzuspielen. Das kann z. B. durch das Austauschen eines EPROMs erfolgen, wobei man erst einmal den EPROM erhalten muss, was in der Regel auf dem Postweg schon dauern kann. Auf der anderen Seite der Möglichkeiten könnte man mit einer zugemailten oder mittels Download von einer Homepage über ein Speichermedium die neue Software dem Pult direkt aufspielen. Noch komfortabler ist es, wenn sich dann über das Netzwerk alle angeschlossenen Systemkomponenten ebenfalls updaten. So wäre es zumindest für den Anwender am optimalsten. Denn oftmals vertragen sich unterschiedliche Versionen nicht, und so hat man zwar mit dem Update den Softwarebug für das eine Gerät gefixt, aber das ganze System erhält neue Probleme durch die entstandenen Inkompatibilitäten der Softwarestände. Denn oftmals wird der Softwarestand, der einmal eingerichtet ist und arbeitet, nicht aktualisiert, da man die Notwendigkeit nicht sieht. Erfolgt dann ein Update, so sind die Unterschiede zu dem inzwischen sehr alten Softwarestand dann doch zu groß, um problemlos weiterarbeiten zu können.

Kurz, man sollte dann das ganze System auf den gleichen Stand bringen, und es ist sehr praktisch, wenn das im Netzwerk automatisch durchgeführt wird.

 

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Backup

Ist nun die Software oder die Hardware Ursache eines Pultausfalls, und lässt sich das Problem mit den pulteignen Maßnahmen nicht umgehen, dann benötigt man Ersatz, um weiterarbeiten zu können. Hier ist die Zeit ein wichtiger Faktor: wann muss der Ersatz seine Arbeit wieder aufnehmen? Ist man bei den Proben, dann reicht es auch schon mal, dass man ein Ersatzpult aus dem Nachbarstudio ausleiht, anschließt, die Show bzw. das Backup überträgt und dann weiterarbeitet. Auch hier sehen wir, dass ein Backup nur auf der Festplatte in diesem Falle ein Problem darstellen kann, wenn man nicht die Festplatte auf das andere Pult übertragen kann bzw. die Festplatte selbst das Problem ist.

Ein Backup auf einem anderen Medium, praktischerweise heute auf Speicherkarte oder USB-Stick, wäre ideal. Muss es schneller gehen, dann kann man ein zweites Pult bereits daneben stellen, um dann im Havariefall schnell von A nach B zu wechseln, indem man alles umsteckt und die Show überträgt. Noch schneller geht es, wenn bereits alle Steckverbinder im Havariepult gesteckt sind und die Show schon geladen ist. Für den Übergang von dem einen zum anderen Pult muss man dann nur noch die DMX-Linien umstecken und beim Havariepult die entsprechende Q aufrufen. Möchte man sich das Umstecken der DMX-Linien ersparen, dann gibt es auch externe Umschalter, mit denen das entsprechende Pult auf die ausgehende Linie schaltet.

DMX-Tester E-Spion
DMX-Tester ESpion mit Monitor via USB (Bild: Herbert Bernstädt)

Kann man zum Durchführen einer Show auf viele übliche Pultfunktionen verzichten oder mit Standardstimmungen arbeiten, wie man es oft bei Mundarttheater findet, bei der die Bühne und Deko in einer Stimmung und der Applaus in der anderen ausreicht, können kleine Backup-Pulte, die speziell für diesen Zweck konstruiert wurden oder nebenbei oder hauptsächlich als DMX-Tester agieren, ein anderer Lösungsansatz sein. Diese Hilfsmittel weisen einen DMX-Eingang und -Ausgang auf. Das DMX-Signal wird vom Lichtstellpult in das Backup-Pult eingeschleift und wieder am Ausgang zu den Dimmern bzw. Scheinwerfern ausgegeben.

