Lichttechnik: Lichtgestaltung mit RGB

RGB-Lichtgestaltung in der stationären und temporären Architektur

Lange Jahre galt die professionelle RGB-Steuerung, bei der definierte Lichtsequenzen aus den Farben Rot, Grün und Blau gemischt werden, als der Bühnenbeleuchtung vorbehalten. Der große Durchbruch der RGB-Technik für die moderne Architektur gelang erst durch die konsequente Umsetzung der LED-Optionen in ansprechende und oftmals unsichtbare Leuchtenkörper, die vom Grundsatz und der formalen Gestaltung her auch einen dortigen Einsatz unter ästhetischen Aspekten möglich machten. Mit CueCore2 wird zudem eine typische Lichtsteuerungslösung für RGB-Systeme beispielhaft vorgestellt.

Lichtsteuerung in der Sugar City in Halfweg
Roel van Gisbergen setzte die Vision der komplexen Lichtsteuerung in der Sugar City in Halfweg mit der Software CueluxPro in Kombination mit den QuadCore-Modulen sehenswert um. (Bild: Visual Productions BV / Zoe)

Inhalt dieses Grundlagenartikels:

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Die moderne (Innen-)Architektur verlangt heutzutage nicht nur aufgrund der technischen Möglichkeiten, sondern auch der Erwartungen und Erfordernisse mehr als nur eine lichttechnisch einwandfreie und den Normen entsprechende Beleuchtungslösung. Steuerungsoptionen hinsichtlich der Helligkeit und Lichtfarbe sind definitiv im Trend und werden von komplexen Farbsteuerungen abgerundet. Die unterschiedlichen Protokolle, die anfänglich für Unsicherheiten und Verwirrung beim Entscheider sorgten, sind inzwischen soweit ausgereift und durch optionale Gateways nahezu grenzenlos miteinander zu kombinieren, dass das Vertrauen in die komplexe Technik wächst. So wagen sich immer mehr Planer, aber auch User an die Thematik heran und lassen sich von den Möglichkeiten faszinieren. Die Anwendungsbereiche sind vielfältig und reichen von der Außenbeleuchtung über wirkungsvolle Szenarien in der Innenarchitektur bis hin zu temporären Anwendungen in der Veranstaltungs- und Eventtechnik.

Bedarfsgerechte RGB-Steuerung

Es steht außer Frage, dass farbiges Licht seit jeher auf den Anwender eine Faszination ausübt, was den Planer oftmals dazu bewegt, diese wirkungsvollen Effekte im Projekt einzusetzen. Grundsätzlich spricht auch nichts dagegen, solange eine solche Installation nicht zum Selbstzweck mutiert und sich der Zusammenhang, zwischen Lichtwirkung, Architektur und der gewünschten Assoziation dem Betrachter auch erschließt. Ein softer Wechsel zwischen den einzelnen Farbwelten mag durchaus attraktiv sein, wird aber auch als langweilig und überfrachtet bewertet, wenn es nicht einen schlüssigen Grund dafür gibt. So sollte die Lichtsteuerung grundsätzlich am Bedarf und der erwünschten Wirkung orientiert sein, um seine Stärken zu optimieren und zu einer nachvollziehbaren Installation zu werden. Denn nicht nur hier gilt, dass weniger doch meist auch mehr ist.

Es ist oftmals schwierig, eine farbige Lichtsteuerung schlüssig in eine „normale“ Architektur einzubinden, ohne als sinnfreie Effekthascherei wahrgenommen zu werden. Ein ausgereifter Plan, ein mutiges Konzept und eine durchdachte Lösung sind hier der Schlüssel zum Erfolg. Doch finden sich komplexe RGB-Steuerungen oftmals in der temporären Architektur wieder, die aufgrund ihrer Eigenart bezogen auf den zeitlich begrenzten Lebenszyklus einen wesentlich größeren Spielraum bietet und etwas leichtfüßiger behandelt werden darf bzw. muss. Der Begriff und der Einsatz der „temporären Architektur“ klingen modern und scheinen eine Erfindung oder ein Trend der Neuzeit zu sein. Doch bereits im Barock wurde diese Form der Bauart z. B. bei zeremoniellen Umzügen genutzt und hat sich bis heute bewährt. Es handelt sich dabei um Baumaßnahmen mit einer beschränkten Lebens- bzw. Nutzungsdauer, die oftmals auch als Übergangslösungen konzipiert sind, um beispielsweise einen akuten Bedarf zu decken. Dabei stehen natürlich auch Veranstaltungen jeder denkbaren Art im Fokus, und je nach Zielgruppe bzw. Darstellungskonzept spielt eine farbige Lichtsteuerung eine entsprechend große Rolle und rundet die Wirkung der jeweiligen Bauten ab oder sorgt sogar für eine visuelle Verbesserung.

