Projektvorschlag Symphony of Electric Power Systems

Präsentation zum Thema: "Projektvorschlag Symphony of Electric Power Systems"—  Präsentation transkript:

1 Projektvorschlag Symphony of Electric Power Systems
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Projektvorschlag Symphony of Electric Power Systems Bitte? Das klingt ja, als wollte jemand so etwas wie die Elektrische Energietechnik in Musik fassen? Ja, da stellt man sich doch die Frage: Wer kommt denn auf so was? weiter →

2 Wer kommt denn auf so was?
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Wer kommt denn auf so was? Max Blatter

3 Wer kommt denn auf so was?
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Wer kommt denn auf so was? Geboren in Zürich ... warten ...

4 Wer kommt denn auf so was?
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Wer kommt denn auf so was? Geboren in Zürich Aufgewachsen und Schulbesuch bis zur Matura (math.-nat.wiss.) in Münchenstein (BL) ... warten ...

5 Wer kommt denn auf so was?
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Wer kommt denn auf so was? Geboren in Zürich Aufgewachsen und Schulbesuch bis zur Matura (math.-nat.wiss.) in Münchenstein (BL) Fasziniert von Synthesizer und Progressive Rock: „Ich würde gern die Geschichte des Universums vom Urknall bis zur Entstehung des Lebens in elektronische Musik fassen.“ ... warten ...

6 Wer kommt denn auf so was?
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Wer kommt denn auf so was? Geboren in Zürich Aufgewachsen und Schulbesuch bis zur Matura (math.-nat.wiss.) in Münchenstein (BL) Fasziniert von Synthesizer und Progressive Rock: „Ich würde gern die Geschichte des Universums vom Urknall bis zur Entstehung des Lebens in elektronische Musik fassen.“ Statt dessen Elektrotechnik-Studium an der ETH ... warten ...

7 Wer kommt denn auf so was?
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Wer kommt denn auf so was? Geboren in Zürich Aufgewachsen und Schulbesuch bis zur Matura (math.-nat.wiss.) in Münchenstein (BL) Dozent: Bereich „Energie“ Freischaffend: Energieanalysen u.ä. Entwicklungsingenieur: Durchflussmesstechnik Wissenschaftlicher Assistent: Fotovoltaik-Umrichter Fasziniert von Synthesizer und Progressive Rock: „Ich würde gern die Geschichte des Universums vom Urknall bis zur Entstehung des Lebens in elektronische Musik fassen.“ Statt dessen Elektrotechnik-Studium an der ETH ... warten ...

8 Wer kommt denn auf so was?
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Wer kommt denn auf so was? Geboren in Zürich „Wenn nicht das Universum, möchte ich doch aber echt die elektrische Energietechnik in elektronische Musik fassen.“ Aufgewachsen und Schulbesuch bis zur Matura (math.-nat.wiss.) in Münchenstein (BL) Dozent: Bereich „Energie“ Freischaffend: Energieanalysen u.ä. Entwicklungsingenieur: Durchflussmesstechnik Wissenschaftlicher Assistent: Fotovoltaik-Umrichter Fasziniert von Synthesizer und Progressive Rock: „Ich würde gern die Geschichte des Universums vom Urknall bis zur Entstehung des Lebens in elektronische Musik fassen.“ Statt dessen Elektrotechnik-Studium an der ETH weiter →

9 Wer kommt denn auf so was?
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Wer kommt denn auf so was? Weitere Details meines technisch-naturwissenschaftlichen Hintergrundes sind im Moment nicht wich­tig – ein fundiertes Fachwissen über elektrische Energietechnik ist jedenfalls vorhanden. weiter →

