Die Ed. Züblin AGmit Sitz in Stuttgart beschäftigt rund 14.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und zählt mit einer jährlichen Leistung von über 3 Mrd. € zu den führenden deutschen Bauunternehmen. Seit der Firmengründung im Jahr 1898 realisiert Züblin erfolgreich anspruchsvolle Bauprojekte im In- und Ausland und ist heute im deutschen Hoch- und Ingenieurbau die Nummer eins. Das Leistungsspektrum des Unternehmens umfasst alle baurelevanten Aufgaben – vom Ingenieur-, Brücken- oder Tunnelbau über den komplexen Schlüsselfertigbau bis hin zum Holzingenieurbau und dem Bereich Public Private Partnership. Züblin legt großen Wert auf partnerschaftliche Zusammenarbeit und bietet mit dem Züblin teamconcept ein seit mehr als 15 Jahren am Markt bewährtes Partneringmodell. Aktuelle Bauprojekte des zur weltweit agierenden STRABAG SE gehörenden Unternehmens sind beispielsweise der Axel-Springer-Neubau in Berlin, die Messehalle 12 in Frankfurt/M. oder der Albabstiegstunnel auf der Neubaustrecke Wendlingen–Ulm.
Die Idee der Station Grenzfall ist, die Grenzen der Schwerkraft zu überschreiten. Dafür wird die Schwerkraft für das Element Wasser aufgehoben und umgekehrt.
Die Elemente
Die Installation Grenzfall stellt eine Fassadenprojektion dar. Dabei wird eine Häuserfassade im Hafengebiet mit einer animierten, vorgerenderten Wasser-Simulation bespielt. Vorhandene geometrische Figuren der Fassade (z.B. Fenster) werden in die Animation mit eingebunden.
Die Animation wird mithilfe des Animationstools Houdini erstellt. Das Programm eignet sich u.a. hervorragend für professionelle Fluid Animations. Die Animation ist ein ca. 30 Sekunden langer Vorgang, der sich im Loop nahtlos wiederholt. Bei der Erstellung der Geometrie und Festlegen der Parameter muss also darauf Rücksicht genommen werden, dass sich der Zustand zu Beginn und Ende der Animation gleichen.
Die Projektion erfolgt mit Projektoren von der gegenüberliegenden Seite des Hafenbeckens.
Der Ablauf
Die Kanten des Gebäudes stellen die Begrenzung eines Gefäßes dar, in dem sich eine geringe Menge Wasser befindet. Die gesamte Fassade erhält durch die Projektion zudem die Textur einer Kachelwand. Diese verstärkt die Visualisierung der optischen Brechung durch das animierte Wasser auf der Fassade und verkörpert das Gefäß, in das sich die Fassade so verwandelt.
Die Schwerkraft ist umgekehrt, d.h. die Wassermenge „klebt“ am oberen Gebäuderand.
Die umgekehrte Gravitation wird aufgehoben und das Wasser formt sich zu einer Wasserblase, die schwerelos nach unten schwebt und in der Mitte des Gebäudes wabert. Nach kurzer Zeit setzt die umgekehrte Schwerkraft wieder ein: Das Wasser platscht wieder gegen die Gebäude-Oberkante.
Anschließend öffnen sich unten am Gebäude Schleusen (Fenster des Gebäudes), aus denen schwungvoll fließendes Wasser langsam das Gebäude mit Wasser füllt. Wenn das Gebäude nahezu voll mit Wasser gefüllt ist, schließen sich die Schleusen und Abflüsse (ebenfalls Fenster des Gebäudes) an der Oberkante öffnen sich, in die das Wasser strudelförmig abfließt. Noch ehe die gesamte Wassermenge abgeflossen ist, schließen sich die Abflüsse. Die umgekehrte Schwerkraft wird wieder aufgehoben; die im Gefäß verbliebene Menge Wasser formt sich wieder zu einer schwerelosen Wasserblase. Der Prozess beginnt von vorne.
Die Idee der Station Tiefengrenze ist die Sicht des Besuchers umzukehren und dabei die Grenze der Wasseroberfläche zu überschreiten.