Grundsätze der RGB-Technik

Der Mensch verfügt im Auge über drei verschiedene Zapfentypen, deren Wellenlängen den Farben Blauviolett, Smaragdgrün und Gelbgrün entsprechen. Der mittlere Zapfentyp verbessert die Sichtbarkeit bzw. Unterscheidung von Gelb-, Rot- und Grüntönen. Je nach Aktivierung der entsprechenden Zapfen ergeben sich daraus die jeweiligen Farbtöne, bei einer ausgeglichenen Reizung aller Zapfentypen entstehen Eindrücke von Grau bis Weiß. Daraus resultiert das Prinzip der RGB-Farbmischung. RGB steht dabei als Abkürzung für die drei additiven Grundfarben Rot, Grün und Blau. Durch die Mischung lassen sich Millionen Farben darstellen, und aus der gleichmäßigen Kombination der Grundfarben ergeben sich folgende Ergebnisse: Rot + Grün = Gelb, Rot + Blau = Magenta, Blau + Grün = Cyan und Rot + Blau + Grün = Weiß.

Im Gegensatz dazu steht das subtraktive Farbsystem, welches sich insbesondere in Drucktechniken wiederfindet. Hier wird bei steigender Vermischung weniger Licht reflektiert, und die Darstellung wird somit auch immer dunkler. Die Grundfarben sind hier Cyan, Magenta und Gelb (CMY). Ein klassisches RGB-Licht besteht aus dreifachen Dioden (oder drei einzelnen Farbdioden), die bei gleichen Anteilen ein weißes Licht erzeugen. Dieses weiße Licht wird nicht dieselbe Helligkeit aufweisen wie das Licht einer echten weißen LED-Diode und kann dabei ungewünschte Spuren anderer Farben enthalten. In vielen Fällen wird aus diesem Grund eine zusätzliche weiße Lichtquelle verwendet (RGBW-Farbmischung), um eine bessere weiße Lichtfarbe zu erzielen. Besonders vorteilhaft ist der Umstand, dass die weiße LED vorab in ihrer Lichtfarbe (also kaltes oder warmes Weiß) definiert werden kann.


Beispiel CUECORE2

Eine typische Lichtsteuerungslösung für RGB-Systeme ist Cue- Core2, eine kompakte und leistungsfähige Lichtsteuerung des niederländischen Herstellers Visual Productions. Als Nachfolger des etablierten CueCore wurde das Gerät umfangreich überarbeitet, überflüssiges Gewicht in Form von unnötigen Features abgelegt und dafür um neue, wichtige Funktionen erweitert. Zudem verfügt das Gerät nun über einen erweiterten Speicher. Kern-Einsatzbereich des CueCore2 sind weiterhin temporäre und dauerhafte Installationen im Architekturlichtbereich. Das Modul beinhaltet ausschließlich Solid-State- Komponenten und ist daher wartungsfrei. Alle Einstellungen und Programmierungen können auch aus der Ferne über einen Standard-Web-Browser erfolgen, so dass ein System jederzeit extern überwacht und konfiguriert werden kann. CueCore2 bietet 1.024 DMX-Kanäle an zwei fünfpoligen XLR-Steckverbindern, die wahlweise als Eingang oder Ausgang konfiguriert werden können. Zudem ist eine Ethernet- Schnittstelle für diverse Ein- und Ausgangs-Protokolle vorhanden.

Optoisolierte Eingänge, die wahlweise mit 1/0 oder 0-10 Volt belegt werden können, ermöglichen Interaktionen, was sich zum Beispiel als sinnvoll in Museen oder komplexen Festinstallationen erweist. Das kompakte Gehäuse ist für Hutprofilschienen- Montage ausgelegt und verfügt zudem über einen DMX/Art-Net/sACN-Rekorder mit bis zu sechs zeitgleich abspielbaren Playbacks, von denen jedes aus bis zu 128 Sequenzen bestehen kann. Eine Echtzeituhr garantiert perfekt getriggerte Events. CueCore2 wird inklusive der Software CueluxPro geliefert, die eine leistungsstarke Bedienoberfläche bereitstellt, mit der sich Live-Shows oder ähnliche Programmierungen wie auf einem „teuren“ Lichtmischpult spielend einfach vornehmen lassen. Gleichzeitig dient die Software auch der Programmierung von komplexen Lichtshows innerhalb des CueCore2. Die Software ist kompatibel zu PC,- MAC- und LINUX-Systemen, hat eine mehrsprachige Benutzeroberfläche und arbeitet zuverlässig mit optionalen Touchscreens. Die Benutzeroberfläche ist an verschiedene Bildschirmauflösungen anpassbar, die Ansteuerung des Cue- und Quadcore erfolgt problemlos, und im Speicher der Module wird ein automatisches Backup erstellt. Ein SyncoBEAT für manuelles Triggern der Chasegeschwindigkeit, Individuelle Fade In & Out Zeiten pro Cue/Szene und eine umfangreiche Effektbibliothek runden das Portfolio ab.


Protokolle der Lichtsteuerung

Grundsätzlich besteht eine professionelle Lichtsteuerung aus drei Komponenten: die Leuchten, die Hardware zur Ansteuerung und die Software zur Programmierung. Neben einer Vielzahl an proprietären (Licht-)Steuerungssystemen, z. B. HomeMatic, Q-Wave, io-homecontrol, LCN, digitalSTROM oder vitaLED, stehen für die Lichtsteuerung die beiden großen und offenen Systeme DALI und DMX zur Verfügung.