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Weitere Details meines musikalischen Hintergrundes – gibt’s schlichtweg nicht. Dass ich an Musik inte­ressiert bin, habe ich offengelegt; musikalische Kenntnisse beschränken sich indessen auf den Musik­unterricht während der obligatorischen Schulzeit und wenige Jahre Querflötenunterricht im Erwach­senenalter (die Querflöte ist inzwischen verkauft). Notenlesen? Na ja ... etwa so wie ein Legastheniker einen Text liest! Jedenfalls ist das so, wenn ich eine unbekannte Melodie direkt ab Blatt singen sollte (oder umgekehrt eine singend erarbeitete Melodie in Noten umsetzen will – Beispiel folgt einige Slides später ). Bei der Querflöte setzte ich bei unbekannten Stücken die Noten zunächst eher in Griffe um als in innerlich gehörte Tonhöhen... Immerhin: In meinen eigenen vier Wänden kann ich kaum Musik hören ohne sie mit- und nachzusingen und manchmal weitere Stimmen oder Kontrapunkte dazu zu improvisieren! Und im Chor einer Rudolf-Steiner-Schule habe ich auch mal gesungen. Aber es dürfte wohl klar geworden sein, weshalb ich für die Umsetzung des Projektes die Zusammenarbeit mit Musikprofis suche: Nicht nur wegen der Verfügbarkeit eines Studio-Equipments, sondern auch wegen des Know-How. weiter →

11 Wenn die Energietechnik selbst musiziert – Beispiel 1
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Wenn die Energietechnik selbst musiziert – Beispiel 1 Manchmal produziert die elektrische Energietechnik von selbst eine Art Musik, ohne dass man etwas Zusätzliches dafür tun muss. Zwei Beispiele habe ich in das Vorlesungsskript meines Moduls „Elektrische Energietechnik“ eingebaut, das ich am Studiengang „Wirtschaftsingenieurwesen“ der Hochschule für Technik FHNW in Brugg/Windisch unterrichte. Das geschah lange bevor ich an die Möglichkeit dachte, gleich die ganze Energietechnik musikalisch umzusetzen! Dazu muss ich etwas ausholen: Gelegentlich gibt es im Skript spezielle Vertiefungsübungen, in denen die Geschwister Winga und Wingo als Protagonisten vorkommen. (Ihre Namen haben die beiden vom Wirtschaftsingenieur-Studiengang, der mit „WIng“ abgekürzt wird.) Kann es Zufall sein, dass Winga als leidenschaftliches Hobby die Musik pflegt und Lead-Sängerin einer Rockband ist...? Doch kommen wir zum ersten Beispiel: weiter →

12 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Energietechnik: Realbeispiel 1 Frequenz-Leistungs-Regelung im Verbundnetz weiter →

13 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Energietechnik: Realbeispiel 1 Frequenz-Leistungs-Regelung im Verbundnetz weiter →

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Musikalische Energietechnik: Realbeispiel 1 Frequenz-Leistungs-Regelung im Verbundnetz weiter →

15 Wenn die Energietechnik selbst musiziert – Beispiel 1 Zusammenfassung
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Wenn die Energietechnik selbst musiziert – Beispiel 1 Zusammenfassung Das soeben gezeigte Beispiel beruht auf der Tatsache, dass ein Ungleichgewicht zwischen Produktion und Verbrauch zu Frequenzschwankungen im Verbundnetz führt, die grundsätzlich hörbar sein können, wenn sie denn groß genug sind. Aus technischer Sicht müssen solche Ungleichgewichte sekundenschnell ausgeglichen werden, was dank der automatischen Regelung meist auch bestens funktioniert. weiter →

16 Wenn die Energietechnik selbst musiziert – Beispiel 2
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Wenn die Energietechnik selbst musiziert – Beispiel 2 Ein zweites Beispiel ergibt sich, wenn eine spezielle Art Elektromotor – meist eine sogenannte Induktionsmaschine – über einen Frequenzumrichter betrieben wird. Ein solcher erzeugt durch Pulsbreitenmodulation sozusagen die künstliche Synthese einer Wechselspannung, deren resultierende Frequenz man kontinuierlich verändern kann. Diese Frequenz liegt aber meist sehr tief, beim Anfahren gar im Infraschallbereich; man hört sie also kaum bis gar nicht. Dagegen hört man die Pulsfrequenz, die zumindest bei Bahnantrieben meist im optimalen Hörbereich des menschlichen Ohres liegt (mehrere hundert Hertz). Sie bleibt während des ganzen Betriebes konstant, außer in seltenen Fällen, wo sie ... aber sieh selbst: weiter →

17 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Energietechnik: Realbeispiel 2 Frequenzumrichter für Bahnmotor weiter →

18 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Energietechnik: Realbeispiel 2 Frequenzumrichter für Bahnmotor weiter →

19 Symphony of Electric Power Systems
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Energietechnik: Realbeispiel 2 Frequenzumrichter für Bahnmotor So funktioniert das Anfahren! (Stufenlos zu denken) ... warten ...

