Der schwere Bühnenunfall am Wochenende hat viele Veranstaltungstechniker ins Grübeln gebracht; unsere Technikerforen sind voll von Thesen. Sehr schön sind immer wieder die Stimmen derjenigen, die es ja schon immer gewußt haben. Auch hier rund ums Blog gab es ein paar Diskussionen. Sehr interessant bei meinem Blog finde ich, daß ein Großteil der Leser nicht kommentieren, sondern lieber eine Mail schreiben; auf einen Kommentar kommen im Schnitt fünf Mails. Um das alles ein wenig zusammenzuführen, möchte ich hier mal ein paar Grundlagen zu Windlasten aufschreiben. Ich glaube, daß dann der ein oder andere versteht, daß das mit Bühnen bei Sturm gar nicht so einfach ist und daß es gar kein Patentrezept geben kann.
So stellen wir uns ja eine rundum mit Planen versehene Bühne bei Wind vor: von links kommt der Wind, der rote Anteil dengelt gegen die Bühne, der grüne fliegt einfach drüber weg und der blaue Pfeil symbolisiert die daraus entstehende Kraft; die Bühne wird nach rechts gedrückt. So weit, so einfach.
In den Diskussionen kommen immer die Begriffe „Windverband“, „Verspannung“, oder „Bracing“ vor. Die sollte ich auch nochmal eben erklären. Wenn ich bei einem Quadrat kräftig oben gegen die Ecke drücke, dann wird sich dieses Quadrat mit zunehmender Kraft irgendwann in Richtung Salmiakpastille verbiegen; wäre das Quadrat eine Bühne, dann würde sie einfach umkippen. Man kennt das ja auch, wenn man ein Regal oder einen Schrank aufbaut: solange keine Rückwand drin ist, ist diese Konstruktion ganz schön labil.
Wenn man jetzt das Quadrat verspannt, da also ein Kreuz reinsetzt, dann kann sich das Quadrat nicht mehr so einfach verbiegen, weil nämlich die dagegendrückende Kraft innerhalb der Verspannung abgeleitet wird. Auch das kennt man von zuhause: beim billigen Regal aus dem Sonderangebot schraubt man hinten ein Kreuz dran und schon steht das Teil. Genau sowas machen wir bei Bühnen (hoffentlich) auch: im Dach, in der Rückwand und in den beiden Seiten werden solche Verspannungen eingesetzt und die machen die Bühne erst stabil. Nur bei der Bühnenvorderseite würde das ja doof aussehen und darum läßt man sie dort weg. Allerdings gewinnt man im Sturmfall ganz erheblich an Stabilität, wenn man dann dort solch eine Verspannung auch anbringt. Darum ist es sinnvoll, sie schonmal vorzubereiten, damit es dann im Ernstfall ganz schnell geht.
Bei genauer Betrachtung der Wirkungsweise eines Kreuzes versteht man auch recht schnell, daß die an dieser Stelle oft und gern eingesetzten 5 – Tonnen – Spanngurte vielleicht doch keine sooooo gute Idee sind, wenn sie schon ein wenig verschlissen sind. Richtige Stahlspanner, -seile, -schäkel sind da viel vertrauenserweckender. Denn wenn so eine Strecke reißt, dann ist es auch das Ende der Bühne.
Nun wird immer wieder gesagt, daß man im Sturmfalle einfach die seitlichen Planen entfernen solle, um die Windlast zu verringern und die Bühne vor dem Umkippen zu bewahren. Erstmal sieht das ja auch logisch aus: der Wind kann unten einfach durchpfeifen (den Restluftwiderstand der Traversenkonstruktion und der PA vernachlässigen wir hier mal eben), nur noch oben beim Dach ist ein luftundurchlässiger Bereich, also entstehen da viel weniger Kräfte, die die Bühne umschmeißen können. Das ist allerdings wie immer im Leben nicht ganz so einfach.
Wenn wir mal eben nur das Dach anschauen, dann haben wir da ganz plötzlich das Tragflächenprinzip (oder das Prinzip, mit dem sich Segler „am Wind“, also fast gegen den Wind, bewegen), mit dem es auch eine Antonow 225 schafft, mit insgesamt 600 Tonnen Kampfgewicht abzuheben. Ooops.