Sollte das DMX-Signal des Lichtstellpults ausfallen, wird das von dem Backup-Pult erkannt und angezeigt. Nun kann der Operator dem Backup-Pult mitteilen, in welche Ersatzstimmung es hineinfahren soll. Die Anzahl der möglichen Stimmungen, die man mit einem Backup-Pult aufnehmen kann, ist sehr vom Gerät abhängig, wie auch die Möglichkeiten Überblendzeiten einzugeben. Wichtig dabei ist natürlich, dass bei den Proben vorher auch die entsprechenden Lichtstimmungen mit dem Backup-Pult ausgezeichnet wurden. Ein weiter Vorteil von Backup-Pulten ist, dass der Ausgang einen neu generierten DMX-Strang liefert und somit manchmal aus Problemen herausführen kann, wenn DMX-Inkompatibilitäten vorliegen, z. B. das Pult sendet nur mit 96 Kreisen, aber der Dimmer erwartet 512 Kreise als Strang oder die Flanken des Digitalsignals sind zu verschleift. Somit sind Backup-Pulte hervorragende Tools, wenn man mit nur einem DMX-Universum auskommt.

 

DMX-Test und Havarie Unit
DMX-Tester Line-Backer aktiviert bei DMX-Wegfall automatisch Alarm (Bild: Herbert Bernstädt)

 

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Merger

Eleganter als ein im vorigen Absatz beschriebener Umschalter ist der Einsatz eines Merger. Ein Merger weist meist zwei DMX-Eingänge auf und generiert daraus einen neuen dritten abgehenden DMX-Strang. Den Merger kann man meist einstellen, ob von den beiden DMX-Strängen der jeweilige Kanal, der den Wert am höchsten stehen hat, als ausgehender DMX-Wert genommen werden soll, oder bei welchen der beiden Strecken die letzte Änderung erfolgt ist. Kurz man kann oft HTP- und LTP-Mode umschalten.

Weiterhin bieten einige Merger auch Prioritäten an den Eingängen als Funktion an. Hier wird dann entschieden, dass die DMX-Linie am Ausgang anliegt, die die Priorität erhalten hat, wenn beide Linien DMX senden, und erst wenn die Priorität-behaftete Linie ausfällt, wird die zweite Linie durchgeschleift. Damit ist man bereits schon sehr schnell im Fall der Fälle, birgt jedoch die Gefahr, dass ein Lichtsprung zu sehen ist, wenn von einem zum anderen Pult gewechselt wird. Insbesondere wenn der Ausfall z. B. mitten in der Überblendung erfolgt oder Moving Lights in Bewegungsloops angesteuert werden, da beide Pulte ja nicht auf dem gleichen Stand der DMX-Ausgangswerte stehen müssen, auch wenn man die gleiche Cue beim Backup angewählt hat, ist bei Bewegungsloops ja der Zeitpunkt des Aufrufens für die momentane Pan- und Tilt-Position entscheidend.

Prinzipbild Merger
Ein Merger muss beide Signale erst Lesen und dann ein neues Signal generieren. Nicht zu vergleichen mit dem Zusammen mischen zweier Tonsignale. (Bild: Herbert Bernstädt)

 

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Splitter

Ein Splitter hat nicht nur die Aufgabe die Begrenzung von DMX 512 aufzuheben, um mehr als 32 Geräte an eine Linie anschließen zu können. Vielmehr ist der Splitter ein gestalterisches Hilfsmittel, um die DMX-Verteilung sinnig durchzuführen. Diese Signalverteilung hat durchaus etwas mit Havarie zu tun, denn wenn z. B. ein DMX-Strang ausfällt, weil eine Datenleitung einen Schluss hat, wird durch die galvanische Trennung, die ein guter Splitter auf jeden Fall aufweisen sollte, gewährleistet, dass sich der Fehler nicht weiter ausbreitet und sich nur in diesem Strang auswirkt.

