Die Fassade aus weißem Marmor und norwegischem Granit schiebt sich in den Fjord und erweckt den Eindruck eines treibenden Eisbergs: Ein Drittel des 54 Meter hohen Gebäudes direkt am Osloer Hafen liegt unter der Wasseroberfläche. Auch die inneren Werte zeigen den Ehrgeiz der Planer: Auf drei Bühnen mit einer Bühnenfläche von insgesamt 8300 m2 ziehen Schauspieler, Musiker und das norwegische National-Ballett bis zu 2000 Zuschauer in ihren Bann. Allein im Großen Saal finden je nach Größe des variablen Orchestergrabens bis zu 1364 Zuschauer Platz. In einer fünfjährigen Projektlaufzeit installierte Rexroth die komplette Antriebs- und Steuerungstechnik inklusive dem Stahlbau für die Unter- und Obermaschinerie der drei Bühnen. Die Grundlage für die komplette Realisierung lieferten ebenfalls von Rexroth selbst entwickelte Simulationsprogramme für die Bühnentechnik. Sie ermöglichten bereits in einem frühen Stadium die Visualisierung der projektierten Automatisierungslösungen und die maßgeschneiderte Auslegung aller Antriebe.

Im Detail umfasste das Projekt „Neue Oper Oslo“ die komplette Automatisierung der Großen Bühne, des Schauspiels für 400 Zuschauer sowie einer Probebühne. Bei allen Bühnen gilt die Unterscheidung zwischen der Technik unterhalb der Bühne, der Untermaschinerie, und den technischen Einrichtungen oberhalb der Bühne, der Obermaschinerie. Als Leittechnik kommt auf den drei Bühnen jeweils die für diese Anwendungen konzipierte und in Zusammenarbeit mit Theaterfachleuten ständig weiter entwickelte Bühnensteuerung SYB2000 zum Einsatz.

Innenansicht der Neuen Oper Oslo

Die Anforderungen an die Automatisierungstechnik, mit denen sich die Projektverantwortlichen in Oslo konfrontiert sahen, lassen sich durchaus mit industriellen Anwendungen messen. Hard- und Software der elektrischen und hydraulischen Antriebe sowie der Steuerungen müssen so zuverlässig sein wie in der kontinuierlichen Fertigungen. Die aus der Industrie bekannten Kennzahlen für Mean Time Between Failures (MTBF) sowie Mean Time To Repair (MTTR) gelten auch und gerade für die Bühnentechnik: Theateraufführungen sind immer live und der Ausfall eines Antriebes kann zum Abbruch einer Vorstellung führen. Um dies unter allen Umständen zu vermeiden, können die Rexroth-Servicetechniker im Bedarfsfall über die offenen Schnittstellen der Leittechnik auch per Fernwartung jeden Antrieb diagnostizieren und Parameter neu einstellen.

Stichwort Antriebstechnik: Das Operationsfenster für Antriebe in der Bühnentechnik ist generell extrem groß; je nach Inszenierung müssen sich tonnenschwere Bühnenpodien sehr schnell über große Hübe oder über die gesamte Vorstellungsdauer in „Schleichfahrt“ über Stunden hinweg extrem langsam nach oben oder unten bewegen. Über diese technischen Anforderungen hinaus, darf die Automatisierung vor allem eines nicht: durch Geräuschentwicklung den Kunstgenuss stören. Mit seinen über 200 elektrischen und hydraulischen Antrieben in der Obermaschinerie setzt das Opernhaus in Oslo einen neuen Maßstab in der Bühnenautomatisierung. In der Untermaschinerie der Hauptbühne arbeiten weitere rund 80 hydraulische Antriebe und eröffnen den Dramaturgen nahezu unbegrenzte Variationsmöglichkeiten der Bühnenverstellung: Vor den Augen der Zuschauer entstehen innerhalb von Sekunden dreidimensionale Bühnenlandschaften. Die Hauptbühne selbst besteht aus vier jeweils 16 m × 4 m großen Primärpodien. Zwei hydraulische Winden bewegen die bis zu 32 Tonnen schweren Primärpodien über acht Seile über einen Hub von 12,5 m mit bis zu 0,7 m/s. Ein Feinregelsystem gleicht Höhendifferenzen an den Ecken der Podien durch Seildehnung, Toleranzen der Seile oder Trommeln aus.

Die Primärpodien beinhalten zusätzlich vier 4 m × 4 m große Sekundärpodien und ergeben so eine schachbrettförmige Bühne. Je vier rollengeführte hochpräzise Hubstützen führen jedes Sekundärpodium. Der maximale Hub beträgt 2,5 m bei einer Geschwindigkeit von bis zu 0,3 m/s. Die separate Regelung der Hydraulik-Zylinder innerhalb der Stützen ermöglicht die Einstellung freier Winkel der Bühnenelemente und damit auch Schrägen und flächige dreidimensionale Bühnenformen. Besonders wichtig für Bewegungen während der Vorstellung: Mechanische Sicherheitsschranken an den Rändern der Unterseite lösen sofort aus, wenn Fremdkörper zwischen den einzelnen Podien eingeklemmt sind.