Im Detail: ich habe links neben das Bühnendach mal zwei Luftmoleküle gemalt, die genau übereinanderstehen. Das untere Molekül fliegt unter dem Dach durch, das obere schafft es leider nicht und muß den langen Weg über den Giebel nehmen. Dabei muß es richtig Gas geben, denn es muß trotz der längeren Strecke zum selben Zeitpunkt wieder am Ende des Daches sein, wie das Molekül, das den kürzeren, unteren Weg genommen hat. Dadurch entsteht ein Sog, der das Dach nach oben zieht. Das ist keine abstrakte Kraft, die man mal eben vernachlässigen kann, sondern eine sehr reale.
So sieht es also dann auf die ganze Bühne übertragen aus: bei entfernter Verplanung entstehen zwei Kräfte, die die Bühne im Zweifelsfall nach rechts wegfliegen läßt. Wie die Bühne konkret reagiert hängt vom einzelnen Bühnentyp ab. Ist das Dach fest mit den Towern verbolzt und hängen unten große Tanks dran, dann mag das so halten. Ist das Dach nur mit Stahlseilen gegen herunterfallen gesichert, dann kann und wird sich das Dach richtig bewegen und bringt eine schicke Dynamik ins Spiel, die die Situation zusätzlich verschärft.
In diesem Zusammenhang laßt uns doch auch noch mal eben über die PA sprechen. Oft wird ja gefordert, die PA herauszunehmen. Ich sehe das ein wenig differenzierter. Wenn die PA wild im Wind schaukelt, dann ist sie durch die Dynamik eine zusätzliche Gefahr, ja. Ist sie aber sauber verspannt und hängt ruhig im Dach, dann ist sie ein zusätzliches Gewicht, das das Dach am Abheben hindert. Das kann nicht nur schlecht sein.
Zu guter Letzt wird gern gefordert, das Dach so schnell wie möglich abzulassen, um so die Windangriffsfläche zu verringern und den Schwerpunkt der Windangriffsfläche schön weit herunterzubekommen. Wenn man das rechtzeitig macht und das Dach unten auch nochmal herunterspannt, daß es nicht auffliegen kann, dann ist das eine tolle Lösung. Allerdings liegt die Betonung hier sehr deutlich auf rechtzeitig. Mitten im Sturm auf die Idee zu kommen, mal eben das Dach herunterzufahren, ist glatter Selbstmord. Sobald ich das Dach nach unten fahre, sind die Verspannungen nicht mehr gespannt, also unwirksam. Ich mache damit die Bühne zu einer absolut windempfindlichen Konstruktion, die ganz einfach umfallen kann. Bei den meisten Bühnen muß ich die Verplanung vorher lösen; die kann ich im Wind aber in der Regel gar nicht mehr festhalten, sie wird mir also quer über den Platz segeln. Zum Herunterlassen muß ich die Verbolzung lösen; nun habe ich ja schon die Planen davonfliegen lassen, ich habe also beste Segeleigenschaften des Daches. Wenn ich die Bolzen unter Starkwind löse, dann wird mir das Dach nach oben wegfliegen. Also: das Ablassen des Daches bitte niemals unter Starkwind versuchen.
Beim Thema Wegfliegen der Verplanung fällt mir noch die folgende Geschichte ein: ein Bühnenbauer erzählte mir mal ganz stolz, daß er den Abstand der Gummistrapsen für seine Gaze so berechnet habe, daß bevor die Bühne umfalle, die Verstrapsung der Gaze reißen würde und somit der Druck vermindert. Das ist natürlich eine schlaue Idee. Allerdings möchte ich nicht auf dem Platz sein, wenn mal plötzlich so eine 100m² große Plane aus der Bühne platzt und quer durch das Publikum gefetzt wird.