Der Besucher wird vom Schiff aus hinunter auf eine 240 Quadratmeter große Projektionsfläche schauen, welche aus ca. 2250 einzelnen Elementen besteht. Dadurch wird die Projektionsfläche die Wellenbewegungen des Wassers übernehmen und den Effekt steigern, dass man tatsächlich auf die Wasseroberfläche schaut. Der gezeigte Content auf der Projektionsfläche zeigt jedoch nicht die Welt über Wasser sondern die Welt unter der Wasseroberfläche.
Um zu garantieren, dass viele Besucher die Möglichkeit haben sich von der Welt unter Wasser in ihren Bann ziehen zu lassen, befindet sich die Station am ersten Wendepunkt des Schiffes, sodass erst die Besucher auf der linken Seite des Schiffes an der Installation vorbeifahren und nach der Wendung die Besucher auf der rechten Seite des Schiffes freien Blick auf die Installation haben.
DIE ENTSTEHUNG UND HERAUSFORDERUNGEN
Bei der „Tiefengrenze“ gibt es im Wesentlichen zwei Teilbereiche: den Content und den Aufbau der Projektion. Dabei sind wir auch auf zwei wesentliche Herausforderungen gestoßen.
Bei dem Content wollten wir zunächst an unserem Drehort in den Aquarien im Staatlichen Museum für Naturkunde in Karlsruhe mittels einer GoPro mit Unterwassergehäuse vom Grund der Aquarien hoch zur Wasseroberfläche filmen, damit die Fische über der Kamera hinweg schwimmen. Leider haben wir jedoch sehr schnell gemerkt, dass Fische die Kamera aus Angst eher meiden. Daraufhin änderten wir unsere Grundidee und unser Storyboard ab und filmten mit einer GoPro sowie mit einer Canon EOS 7D von außen in die Aquarien. Um einen möglichst großen Bildausschnitt zu bekommen sind wir so nah wie möglich mit den Kameras an die Scheiben der Aquarien gegangen. Außerdem arbeiteten wir um Spiegelungen in den Glasscheiben der Aquarien vorzubeugen mit schwarzem Molton, welchen wir über der Kamera an die Aquarienscheiben gehalten haben und zusätzlich bei der Spiegelreflexkamera mit einem Polarisationsfilter.
Die Projektionsfläche ist die zweite und größte Herausforderung bei der Installation „Tiefengrenze“. Da wir eine Projektionsfläche von 12 x 20 Metern, also 240 Quadratmetern, im Hafenbecken auf die Wasseroberfläche des Neckars bringen wollen und diese zusätzlich aus vielen einzelnen schwimmenden Partikeln bestehen soll war die erste große Frage welches Material am geeignetsten ist. Nach einigen Schwimm- und Stabilitätstests bei welchen wir getestet haben wie sich verschiedene Materialien verhalten wenn sie längere Zeit im Wasser liegen und ob sie stabil sind oder ob eventuell zerbrechen oder zerbröseln können haben wir uns für stabiles Styropor entschieden.
Die nächste Herausforderung ist die Frage, wie wir ca. 2250 einzelne Styroporzuschnitte aneinander befestigen ohne dass uns einzelne Teile davon schwimmen können oder bei zu starkem Wellengang kippen und aufeinanderliegen. Nach mehreren Versuchen bei denen wir mit Klettband, Netzen, Styroporkleber und Schrauben experimentierten sind wir auf eine einfache aber effektive Lösung gestoßen. Wir werden die einzelnen Teile der Projektionsfläche auf Spanngurte schrauben und so Quader von 9 je Teilen bilden. Diese Quader werden am Ende im Hafen vor Ort zu einer Großen Projektionsfläche auf die gleiche Art zusammengefügt.
Einige offene Fragen bleiben jedoch nach wie vor. Zum einen steht noch aus wie die Projektionsfläche am Ende sicher zu Wasser gebracht werden kann. Die zweite offene und wichtigere Frage ist, ob unser Styropor vor der Wasserschutzpolizei und dem zuständigen Amt bestand hat.