Geräuschloser Antrieb bei leisen Szenen

Das Hydraulik-Aggregat ist im Keller des Gebäudes platziert. Für Vorstellungen speist es innerhalb von 180 Sekunden einen Kolbenspeicher, der ausreicht, um Bewegungen der Untermaschinerie während leiser Szenen geräuschlos anzutreiben. Positionsänderungen unverriegelter Antriebe werden schnell und für die Künstler nicht wahrnehmbar ausgeregelt. Ein elektrischer Zahnstangenantrieb fährt den im Bereich der Hinterbühne geparkten Drehbühnenwagen bei Bedarf nach vorn. Die Drehbühne an sich hat einen Durchmesser von 15 m bei einer Höhe von 3 m, so dass Personen von unten auftreten können. Im Ruhezustand ist die Drehbühne auf federbelasteten Reibflächen abgesenkt. Zur Rotation pressen sich insgesamt 24 Radsätze hydraulisch gegen die Lauffläche der Drehbühne. Sechs elektrisch angetriebene Radsätze sorgen für den Vorschub der Drehbewegung. Drei Podien für den Orchestergraben, weitere Ausgleichspodien der Hauptbühne sowie 24 aktive AGV-Module die sich in flexiblen Verbünden frei oder entlang vorgegebener Fahrkurven bewegen, vervollständigen die Untermaschinerie.

Im Bühnenturm über der Bühne lagern alle Dekorationselemente für verschiedenste Bühnenbilder in Magazinen. Punkt- und Prospektzüge senken die Dekorationselemente auf die Bühne ab und halten sie in definierten Positionen. Mehr als 130 elektrische, geräuscharme Antriebe sind dafür zuständig, die Lasten sowohl im Gleichlauf als auch synchronisiert über Winden zu heben und zu senken. Dabei müssen einzelne Winden Lasten von bis zu einer Tonne mit einer maximalen Geschwindigkeit von 1,8 Metern pro Sekunde bewegen. Das eröffnet den Bühnenbildnern einen großen Freiheitsgrad für kreative Dekorationen, denn die Obermaschinerie in Oslo kann wesentlich schwerere Lasten schneller bewegen als jede andere Theaterautomatisierung der Welt. Sämtliche Antriebe sowie die Steuerung entsprechen den hohen Sicherheitsanforderungen, die im Bereich der Bühnentechnik die Normen IEC 61508 beziehungsweise DIN 56950 definieren.

In Theatern arbeiten die Schauspieler teilweise unter hängenden Lasten, die sich auch noch in der Dunkelheit bewegen. Verletzungen und Arbeitsunfälle hätten extrem negative Auswirkungen. So verfügen die elektrischen Antriebe unter anderem über redundante Bremssysteme. Die Gleichlauftoleranz spielt ebenso eine kritische Rolle: Oft bewegen sich große und mehrere Tonnen schwere Strukturen über den Köpfen der Künstler. Es darf auf keinen Fall passieren, dass eine solche Struktur auseinanderbricht, weil sich ein einzelner Antrieb selbsttätig in Bewegung setzt oder plötzlich abschaltet.

Jederzeit alles im Blick

Die Regelung der komplexen Automation übernimmt die Bühnensteuerung SYB 2000. Über mehrere im Theater verteilte Steuerpulte – pro System sind bis zu 16 anschließbar – können die Bühnentechniker alle in das System einbezogenen Antriebe der Ober- und Untermaschinerie in Einzel- und Gruppenfahrt bedienen. Die Bedienpulte an unterschiedlichen Positionen verschaffen den Technikern die Möglichkeit, Fahrten und Bewegungen aus verschiedenen Blickwinkeln zu beobachten und damit den Zuschauern perfekte Illusionen zu vermitteln. Darüber hinaus lässt sich über jedes Steuerpult der Betriebszustand der gesamten Anlage abrufen. Die integrierte Gleichlaufregelung für gemischte Gruppen mit ständiger Überwachung der Ist-Position ermöglicht den sicheren Betrieb bei anspruchsvollen Bühnenbildgestaltungen. Dabei kann der Bediener von jedem Pult aus manuelle Einrichtfahrten durchführen oder Fahrvorgänge vorab programmieren und bei der Vorstellung automatisiert abrufen.

Alle Pulte sowie der Regie-Rechner arbeiten voneinander unabhängig, so dass sich an der einen Stelle Parametereingaben vornehmen lassen, während an einer anderen Stelle Fahrten durchgeführt werden. Ein eigener, von den Steuerpulten unabhängig arbeitender Regie-Rechner ermöglicht die Programmierung, Archivierung und Simulation von szenischen Abläufen bis hin zu kompletten Vorstellungen. Damit können Regisseure und Techniker auch offline Abläufe optimieren und neue dramaturgische Ideen ausprobieren. Ein Status-Rechner zeigt kontinuierlich den Betriebszustand der gesamten Anlage an und verwaltet alle Betriebsdaten sowie Fehlermeldungen.

Über ein von Rexroth für Bühnenautomatisierungen entwickeltes ethernetbasiertes Echtzeit-Protokoll kommuniziert die Leittechnik schließlich mit bis zu 255 Teilnehmern. Auch bei der Unterbrechung der Busleitung zu einem Teilnehmer bleibt die Kommunikation zu den anderen Geräten erhalten. Darüber hinaus überträgt der Bus alle Signale zweifach redundant. In Summe trägt die konsequent dezentral und redundant ausgeführte Rechner- und Bus-Struktur somit dafür Sorge, dass selbst beim Ausfall mehrerer Komponenten ein einkanaliger Notbetrieb gewährleistet ist.

Autor: Wolf-Guido Patten ist Abteilungsleiter Vertrieb Bühnentechnik bei Bosch Rexroth.