Die Steuerungsmöglichkeiten des Cue- und QuadCore erlauben es, hier am Beispiel der Eventlocation Sugar City in Halfweg, durch nahezu unendliche Möglichkeiten der Farbmischung in einer Location gänzlich unterschiedliche Räume zu erschaffen.

Das DALI-System kann in der Grundausstattung bis zu 64 Adressen, 16 Gruppen und 16 Szenen verwalten und eignet sich somit in der grundsätzlichen Ausführung für kleinere Projekte bzw. Gebäudeabschnitte. Die neuere Variante DALI 2 ermöglicht es Sensoren, selbständig auf den Bus zuzugreifen und entweder an ein Mastersteuergerät, an Leuchtenbetriebsgeräte oder andere Sensorsteuergeräte zu kommunizieren. Auch Individuallösungen, wie beispielsweise DALI Professional von Osram, erweitern die Funktionen. Hier können vier DALI-Linien mit insgesamt 256 EVG zusammengeschlossen werden und mit bis zu 50 Taster- bzw. Sensorkopplern erweitert werden. Das digitale Steuerprotokoll DMX hat seine Stärken in der Größe des auszubauenden Systems, der Betriebssicherheit und Geschwindigkeit.

Fassade des Supreme Audit Office in Polen
Die Fassade des Supreme Audit Office in Polen lässt sich in unterschiedlichen Farben und Verläufen beleuchten und verfügt zusätzlich über eine wirkungsvolle Lichtprojektion. Als Basis für die Lichtsteuerung wurde der QuadCore eingesetzt. (Bild: Prolight Sp. z o.o.)
Jaarbeurs Utrecht
Jaarbeurs ist ein Ausstellungs- und Kongresszentrum im niederländischen Utrecht und wurde lichttechnisch umfangreich, basierend auf einer Vielzahl QuadCore Geräten und Bedienelementen, ausgestattet. (Bild: Visual Productions BV)

Denn theoretisch lassen sich bis zu 512 Informationen über eine Leitung schicken. Dies relativiert sich jedoch in der Praxis, da jedes angeschlossene Gerät die Steuereinheit entsprechend belastet und so die Grenze bei 32 Geräten auf 300 m Leitungslänge liegt. Um dies im Bedarfsfall zu erweitern, werden sogenannte Splitter oder Booster eingesetzt. Sie verstärken oder regenerieren das Signal, und so können weitere 32 Geräte angeschlossen werden. Die Schaltung erfolgt hierbei in Reihe und auf keinen Fall sternförmig, außer von einem Splitter oder Booster aus. Da die Kommunikation zwischen Sender und Empfänger im Standard DMX-System nur einseitig erfolgt, wurde der Standard DMX RDM (Remote Device Management) entwickelt.

Der CueCore 2 verfügt über zwei DMX-Ausgänge, die auch als Eingang schaltbar sind, für insgesamt 1.024 DMX-Kanäle. Auf der Rückseite befinden sich eine Ethernet-Schnittstelle sowie optoisolierte Eingänge, die wahlweise mit 1/0 oder 0–10 Volt belegt werden können. Der Vertrieb in Deutschland erfolgt unter anderem über die LMP Lichttechnik Vertriebs GmbH in Ibbenbüren.

Die eingebrachten Geräte und Leuchten werden automatisch erkannt und bekommen entsprechende Adressen zugewiesen, so dass die manuelle Konfiguration entfällt. So hat DMX RDM im Architekturlichtbereich, aber auch im Theater gegenüber dem Standardsystem Vorteile, da eben gerade die Geräte-Einstellung und Verwaltung zentral am Steuerpult bzw. Computer vorgenommen werden kann. Sämtliche eingebrachten Geräte, Splitter und Booster müssen allerdings RDM-fähig sein, um die Informationsdaten in beide Richtungen transportieren zu können. Dies erlaubt die uneingeschränkte Kontrolle über die jeweiligen Betriebszustände, um eventuelle Störungen schnell zu lokalisieren und ggf. zu beheben.

Lichtsteuerungssysteme, basierend auf dem CueCore oder Quad- Core
Lichtsteuerungssysteme, basierend auf dem CueCore oder Quad-Core, lassen sich optional mit unterschiedlichen Aktoren erweitern und sorgen so für eine Steigerung des Nutzerkomforts. (Bild: LMP Lichttechnik Vertriebs GmbH)

Beide Systeme sind grundsätzlich kabelgebunden und gewährleisten in dieser Form das höchste Maß an Sicherheit. Es existieren jedoch auch Lösungen, bei denen sowohl im DALI- als auch im DMX-System die Daten per Funk übertragen werden. Insbesondere in Gewerken, in denen zusätzliche Installationsmaßnamen aufgrund baulicher Begebenheiten nicht erwünscht oder nicht möglich sind, lassen sich Funklösungen einsetzen.

Weblinks


(aus Professioanl System 01/2019)

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