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Die Idee ist eine Veränderung der emotionalen Lichtstimmung im Inneren des Bootes bei der Durchfahrt durch einen Lichtbogen. Dabei sollen die Besucher im Schiff aus nächster Nähe eine Grenzüberschreitung erfahren. Die Nähe zur Installation ist Kern- und Alleinstellungsmerkmal dieser Installation.
DIE ENTSTEHUNG
Die Idee ist klar von der Arbeit von Steffen Armbruster beeinflusst. Mit seiner Firma Usomo erschafft dieser interaktive Klangwelten, die auf die Position des Hörers reagieren. Nachdem wir in Linz eine dieser Klangwelten erlebt hatten, war klar, dass wir unseren Besuchern ein ähnliches Erlebnis bieten wollen.
DIE ELEMENTE
Der „Grenzübergang“ besteht einerseits aus der steuerbaren LED-beleuchteten Brücke. Andererseits aus einer aufwändigen medialen Ausspielung der Passagierschiffe. Die Decken der Schiffe sind jeweils flächig mit programmierbaren LEDs und einer Zerstreuungsfolie beschichtet. Hinzu kommen pro Deck 3 Lautsprecherpaare.
Da das der Standort des Schiffes gemessen werden muss, müssen zusätzlich noch Lokalisierungssensoren entwickelt werden. Wie dies konkret aussieht, ist noch nicht geklärt.
DER AUFBAU/ABLAUF
Der Grenzübergang findet pro Fahrt zwei Mal statt, läuft dabei aber nahezu identisch ab.
Zu Beginn ist die Brücke noch nicht erleuchtet. Die Decke des Schiffes leuchtet stark gedimmt in einem Blauton. Auch die Boxen sind zu Beginn noch nicht bespielt.
Nähert sich das Schiff der Brücke auf etwa 50 Meter „laden“ sich die im Bogen angeordneten, hängenden Lichtelemente der Brücke mit der Farbe Rot auf. Die Farbe „fließt“ von oben in Richtung Wasser. Je näher das Schiff der Brücke kommt, umso heller erstrahlt die blaue Decke des Schiffes.
Zusätzlich hört man aus den vordersten Lautsprechern Geräusche, die die Materialität unseres Vorhangs repräsentieren. Auch diese werden bei Annäherung lauter.
Wenn Das Schiff „in“ den Lichtvorhang der Brücke eintaucht überträgt sich seine rote Farbe auf den Innenraum des Bootes. Farbe, aber auch der nun maximal laute Ton des Vorhangs wandern beim Durchfahren positionsgenau über Deck.
Abb. 1: Außen- und Innenansicht des Schiffes bei der Durchfahrt
Beim Verlassen des Vorhangs erstrahlt das Schiff nun im selben Ton wie der Vorhang zuvor. Im Moment des Verlassens erlöschen der Vorhang und der Ton abrupt. Der Übergang ist vollendet.
Entfernt sich das Schiff nun mehr als etwa 50Meter von der Brücke, wird die Decke für die restliche Fahrt wieder gedimmt.
Auf der Rückfahrt wiederholt sich das Spiel identisch nur mit nun Umgekehrten Farben für Vorhang und Boot.
Abb. 2: Beleuchtung der BrückeAbb. 3: Innenraum im Zustand „Rot“
SCHWIERIGKEITEN/HERAUSFORDERUNGEN/FEEDBACK
Zum einen muss die Sicherheit auf Deck gewährleistet sein. Es muss abgesegnet werden, dass unsere gedimmte Beleuchtung alleine an Deck ausreicht. Auch die Befestigung der Boxen und LEDs im Schiff ist möglichst schnell zu klären. Schlussendlich muss eine zuverlässige Sensortechnik entwickelt werden, damit Sound und Licht genau agieren. Da zwei Schiffe unterwegs sein werden, ist auch das Timing dieser bei der Durchfahrt der Brücke zu klären, da mit der Installation eine simultane Durchquerung der Brücke ausgeschlossen ist.
Um das gesamte Soundkonzept umsetzen zu können braucht es viel Know-How. Jetzt hatte unser Sound-Team die Möglichkeit Steffen Armbruster zu treffen und mit ihm über eine technische Umsetzung zu sprechen.
