Erster Teil: Die Basics
In diesem Teil möchte ich euch die wichtigsten Grundlagen und die Leistungsberechnung vorstellen. Im 2. Teil folgt dann die Praxis: Ihr lernt, wie ihr Eure Energieversorgung ganz leicht selber prüft, welche Fehler Totalausfall oder Konzertunterbrechung/-abbruch verursachen und wie ihr Euch dagegen schützt. Außerdem gebe ich euch ein paar wichtige Tipps zur Pannenhilfe bei der Spannungsversorgung auf der Bühne.
Denn: Könnte nicht jeder Musiker oder Techniker ein wirklich schönes Leben haben – zumindest was die Stromversorgung seiner Geräte anginge? Wenn er einfach den Stecker in die passende Netzdose steckt und zack – das wär´s schon! Gut, wer sich diese Illusion bewahren möchte, liest ab hier besser nicht weiter.. denn entweder ihr habt danach vor jedem Gig einen gehörigen Bammel oder ihr nehmt Euch zukünftig eine elektrotechnisch ausgebildete Fachkraft mit … oder …
Die Leistungsberechnung für die Stromversorgung auf der Bühne
Wir brauchen eine Leistungsberechnung, damit wir abschätzen können, wieviel Leistung unser Equipment insgesamt benötigt und ob die vorhandene Stromversorgung ausreicht.
Auf den meisten Geräten ist hinten (oder in der Bedienungsanweisung) ein entsprechender Hinweis, der die maximal aufgenommene Leistung P in Watt = W (oder VA) angibt. Die Sicherungen der Hausversorgung (Leitungsschutzschalter) lösen ab einem bestimmten Strom in Ampere = A aus, z.B 10A, 16A, 32A. Diese Auslöseströme sind auf den jeweiligen Sicherungen vermerkt, (wobei es hier verschiedene Auslösecharakteristika gibt, die uns vorerst nicht interessieren).
Weiterhin ist noch wichtig, dass jeder Stecker nur einen bestimmten Maximalstrom verkraftet, z.B. eine übliche Schukosteckdose 16 A im normalen Gebrauch.
Doch wie können wir nun ausrechnen, wieviel Leistung wir unserer jeweiligen Dose entnehmen können? Dazu gibt es eine wichtige Formel, zu der wir für unseren Gebrauch wissen müssen, daß die von uns benutzte Spannung U in „Volt“ = V als konstant mit 230V angenommem wird d.h. Leistung = Strom x Spannung, oder als Kürzel: P = U x I in den Einheiten: W;V;A.
Leistung = Strom x Spannung, oder als Kürzel: P = U x I in den Einheiten:
- W = Watt für Leistung;
- A = Ampere für Strom;
- V = Volt für Spannung.
Ein kleines Beispiel: Unser Bühnenstromanschluß besteht aus einer Standard-Schukowandsteckdose mit einem sog. einphasigen Anschluß und 3 Kontakten …
… und ist mit einer 16A Sicherung abgesichert. Welche Gesamtleistung P kann angeschlossen werden?
Lösung: P = U x I = 230V x 16A = 3.680W – Also können wir entsprechend soviele Geräte anschließen, bis die Summe der Einzelleistungen bei ca. 3.600 Watt liegt.
Auf Geräten wird die Leistung oft in VA angegeben, was bedeutet, dass Blind- und Scheinleistungskomponenten mitgerechnet werden. Wir beschränken uns im normalen Bühnenalltag auf die Quick & Easy Methode, um überschlägig unseren Leistungsbedarf abzuschätzen
Dreiphasige Spannungsversorgung = Drehstrom
Bis jetzt hatten wir es mit einer einphasigen Spannungsversorgung zu tun. Finden wir eine dieser roten Wandsteckdosen, haben wir es mit einem dreiphasigem CEE-Anschluß zu tun, erkennbar an insgesamt 5 Kontakten. (siehe Abb.1)
Diese Anschlüsse sind mit jeweils einer Sicherung pro Phase abgesichert und man kann hier entsprechend 3 mal den auf der Dose angegebenen abgesicherten Strom entnehmen.