Auch kann die Verteilung der Stränge wie z. B. Galerie oben rechts, Galerie Mitte rechts, Galerie unten rechts die Fehlersuche erheblich beschleunigen. Denn wenn alle Geräte eines Steuerungsstrangs auf einmal ausfallen, wird das Problem doch meist auch in dieser Ebene zu finden sein. So wie man wichtige Scheinwerfer z. B. für ein Solo doppelt ausführt, sollte man bei einem DMX-gesteuerten gedoppelten Moving Light auch ein anderes DMX-Universum verwenden, um dem Ausfall des DMX-Strangs entgegenwirken zu können. Hier kommt es auch darauf an wie man am Pult das Verhalten von Scheinwerfern oder Dimmer konfiguriert hat, wenn das DMX-Signal ausfällt. Sehr bewährt hat sich die Einstellung, dass die momentane Position und Lichtstärke beibehalten wird. Würde ansonsten plötzlich alles dunkel, würde der Zuschauer sofort merken, dass hier etwas verkehrt ist.

Bei einem dunklen Raum könnte auch große Unsicherheit und Unruhe entstehen, denn eine Notbeleuchtung würde ja nicht anspringen da der Strom vorhanden ist, aber nur unser DMX ausgefallen ist. Bei einem gedoppelten Soloscheinwerfer dagegen könnte es eher vorteilhafter sein, wenn er ohne DMX ausgeht und der Ersatzscheinwerfer seinen Job antritt, um den Künstler wie gewohnt zu verfolgen und die Farbe zu wechseln, bzw. bei der Folgestimmung eben nicht weiter den Raum erhellt. Oftmals wird der Ersatzscheinwerfer synchron mit Helligkeit mitgefahren, so dass bei Ausfall eines Scheinwerfers sich nur die Helligkeit halbiert, aber der Look erst einmal gleichbleibt.

Prinzipbild Splitter unidirektional
Der Splitter verteilt und verstärkt das Signal auf mehrere Ausgänge. (Bild: Herbert Bernstädt)

Eine andere Art zu splitten ist das Unterteilen der Beleuchtung in verschiedene, unabhängige Gruppen. So kann z.B. die Gruppe Moving Light unabhängig von der Gruppe Weißlicht agieren, die wiederum unabhängig von den Verfolgerfahrern agiert. Nun könnte man hingehen, die Verfolger DMX-gesteuert mit auf das Lichtstellpult zu setzen und natürlich Dimmer (sprich Weißlicht) ebenfalls mit dem Lichtstellpult zusammenfahren. Dies ist heute eigentlich die Normalität, insbesondere um bei den Verfolgern möglichst gleichbleibende Qualität und Synchronität der Ein- und Ausblend-Fades bei mehreren Verfolgern zu erzielen. Auf der anderen Seite gibt es Produktionen, die die Verfolger über einen Caller dirigieren und ein Moving-Light- sowie ein extra Dimmer-Pult einsetzen. Hier geht man davon aus, wenn ein Pult ausfällt, dann sind immer noch zwei Bereiche wie z. B. Verfolger und Weißlicht ohne Qualitätseinbußen und das kann als Show noch hingenommen werden. Der Moving-Light-Operator kann sich derweil um sein Problem kümmern. So ist die Betreuung zweier Pulte zwar personalintensiver, birgt jedoch eine akzeptierbare Verfügbarkeit des ganzen Showablaufs.