20 Symphony of Electric Power Systems
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Energietechnik: Realbeispiel 2 Frequenzumrichter für Bahnmotor So funktioniert das Anfahren! (Stufenlos zu denken) ... warten ...

21 Symphony of Electric Power Systems
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Energietechnik: Realbeispiel 2 Frequenzumrichter für Bahnmotor So funktioniert das Anfahren! (Stufenlos zu denken) ... warten ...

22 Symphony of Electric Power Systems
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Energietechnik: Realbeispiel 2 Frequenzumrichter für Bahnmotor So funktioniert das Anfahren! (Stufenlos zu denken) ... warten ...

23 Symphony of Electric Power Systems
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Energietechnik: Realbeispiel 2 Frequenzumrichter für Bahnmotor So funktioniert das Anfahren! (Stufenlos zu denken) ... warten ...

24 Symphony of Electric Power Systems
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Energietechnik: Realbeispiel 2 Frequenzumrichter für Bahnmotor So funktioniert das Anfahren! (Stufenlos zu denken) ... warten ...

25 Symphony of Electric Power Systems
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Energietechnik: Realbeispiel 2 Frequenzumrichter für Bahnmotor So funktioniert das Anfahren! (Stufenlos zu denken) Die Pulsfrequenz (blau) hört man; die resultierende Frequenz (rot) nicht. ← noch mal weiter →

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Musikalische Energietechnik: Realbeispiel 2 Frequenzumrichter für Bahnmotor Vorher Beim ICN wird – weshalb auch immer – an einem bestimmten Punkt des Anfahrens die Pulsfrequenz auf das 1,5-fache umgeschaltet. Das hört man! Nachher weiter →

27 Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 1
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 1 Meist aber muss man zu dem greifen, was ich im Rahmen dieses Projektes eine musikalische Metapher nenne: Wenn man die physikalischen oder mathematischen Eigenschaften energietechnischer Systeme in Musik umsetzen will, muss man dies durch ausgedachte Analogien tun. Die folgenden Beispiele haben alle mit einem der wichtigsten Konzepte in der elektrischen Energietechnik zu tun: mit dem Konzept des Dreiphasen-Wechselstroms. weiter →

28 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 1: Dreiphasen-System als dissonanter Dreiklang c-e-gis weiter →

29 Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 1 Erklärung
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 1 Erklärung In einem Dreiphasensystem gibt es drei sinusförmige Wechselspannungen, die sowohl gleich groß sind (also gleiche Amplitude haben) als auch die gleiche Frequenz aufweisen (in Europa durchwegs 50 Hz). Dagegen sind sie untereinander um ein Drittel einer Schwingungsperiode verschoben – die Fachfrau und der Fachmann sprechen davon, dass die Wechselspannungen untereinander eine Phasenverschiebung von 120° aufweisen; die Spannungen werden deshalb kurz auch als Phasen bezeichnet: Phase 1, Phase 2, Phase 3. Nach Phase 3 folgt wieder Phase 1 – das Ganze setzt sich also endlos fort. weiter →

30 Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 1 Erklärung
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 1 Erklärung Die musikalische Metapher symbolisiert nun die drei Phasen durch Töne. Zwei Gedanken werden dabei in die Metapher übernommen: a) Die drei Phasen sollen untereinander gleichen „Abstand“ haben. Dabei bedeutet: Abstand in der realen Welt = Phasenverschiebung (120°); Abstand in der Metapher = Tonhöhenintervall. Das Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden „Phasen“ soll also immer gleich groß sein – aber wie groß? b) Die endlose zyklische Aufeinanderfolge der drei Phasen in der realen Welt soll sich ebenfalls in der Metapher widerspiegeln, aber wie? weiter →