Üblich sind CEE-Anschlüsse mit 16A, 32A, 63A, 125A Haben wir einen 16A-CEE Anschluss, so liefert dieser 3 x 3.680 W. Das entspricht einer Gesamtleistung von ca. 12.000 W.
Abb.1
Bei normalen Geräten mit Schukosteckern muß ein Fachmann für die Verteilung auf Schukodosen oder Dimmerpacks sorgen. Dafür gibt es Verteiler in verschiedenen Ausführungen.
Abb.2
Wenn ihr hier etwas falsch macht, schnuppern eure Geräte an einer satten Überspannung von 400V anstelle der erwarteten 230V und das bedeutet für eure Geräte oft den sicheren Tod oder den endgültigen Ausfall für die Show.
Das kommt öfter vor, als ihr euch vorstellt und die direkten Folgen am Showabend sind äußerst unangenehm (mengenweise wichtiges Equipment zerstört oder temporär unbrauchbar), ganz abgesehen von den Reparaturzeiten und – Kosten hinterher. Um die Zusammenhänge etwas zu verdeutlichen, betrachten wir uns die Netzversorgung:
Abb.3
Aufbau und Zusammenhänge
In Abb.3 seht ihr das Foto einer 3-phasigen CEE-Aufbaudose und darunter die entsprechenden Belegungen der 5 Anschlüsse.
Hierbei sind L1, L2, L3 die sogenannten Außenleiter, die die Stromquelle mit den Verbrauchern verbindet. N ist der Neutralleiter, der mit dem Mittel- oder Sternpunkt der Stromquelle verbunden ist. PE ist der Schutzleiter, der zum Schutz von Körpern oder einzubeziehenden Metallteilen dient.
Abb.4
In Abb.4 kann man gut erkennen, wie bei korrekt funktionierender Stromversorgung die Einzelspannungen zwischen den verschiedenen Punkten zu messen sein müssen. Hier sind vor allen Dingen die Pfade zu beachten, die 230V führen. Geräte wie z.B. Dimmer, die direkt über einen 5-poligen CEE Stecker angeschlossen werden, teilen intern die 3 Außenleiter, jeweils mit N und PE in 3 Spannungspfade mit je 230V auf.
Entsprechend ist auch jeder Schuko Anschluss aufgebaut: Je einmal einer der Außenleiter, einmal Neutralleiter, einmal Schutzleiter. Damit ist auch klar, was wir hier bei korrekt versorgtem Anschluss messen müssen:
- L<->N= 230V (von jeder Einzelphase gegen Null)
- L<->PE= 230V (von jeder Einzelphase gegen Erde)
- N<->PE= 0V
- L<->L=400V (von jeder Phase gegen eine der beiden anderen)
Zum Messen benutzen wir praktischerweise einen Duspol (s. Abb:4) oder ein Multimeter; ein Vielfachmeßinstrument im Wechselspannungsbereich (AC). Diese Geräte sind generell sehr sinnvoll, so kann man damit auch Kabel und ähnliches überprüfen. Ein für unsere Zwecke ausreichendes Instrument ist schon für unter 50€ erhältlich.
Zum Abschluss des ersten Teils möchte ich euch noch die fünf Sicherheitsregeln für Arbeiten an elektrischen Anlagen ans Herz legen, die in der DIN-Normenreihe VDE-0105 zusammengefasst sind und Stromunfälle verhindern sollen:
- Freischalten
- Gegen Wiedereinschalten sichern
- Spannungsfreiheit allpolig feststellen
- Erden und kurzschließen
- Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken
Einzelheiten um Umsetzungstipps findet ihr hier.
Im zweiten Teil spreche ich mit euch über verschiedene Schutzmaßnahmen und die Fehlererkennung und -behebung. Außerdem gebe ich Euch Pannenhilfe bei der Spannungsversorgung auf der Bühne.
Wie behandelt ihr das Thema Stromversorgung auf der Bühne? Eure Erfahrungen könnt ihr gerne in den Kommentaren hinterlassen.
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