So. Jetzt ist die Verwirrung wahrscheinlich groß. Was soll ich denn jetzt nun mit meiner Bühne machen, wenn ein Sturm vor der Bühne steht ? Das kann ich Euch auch nicht sagen und das kann keiner. Weil es nämlich keine allgemeingültige Antwort gibt. Je nach Dachform ist es ein großer Unterschied, ob der Wind von der Seite oder von vorn/hinten kommt. Je nach Konstruktion geht es langsamer oder schneller, ein Dach abzulassen. Beispielsweise. Die beste Handlungsweise hängt von vielen Faktoren ab, die man kaum pauschalisieren kann.
Was man machen muß: sich im Vorfeld genaue Gedanken darüber machen, wie ich in dieser konkreten Situation mit diesem konkreten Material bei Starkwind reagiere. Alle notwendigen Arbeitsschritte kennen und vorbereiten (es hilft nicht, wenn der Lehrling noch mal eben mit dem Sprinter ins Lager fahren muß, um das Material für die Verspannung an der Bühnenvorderseite zu holen). Ich muß sauber und stabil mit geprüftem Material bauen und nicht mit deutlich ablegereifem Material und leicht angeschöntem Baubuch durch die Lande fahren. Und ich muß den Mut und die Durchsetzungskraft haben, im Zweifelsfall die Bühne zu sperren und das Publikum nach Hause zu schicken. Rechtzeitig.
Der letzte Punkt ist wahrscheinlich der schwierigste, weil es da ja dann immer noch die „Et hätt ja noch immer jootjejange“ – Veranstalter und Cheffen gibt.
Und nicht umsonst fallen Bühnen ja rechtlich auch unter die „Fliegenden Bauten“………
Nicht zuletzt wegen den Zeichnungen bis zum letzten Wort gelesen. Gut erklärt. Als Veranstalter die Reißleine zu ziehen und abzublasen, dazu gehört trotzdem was. Bin froh, so etwas nicht entscheiden zu müssen.
Hallo Markus,
vielen Dank für die ausführliche Erklärung. Vielleicht kann ich damit ja bei meinem Rigging-Lehrer ein paar Extra-Punkte machen wenn wir über das Thema sprechen =).
schöne Grüße
Marius
Ein perfekter Eintrag, wie Steffen – bis zum Schluss durchgelesen, richtig gut!
Danke!
Hi!
Super Post!
Die Kräfte sind gut und anschaulich erklärt, das versteht sogar ein billig PA- Verleiher ;-)
(ich bin keiner xD)
noch eine Möglichkeit, bevor man das Dach ablässt: man kann die Plane rausschneiden (Hat mir ein Kollege erzählt, dass er das in der PSV letztens bei einem Rundbogen-Dach mit Spezialplane machen musste, weil es sonst weg geflogen wäre.
Nabend,
das problem ist aber das man um Dachplanen oder Seitengazen rauszuschneiden einen oder mehrer Leute auf die Tower bzw. aufs Dach schicken muss.
Also mich könnste da mal schön am A…. lecken. Ich würd da auch keinen hoch schicken, und auch nicht zulassen da da einer hoch geht.
Material ist ersetzbar.
Nächtle,
Klaus
Moin. Mein ex-Azubi hat mir den Blog zugemailt. Da alles absolut narrenfest formuliert ist, muss ich ihm dafür danken. Echt Top. Nach wie vor kernaussage: gmv, ordentliches Material und ausgebildetes Personal mit auf die Baustelle nehmen. Macht alles sicherer, wenn auch niemals perfekt. Frage mich nur immer wieder, wieviele Unfälle noch passieren müssen, damit man all dies auch vernünftig bezahlt bekommt, bzw. Endlich „those fucking Dumper“ zu Hause bleiben dürfen?!! Zu den anderen Kommentaren kann ich nur auf die geltenden Verordnung und somit auf entsprechende abwurfssysteme etc. Verweisen. Es gibt ja zumindest einige, bei denen man hoffen darf, dass sie funktionieren.
Nochmals danke für diesen Blog und Guts naechtle.
Ich kann und muss mich meinen Vorgängern anschließen.
GENIAL und Anschaulich erklärt!
und Markus schreib ihn doch nochmal auf Englisch und schick ihn nach Amerika. Vielleicht hilft er dem ein oder anderen.