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Full Tracking Backup

Damit nun beide Pulte eine Lichtsprung-freie Übergabe erlauben, ist es notwendig, dass beide Pulte zur gleichen Zeit in der gleichen Stimmung sind. Das funktioniert nur, wenn alle Tastenbefehle auf beiden Pulten gleich erfolgen. Es ist noch nicht allzu lange her, da hatte man den Lösungsansatz verfolgt, dass es eine Bedienkonsole gibt, die ihre Befehlsketten an einen Rechnerkern weitergeleitet hat. Um nun eine Redundanz herzustellen, wurde ein zweiter Rechnerkern mit den gleichen Befehlsketten gefüttert. Das war bereits die erste Form eines Full-Tracking-Backups. Jedoch die Synchronisierung beider Rechnerkerne mit jeweils separaten Netzteilen, die jedoch alle auf der gleichen Masse arbeiteten, bereitete mehr Probleme, als wenn man nur mit einem Prozessor alleine gearbeitet hätte. Somit war der Backup-Gedanke eher zu einem Problem geworden.

In der nächsten Generation hatte man via Netzwerk Pulte zusammengeschaltet, damit das zweite Pult genau die gleichen Befehle ausführt wie das primäre Pult. Die beiden DMX-Ausgänge wurden dann über einen Merger zusammengeführt. Dabei ist man über zwei Phänomene gestolpert: Zum einen ergaben sich bei falscher Einstellung wie LTP am Merger oftmals Timingprobleme durch die kleine Verzögerung von einem zum anderen Lichtstellpult, so dass dann ein zittriges DMX-Ausgangsignal die Folge war.

Zum Glück sieht man dies meist gleich beim Systemaufbau und nicht erst mitten in der Show und kann sein System anderweitig aufbauen. Zum anderen musste man feststellen, wenn beide Pulte genau das Gleiche ausführen, das ein Softwarefehler in beiden Pulten mit gleicher Software auch den gleichen Fehler hervorruft. So sind dann beide Pulte stehen geblieben und der Sinn der Backups ging verloren. Die Lösung hierbei ist, dass das zweite Pult im Netzwerk die Daten vom Masterpult zwar erhält, aber nicht gleich umsetzt, sondern wartet, ob das Masterpult noch mit seinem Heartbeat signalisiert, dass es noch nicht abgestürzt ist. Erst dann werden die Befehle als Full Tracking Backup umgesetzt, ansonsten würde der letzte Befehl ignoriert und das Pult würde sich, weil das ehemalige Pult ja kein Lebenszeichen mehr setzt, als neuer Master im Netzwerk vorstellen.

 

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Netzwerke

Jetzt werden aber meist nicht nur zwei Pulte miteinander vernetzt, sondern mehrere Pulte, Medienserver, Dimmer und/oder entsprechend viele Netzwerkknoten. Auch hier ist zu überlegen, was passiert, wenn eine Datenleitung zerstört wird oder ein Switch seinen Dienst versagt. Betrachtet man sich den Fall der Datenleitung, dann ist man geneigt einfach eine zweite Leitung von Switch zu Switch zu legen. Steckt man die Ersatzleitung jedoch schon in beide Switche hinein, würde man hier einen Datenkreis schließen, der dafür sorgt, dass das Datenpaket andauernd im Kreis herumgeschickt wird und damit das Netzwerk wegen voller Auslastung praktisch tot legt.

Einige Switche erkennen diesen Zustand und machen dann mittels Datastrom-Protection den Port zu. Diese Funktion wiederum kann bei großen, sich wiederholenden Datenmengen wie bei Übertragung von ArtNet für die LED-Pixeleinwand zu Problemen führen, weil der für Büroanwendung konstruierte Switch diese Datenmengen fehlinterpretiert und ebenfalls den Port zumachen wird. Hier wird auch deutlich, dass man einen managebaren Switch benötigt, der diese Einstellung zu verändern erlaubt oder einen einfachen Switch, der diese Schutzfunktion nicht aufweist.

Eine andere Funktion, die ein Switch beherrschen sollte, um ein Havarie-fähiges System herstellen zu können, ist das Rapid Spanning Tree. Auch hier wird eine Datenschleife geschlossen, bei dem Switch erkannt und einer der Ports dann geschlossen. Sollte jedoch die Verbindung zueinander unterbrochen werden, dann wird automatisch der geschlossene Port wieder geöffnet und der redundante Weg steht so zur Verfügung.