31 Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 1 Erklärung
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 1 Erklärung Wir bekommen beide Punkte in den Griff, wenn wir als Intervall die große Terz wählen. Modellieren wir etwa Phase 1 durch den Ton c, folgen also e als Phase 2 und gis als Phase 3. Eine weitere große Terz führt dann zu c’ – tatsächlich schließt sich der Kreis eine Oktave höher. – Dieser übermäßige Dreiklang (den Begriff habe ich aus einem kleinen Musiktheorie- Büchlein...) ist zwar dissonant – aber sei’s drum: Auch die Energietechnik ist kein Ponyhof und es können nicht immer alles harmonische Wohlklänge sein (schließlich lebt die Musik – von der Klassik bis zum Progressive Rock – ja auch von erregenden Dissonanzen und dem daraus resultierenden Verlangen nach entspannender Auflösung)! weiter →

32 Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 1 Erklärung
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 1 Erklärung Damit wir aber wirklich zu einer zyklischen Endlosfolge kommen, nehmen wir Obertöne dazu! Dazu habe ich mich von einer Radiosendung aus meinen Teenager- oder Twen-Jahren inspirieren lassen, die elektronische Musik zum Thema hatte. Darin wurde ein Geräusch präsentiert, das einmal wie ein endloses Aufwärts- und einmal wie ein endloses Abwärts-Glissando klang, dessen „Tonhöhe“ aber konstant blieb. – Das Geräusch war tatsächlich ein Glissando, das durch ein Filter mit gleich bleibender Filterkurve geschickt wurde. Mischen wir die Oktavklänge der beiden Oktaven C bis c und c bis c’ so wie in der PowerPoint- Präsentation angegeben, so kann man das c der Phase 1 tatsächlich auf zwei Arten sehen (und hoffentlich auch hören): entweder unter dem e von Phase 2 oder über dem Gis von Phase 3. (Wahrscheinlich muss das Ganze noch optimiert werden, vor allem bezüglich Filterkurve.) weiter →

33 Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 2
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 2 Die Repräsentation der drei Phasen gemäß „Metapher 1“ ist rein statisch. Sie ist für mich denn auch nur ein Grundbaustein, mit dem man jetzt weiter arbeiten kann. Zum Beispiel so: weiter →

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107 Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 2 Erklärung
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 2 Erklärung Im eben gezeigten Beispiel bringen wir die Tatsache ins Spiel, dass die drei Phasen in der realen Welt Wechselspannungen sind; sie oszillieren also: Ihre Momentanwerte steigen von Null aus an, erreichen einen positiven Maximalwert, nehmen wieder ab bis auf den Wert Null, steigen nun mit negativem Vorzeichen wieder an, erreichen einen negativen Maximalwert, nehmen wieder ab bis auf den Wert Null – und das Ganze beginnt von Neuem. weiter →

108 Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 2 Erklärung
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 2 Erklärung In der realen Welt erfolgen diese Oszillationen mit einer Frequenz von 50 Hz, was einem tiefen Ton entspricht (ihn oder auch seine Oktavierung auf 100 Hz könnte man unter die Realbeispiele einordnen – dieser sogenannte „Netzbrumm“ ist aber eine ziemlich langweilige Sache). In der musikalischen Metapher verlangsamen wir das Ganze, so dass aus dem Brumm ein An- und Abschwellen mit einer Periodendauer im Sekundenbereich wird. Zudem verbinden wir das An- und Abschwellen mit einer Schwingung im Stereoraum von rechts nach links und zurück, also: Rechts und laut – halbrechts und halblaut – mittig aber stumm – halblinks und halblaut – links und laut – halblinks und halblaut – mittig aber stumm – halbrechts und halblaut – rechts und laut – (da capo senza fine). Dies für die Repräsentanten aller drei Phasen, wobei die Oszillationen aber jeweils um ein Drittel der Periodendauer gegeneinander zeitlich verschoben sind. weiter →

109 Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 3a
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 3a In der Erläuterung zu „Metapher 1“ habe ich von einem Glissando geschrieben. Ja, warum machen wir’s denn nicht? So zum Beispiel (statt der Halbtonschritte muss man sich’s natürlich kontinuierlich gleitend denken): weiter →

110 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3a: Drehfeld vorwärts = endloses Aufwärts-Glissando

111 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3a: Drehfeld vorwärts = endloses Aufwärts-Glissando

112 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3a: Drehfeld vorwärts = endloses Aufwärts-Glissando

113 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3a: Drehfeld vorwärts = endloses Aufwärts-Glissando