Weiter so!
Gruß aus m ländle
Nils
Danke und Daumen hoch. Sauber beschrieben und vor Allem FÜR JEDEN VERSTÄNDLICH!
Danke Markus,
für deine anschauliche Beschreibung zum Thema Windlast :-)
Damit bringst du die physikalische Gesetze und technisches Wissen auch in die „Verwaltung“ ;-)
lg
Conny
Welches sind denn beispielsweise funktionierende Abwurfsysteme? Suche schon länger bei Google&Co. danach und bin bisher nicht fündig geworden…
Gruß
Manuel
Schau mal hier http://www.quickdrop.de/
Und schon Gabs die nächste fliegende im Belgien. Laut n-tv drei tote. Die Bilder sagen alles. Auch ein sicher ausgeführtes Layher knickt im Wind wenn es entsprechende Windflächen anbietet.
Zum Thema funktionierende abwurfsysteme:
– quickdrop funktioniert soweit, is jedoch bei der Montage recht tricki
– gängig sind auch laufschienen, wo die seitenplanen mit rollen drin sind, und im Fall x herausgezogen werden können.
das Bühnendach hat sich bei Windstärke 8-9 nach oben verschoben/ verbogen: http://www.ostseewelle.de/nachrichten/sturm-verhindert-unheilig-konzert
Danke für den anschaulichen Bericht. Saßen gestern auf einer dieser Bühnen, die man zu einem Anhänger zusammenfalten kann. Von irgendwelchen Tanks oder Gewichten keine Spur. Braucht man die da nicht?
(Ok, böse Zungen behaupten, dass bei einer so gewichtigen Band sowieso nix wegfliegen könne …)
Ob und wie eine Bühne ballastiert werden muß, steht im Baubuch oder der Typenzulassung einer Bühne. Manche Hängerbühnen sind tatsächlich so konstruiert, daß sie keinen weiteren Ballast benötigen.
Hey,
der Artikel ist wirklich gut geschrieben und veranschaulicht die physikalischen Probleme sehr schön. Da dieser Artikel (zwar leider nicht im Original, aber egal) häufiger in sozialen Netzwerken geteilt wird, möchte ich doch gerne auf einen Fehler hinweisen.
Du schreibst:
„Das untere Molekül fliegt unter dem Dach durch, das obere schafft es leider nicht und muß den langen Weg über den Giebel nehmen. Dabei muß es richtig Gas geben, denn es muß trotz der längeren Strecke zum selben Zeitpunkt wieder am Ende des Daches sein, wie das Molekül, das den kürzeren, unteren Weg genommen hat. Dadurch entsteht ein Sog, der das Dach nach oben zieht.“
Es gibt kein physikalisches Gesetz und damit auch keinen Grund, warum das obere Molekül zeitgleich mit dem unteren wieder am Ende des Daches sein sollte.
In der oberen Grafik wird in der Regel nur eine Kraft nach unten und nach Rechts wirken. Erst bei ungünstigeren Dachformen, unter die sogar eine Plane fallen würde, wenn der Wind im richtigen Winkel steht, tritt eine größere Kraft nach oben auf.
Ein gern genutztes Gegenbeispiel um zu zeigen, dass deine Beschreibung mit den zeitgleich ankommenden Molekülen nicht stimmen kann, ist die Flugweise eines Papierfliegers, welcher keine spezielle Flügelform aufweist. Genauso wenig könnte ein Flugzeug mit dieser Argumentation auf dem Rücken fliegen.
Der Rest ist
@Frank: Du hast Recht, die beiden Moleküle fliegen tatsächlich nicht genau zeitgleich und treffen sich auch nicht exakt wieder. Trotzdem entsteht durch die unterschiedlichen Laufwege ein Sog, der sehr real ist. Wenn man sich Videos von zusammenbrechenden Bühnen anschaut, dann kann man das oft sehr genau sehen.