Steffens Firma Usomo erzeugt digitale Klangräume, die binaural korrekt über Kopfhörer wiedergegeben werden. Die unglaublich immersive Erfahrung konnten wir schon einige Monate zuvor auf der ARS-electronica in Linz testen, wo Steffen seinen Showroom ausstellte. Es war schnell klar, dass wir für die Grenzgebiete etwas ähnliches erzeugen wollen, besonders da der Sound in den Letzten Jahren oft vernachlässigt wurde. Umso grösser war die Freude, als ein Treffen in Berlin zustande kam.
Früh Morgens kamen wir beim Showroom an. Dieser befindet sich in der Herzbergstrasse 55, Berlin Lichtenberg in einer alten klinkerverblendeten Margarine-Fabrik, die heute unter dem Namen Kunstfabrik HB55 als Atelier, Werkstatt usw. für zahllose Künstler dient. In einem kleineren Raum fanden wir die uns vertraute Installation aus Linz, aber auch zwei weitere Beispiele für Usomos Einsatzgebiet wieder. Unser Treffen startete auch gleich mit einem erneuten Testen der Software. Im ersten Segment ging man durch einen Raum, in dem passend zur Architektur punktuell virtuelle Klänge verteil wurden, durch die man sich natürlich bewegen kann. Anschliessend wurde eine Reihe von Ausstellungsstücken simuliert und der Kopfhörer wurde zu einem interaktiven Audioguide. Besonders sind hierbei zum einen die tonrichtige Wiedergabe des Raumes und der Richtung, zum anderen das Fehlen umständlicher Aktivierung. Zum Schluss fanden wir uns vor einer Projektion wieder. Diese zeigte eine Szenerie durch deren Klangbild man sich reell bewegen konnte.
Danach setzten wir uns mit Steffen zusammen und präsentierten unser Sondkonzept der Interaktivität zwischen Schiff und Installationen. Die Idee sorgte für positives Feedback, jedoch wurde schnell klar, dass die Usomo-Software hierfür ungeeignet ist. Sie ist auf Stereokopfhörer ausgelegt, so wäre pro Boxen-Paar eine Recheneinheit nötig. Zudem errechnet die Software die Reflexionen in dem speziellen Raum und erzeugt so das natürliche Klangbild. Dieser Rechenaufwand würde sich im akustisch gesehen unterirdischen Schiffsinnerem jedoch komplett verlaufen. Zudem müsse man die Geräuschkulisse der Insassen bedenken. Weiterhin ist es anzuzweifeln, wie genau die Tonlakalisation funktioniere, da die Leute ja Teilweise neben den Boxen sitzen und so nur einen für sie sinnlosen Pegelzuwachs wahrnehmen würden.
Für unsere Installation „Grenzübergang“ legte Steffen uns ans Herz einfach auf eine simple Lösung, wie etwa Lichtschranke und vorgefertigtes Panning zurückzugreifen. Über die Tonübermittlung der anderen Installationen ins Schiff überlegten wir gemeinsam mehrer Minuten. Wir einigten uns darauf, dass unser Ansatz, die Schiffe mit GPS zu tracken und in bestimmten Aktionsradien um die Installationen die Samples abzufeuern realisierbar ist. Zusammen mit einer Timecode-Übermittlung zur Synchronisation von Bild und Ton und gegebenenfalls minimaler Programmierung zum einfachen LR-Panning, kann so eine zwar abgespeckte aber funktionsfähigere Klanginsatllation und Blickführung geschaffen werden. Am ende empfahl er uns noch die Software MNTN auszutesten, da diese uns das Panning eventuell erleichtern könnte. Mittlerweile haben wir das auch getan, haben uns aber entschieden doch selbst in „Max for Live“ den auto-Panner zu coden.
Bevor Steffen Armbruster sich mit Usomo selbstständig machte, arbeitete er in der Projektleitung für die Agentur Tamschick. Sein fachliches Wissen zu medialen Räumen umfasst daher weit mehr als nur Ton. Wir verliessen die HB55 also mit dem Hinweis, dass wir bei allen fachlichen Fragen, seien es Mediensteuerung, Ton oder ähnliches, jederzeit mit ihm in Kontakt treten können.