114 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3a: Drehfeld vorwärts = endloses Aufwärts-Glissando

115 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3a: Drehfeld vorwärts = endloses Aufwärts-Glissando

116 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3a: Drehfeld vorwärts = endloses Aufwärts-Glissando

117 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3a: Drehfeld vorwärts = endloses Aufwärts-Glissando

118 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3a: Drehfeld vorwärts = endloses Aufwärts-Glissando

119 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3a: Drehfeld vorwärts = endloses Aufwärts-Glissando

120 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3a: Drehfeld vorwärts = endloses Aufwärts-Glissando

121 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3a: Drehfeld vorwärts = endloses Aufwärts-Glissando

122 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3a: Drehfeld vorwärts = endloses Aufwärts-Glissando ← noch mal weiter →

123 Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 3b
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Metaphern in der Energietechnik – Beispiel 3b Oder abwärts: weiter →

124 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3b: Drehfeld rückwärts = endloses Abwärts-Glissando

125 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3b: Drehfeld rückwärts = endloses Abwärts-Glissando

126 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3b: Drehfeld rückwärts = endloses Abwärts-Glissando

127 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3b: Drehfeld rückwärts = endloses Abwärts-Glissando

128 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3b: Drehfeld rückwärts = endloses Abwärts-Glissando

129 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3b: Drehfeld rückwärts = endloses Abwärts-Glissando

130 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3b: Drehfeld rückwärts = endloses Abwärts-Glissando

131 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3b: Drehfeld rückwärts = endloses Abwärts-Glissando

132 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3b: Drehfeld rückwärts = endloses Abwärts-Glissando

133 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3b: Drehfeld rückwärts = endloses Abwärts-Glissando

134 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3b: Drehfeld rückwärts = endloses Abwärts-Glissando

135 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3b: Drehfeld rückwärts = endloses Abwärts-Glissando

136 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
Musikalische Metapher 3b: Drehfeld rückwärts = endloses Abwärts-Glissando ← noch mal weiter →

137 Musikalische Metaphern – Beispiele 3a und 3b Erklärung
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Metaphern – Beispiele 3a und 3b Erklärung Jetzt haben wir etwas, das musikalisch sicher reizvoll ist – aber wofür soll es stehen? Zum Beispiel für ein sogenanntes Drehfeld! Aus den drei Wechselspannungen des Dreiphasensystems kann man nämlich sogenannte magnetische Drehfelder erzeugen, die in rotierenden elektrischen Maschinen wie dem Induktionsmotor oder dem Synchrongenerator zur Anwendung kommen. Dafür sind die zyklischen Glissandi m.E. eine sehr treffende Metapher. Die Drehzahl dieser Drehfelder – in der Metapher repräsentiert durch die Schnelligkeit des Glissandos – ist gegeben durch die Netzfrequenz. Speist man die Maschine allerdings aus einem Frequenzumrichter (siehe Realbeispiel 2), kann man die Drehzahl variieren. Im Realbeispiel wird das nicht hörbar; jetzt aber können wir es repräsentieren, indem wir die Schnelligkeit des Glissandos von Null bis zu einem Maximalwert steigern. weiter →

138 Musikalische Metaphern – Beispiele 3a und 3b Erklärung
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems Musikalische Metaphern – Beispiele 3a und 3b Erklärung Damit kann man nun auch fast beliebig spielen! Zum Beispiel können wir uns einen Kranantrieb mit Frequenzumrichter vorstellen: Last beschleunigt aufwärts bewegen = schneller werdendes Aufwärts-Glissando; abbremsen = langsamer werdendes und schließlich zum Stillstand kommendes Aufwärts-Glissando; Last beschleunigt abwärts bewegen = schneller werdendes Abwärts-Glissando; abbremsen = langsamer werdendes und schließlich zum Stillstand kommendes Abwärts-Glissando; ... weiter →