Ob ein Flugzeug auf dem Rücken fliegen kann oder nicht hängt von verschiedenen Konstruktionsdetails ab. Dabei spielen dann auch Flügelstellungen und die Steuerung eine erhebliche Rolle. Beim Papierflieger, der ja recht schnell wieder nach unten kommt, wirkt nur der Luftwiderstand im Verhältnis zum recht geringen Gewicht. Der Papierflieger steigt aber ohne Thermik auch nicht von allein nach oben.
@Markus:
Die unterschiedlichen Laufwege erzeugen keinen Sog. Das heißt aber nicht, dass ich dir das Phänomen absprechen möchte, nur die Erklärung ist halt völlig falsch und hält sich hartnäckig auf einigen Seiten im Internet.
Zum Flugzeug:
Die Konstruktionsdetails verbessern nur jeweils das Flugverhalten. Damit kann man Kosten sparen und das Fliegen sicherer machen. Aber an der Grundsätzlichen Aerodynamik ändert dies nichts. Der Papierflieger könnte theoretisch beliebig lange weiter fliegen, würde er nicht an Geschwindigkeit verlieren. Die frühen Flugzeuge sind ähnlich gebaut und hatten nur rechteckige Bretter als Flügel.
Wichtig ist hier der Anstellwinkel. Deshalb können diese Flugzeuge auch auf dem Rücken fliegen.
Und auch bei dem Dach ist der Winkel zwischen Windrichtung und Dach das entscheidene. Die obige von dir gezeichnete Form hilft schon, dass das Dach nicht einfach so weg fliegt.
Nun weiß ich leider nicht, ob die Dächer von Bühnen genauso aussehen. Wenn es sich nur um eine plane Ebene handelt, steigt die Gefahr vom fliegenden Dach stark :)
P.S.: Wir können auch gerne per E-Mail weiter diskutieren…
Hm. Ich halte dynamischen Auftrieb für eine recht reale Größe und er entsteht durch die unterschiedlichen Laufwege; wegen des längeren Weges auf einer Seite entsteht dort ein Unterdruck, der dann einen Sog bewirkt. Und wenn man die Verhältnisse um 90° dreht, dann fährt ein Segelboot damit sogar fast gegen den Wind.
Schaue Dir bitte mal auf Youtube Videos der einschlägigen einstürzenden Bühnen der letzten Jahre an. Da kannst Du sehen, daß einige Bühnendächer angehoben werden (weil sie nicht anständig verbolzt, sondern nur mit Stahlseilen gegen Herunterfallen gesichert worden sind). Je nach Bühne reißt dann die Dachplane, weil sie das Gewicht des Daches nicht tragen kann, die ganze Dachkonstruktion knallt dann auf die Tower und die vertragen diese Dynamit nicht und stürzen ein. Oder durch Windböen „flattert“ das ganze Dach auf den Towern herum, auch hier mögen die Tower die Dynamik nicht und knicken ein.
Es hat nichts mit den unterschiedlichen Laufwegen zu tun, sondern mit der Dichte der Strömungslinien. Die Mär der unterschiedlichen Laufwege ist schlichtweg falsch und eine Begründung habe ich oben ja schon gegeben.
Die Dächer, welche ich gesehen habe, waren zumeist hinten und an der Seite vollständig zu. Wenn nun die Luft schnell darüber hinweg strömt, entsteht laut Bernoulli ein Unterdruck, welcher dazu führt, dass das Dach nach oben gerissen wird.
Wie schon zuletzt geschrieben:
„Das heißt aber nicht, dass ich dir das Phänomen absprechen möchte, nur die Erklärung ist halt völlig falsch und hält sich hartnäckig auf einigen Seiten im Internet.“
Wenn man nun seinen Aufbau sichern möchte, ist es nicht unwichtig zu verstehen, warum etwas passiert. Genau deshalb hast du ja diesen Eintrag geschrieben und deshalb mache ich dich auf einen Fehler aufmerksam.
Der restliche Artikel ist schließlich gut geschrieben und verdient es, auf einigen Seiten geteilt zu werden.
Wenn dir etwas nicht klar ist und/oder du noch weiter diskutieren möchtest, dann bitte per E-Mail. Ich halte mich jetzt hier heraus, mein Standpunkt sollte klar geworden sein :)
Viele Grüße