LED – Tower

Die Idee den FH eigenen Antennenmast zu beleuchten ist an sich nicht neu. Schon vor einigen Jahren entstand während der jährlichen Campuswoche eine Beleuchtung basierend auf farbigen Glühlampen, welche mittels einer Relais-Schlacht etagenweise angesteuert werden konnten.

Leider erwies sich diese Konstruktion weder als besonders wartungsfreundlich, noch als witterungsbeständig. Daher musste im Jahre 2008 diese Beleuchtung aus Sicherheitsgründen entfernt werden. Allerdings genoss dieser überdimensionierter Hau den Lukas einen gewissen Kultstatus, somit war schnell der Entschluss gefasst eine neue Installation aufzubauen. Als dem RT Labor dann noch durch einen glücklichen Zufall die passenden High Power LEDs in die Hände fielen war klar, dass die neue Beleuchtung nicht nur eine Farbe pro Etage aufweisen musste. Nein sie sollte auf jeder Seite RGB Leuchtmittel haben und diese dann auch noch für jede Himmelsrichtung einzeln einstellbar. Das Resultat ist heute auch vom weiten, an so manchen Abend, über der FH zu sehen.

Nahaufnahme der LEDs

Der Weg dahin war jedoch kein einfacher. Zuerst mussten einige grundlegende Fragen beantwortet werden. Wie sollten die Module befestigt werden, wie erfolgt die Ansteuerung und wie die Spannungsversorgung. Alles im allem sind somit von der ersten Idee bis zur Fertigstellung im Februar 2011 drei Jahre vergangen.

Der erste Schritt war die Festlegung auf ein grundlegendes Systemkonzept. Jedes Modul sollte eine eigene Spannugsversorgung erhalten, um Kabelverluste zu minimieren. Für die Ansteuerung bot sich ein DMX Bus an, mit dem es im Labor bereits Erfahrungen gab. Jedoch musste der Bus aus Blitzschutzgründen galvanisch getrennt werden und um das DMX Signal überhaupt auf das Dach zu bekommen bot sich die bereits auf dem Dach vorhandene Ethernetschnittstelle an.

Schaltschrank auf dem Dach

Danach wurde das Gehäuse und Befestigungskonzept entwickelt. Eine passende Plexiglasabdeckung war schnell gefunden und mit Hile unserer Maschbauer wurde die zugehörige Grundplatte angefertigt. Fehlten nur noch zusätzliche Querstreben um die Module in der Mitte des Turmes zu befestigen. Diesen Einbau überliesen wir der Firma, welche den Antennenmast ursprünglich aufgebaut hatte, da die statische Sicherheit des Turmes nicht aus den Augen gelassen werden durfte.

Montage im Mast

Leider erwiesen sich die ausgewählten DC/DC Wandler, welche für die Spannungsversorgung der einzelnen Module zuständig sein sollten, als nicht besonders EMV freundlich. Somit wurde der Einsatz eines Filternetzwerkes nötig, was den vorhandenen Bauraum stark reduzierte. Das Ergebnis wochenlanger Messungen und Tüftelleien ist ein kompaktes Modul mit mehreren Ebenen. Der DC/DC Wandler mit seinem Filternetzwerk ist die unterste Ebene, welche direkt auf die Alu-Grundplatte geschraubt wird. Darauf kommt dann die Steuerungslogik mit dem µController für die insgesamt 12 PWM Kanäle pro Modul, sowie der Ansteuerung über den galvanisch getrennten DMX Bus. Eingerahmt wird das ganze von vier Winkelförmigen LED Modulen mit jeweils 3 High Power LEDs in den Primärfaben Rot, Blau und Grün.

Allein der Aufbau der nötigen Platinen für die insgesamt 20 Module hat gute 4 Monate in Anspruch genommen. Dazu kam dann noch die Anfertigung des Schaltschranks am Antennenfuß mit der nötigen Spannungsversorgung, DMX Verteilern und nicht zu vergessen einem AVR basierten ArtNet Node zur Umsetzung Ethernet auf DMX. Als alles endlich vorbereitet und getestet war, war es mitten im Winter, so wurde die Installation der Beleuchtung eine Härtprobe für uns. Aber auch die Tatsache einen Tag bei Minusgraden im Antennenmast zu verbringen konnte uns nicht von der Fertigstellung abhalten. Eine Reihe von Eindrücken, die während der Entstehung und den ersten Betriebsstunden aufgenommen worden sind, könnt ihr auf Youtube sehen.

Verkablung der Module auf dem Dach
Einzelne Module
Blick nach oben