Problematisch wird es für den Operator, weil er meist nicht mitbekommt, dass ein Weg bereits einen Fehler aufweist und soweit keinen Service veranlasst, um die gleiche Sicherheit wie vorher zu gewährleisten. Auch der Ausfall eines Switches kann mit einem zweiten abgefangen werden. Auch hier gilt das bereits Gesagte, dass die Konfiguration für den Havariefall zugänglich sein muss und dass man den Austausch durch Umstecken realisieren kann, oder das Netzwerk so aufbaut und konfiguriert, dass redundante Wege möglich sind und entsprechend automatisch geschaltet werden.

Diagramm Spanning Tree
Datenschleife verursacht Störung, da durch eine Schleife die Daten endlos herum gesendet werden und damit das Netz lahmlegen.

 

Screenshot aktivieren spanning Tree
„Backup-Funktionalität“ wird aktiviert (Bild: Herbert Bernstädt)

 

Signalplan Steuerprotokolle
Redundantes Netzwerk (Quelle: Lightpower) (Bild: Lightpower)

 

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Faktor Mensch

Für die Bedienung des Systems benötigen wir letztendlich auch Menschen. Menschen können aus den unterschiedlichsten Gründen ausfallen. Es ist zwar wunderbar, wenn man einen zuverlässigen Mitarbeiter hat, der alles Wissen über die Show im Kopf hat, aber wie sieht der Plan aus, wenn er nicht erscheint? Hat er einen Kollegen für den Notfall eingewiesen? Bestehen Pläne, Notizen, Cue-Listen mit Stichworten, wann welche Cue bei welcher Szene ausgelöst werden soll? Hier ist eine Dokumentation sehr hilfreich, die einen Ersatzmann einen viel besseren Job leisten lässt. Ob nun das Textbuch mit den Cue-Aufruf-Notizen oder im Lichtstellpult die Kommentarfelder die nötigen Informationen liefern, bleibt selbstverständlich jedem selbst überlassen. Da der einzelne Operator an sich nicht mit seinem Ausfall rechnet, müssen diese Maßnahmen meist von oberer Stelle angeordnet werden.

Bei größeren Produktionen, bei denen mehrere Operator unter extremen Zeitdruck parallel arbeiten, hat sich auch das Einsetzen eines sogenannten Jokers bewährt. Dieser ist mit seinem Pult im Netzwerk verbunden, und hat keine Aufgabe wie Moving Lights, Weißlicht, LED-Screen o.Ä. Sein einziger Job ist es sich im Problemfall darum zu kümmern, dass die Operator ihre grundsätzliche Arbeit weiterführen können. Auch das hat im weiteren Sinne etwas mit Havarie zu tun, um eine möglichst reibungslose Produktion gewährleisten zu können.

Fehler treten auf. In unserem Bereich sind die Auswirkungen eines Fehlers weitgehend berechenbar. Der Fehlerfall sollte geprobt werden und die notwendige Zeit und zusätzlichen Maßnahmen müssten in der Kalkulation bzw. Planung mit einfließen, wenn man sich einen Ausfall nicht erlauben will. Natürlich gibt es auch Produktionen, bei denen ein Ausfall des Lichts nur marginal auf die künstlerische Darbietung auswirkt. Hier benötigt man dementsprechend weniger Vorkehrungen.

Man sollte aber die Verantwortlichen darauf aufmerksam machen, dass man eben auch für das organisatorische Backup Zeit benötigt, wie Ersatzmann einzuarbeiten oder die Simulation der diversen Ausfälle durchzuspielen. Hat man seine Hausaufgaben durchgeführt, kann es im Fehlerfall dann nur noch heißen „Don’t panic!“. Das reine Hinstellen eines Ersatzpults erfüllt die Anforderung einer umfänglichen Ausfallsicherheit aber nicht.

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