139 Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems
... und jetzt fang’ ich erst an ... (Der Anfang, Gabriele Susanne Kerner alias Nena, 2005) Vor dem Ausblick ein kurzer Rückblick! Bis hierhin habe ich zwei „Realbeispiele“ und einige „musikalische Metaphern“ präsentiert. Sie deckten die folgenden energietechnischen Themen ab: ♦ Frequenz-Leistungs-Regelung im Verbundnetz ♦ Pulsfrequenz eines Frequenzumrichters ♦ Dreiphasensystem ♦ Drehfeld Von meinem Vorlesungsskript, das ohne Anhänge 159 Seiten umfasst, sind das gerade mal etwa 14 Seiten! Von der technischen Seite her wäre also noch eine Menge an Themen vorhanden, mit denen man Wagners „Ring des Nibelungen“ vom Umfang her wohl locker in den Schatten stellen könnte. weiter →

140 ... und jetzt fang’ ich erst an ...
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems ... und jetzt fang’ ich erst an ... Als musikalisches „Realbeispiel“ sehe ich als letztes noch die Tonfrequenz-Rundsteuerung. (Hmmm – ist dies genügend interessant?) Danach dürften die Realbeispiele ausgeschöpft sein. Was die „musikalischen Metaphern“ betrifft ... Als ich diesen Projektvorschlag zum ersten Mal niederschrieb (im März 2018), schaute ich das Inhaltsverzeichnis meines Vorlesungsskripts an und musste zugeben: Es drängt sich mir im Moment gerade nichts so wirklich auf. Dennoch spürte ich: Wenn ich mich wieder so richtig in die Themen vertiefe, werden noch einige Ideen aus mir hervorsprudeln. Vor allem dann, wenn sich das – im Idealfall – in Zusammenarbeit mit einer kongenialen Profi-Musikerin oder einem Profi-Musiker so richtig hochschaukeln würde! Inzwischen habe ich mich vom Vorlesungsskript eher losgelöst und mich Aspekten der elektrischen Energieversorgung zugewandt, die mir besonders am Herzen liegen. Und da kamen denn auch schon wieder die Ideen – siehe nächste Seite! weiter →

141 ... und jetzt fang’ ich erst an ...
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems ... und jetzt fang’ ich erst an ... Die Netzebenen Das Verbundnetz besteht aktuell aus vier Netzebenen, in der Schweiz mit den ungeradzahligen Nummern NE1, NE3, NE5, NE7 bezeichnet. NE7: Lokales Verteilnetz, Niederspannung (400 V / 230 Volt) NE5: Regionales Verteilnetz, Mittelspannung (z.B. 16 Kilovolt) NE3: Überregionales Verteilnetz, Hochspannung (z.B. 150 Kilovolt) NE1: Übertragungsnetz, Höchstspannung (z.B. 380 Kilovolt) Als weitere Ebene kann man die sogenannten HGÜ-Verbindungen dazu nehmen: Verbindungen über lange Distanzen oder durch Meere mit z.B. 500 Kilovolt Gleichspannung. weiter →

142 ... und jetzt fang’ ich erst an ...
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems ... und jetzt fang’ ich erst an ... Die Netzebenen (Fortsetzung) Ich würde jede Netzebene durch einen Ton darstellen, wobei NE1 durch den tiefsten, NE7 durch den höchsten Ton modelliert würde. Diese dürfen jetzt auch einen konsonanten Vierklang bilden! Jeder Ton mit einem langsamen Vibrato als Metapher für die Wechselspannung. Dazu als Kontrapunkt ohne Vibrato die HGÜ-Ebene. Das Ganze würde ich vom höchsten Ton (NE7) zum tiefsten (NE1, dann HGÜ) allmählich entwickeln. Man könnte beispielsweise von Metapher 1 (Dreiphasensystem als dissonanter Dreiklang) ausgehen; dies in einen einzelnen Ton überführen; das Ganze vier Mal durchführen (für jede Netzebene); durch eine überzeugende Modulation zum angestrebten konsonanten Vierklang auflösen; am Schluss den HGÜ-Kontrapunkt hinzufügen... Auf dem Weg dorthin wäre auch viel Raum für melodische, harmonische, rhythmische „Spielchen“, die wenig mit der zugrunde liegenden technischen Realität zu tun hätten, der Sache aber musikalische Würze verleihen würden. weiter →

143 ... und jetzt fang’ ich erst an ...
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems ... und jetzt fang’ ich erst an ... Zusammenspiel von Energieproduktion, Energiespeicherung und Energieverbrauch Energieproduktion links im Stereoraum Erneuerbare Energieressourcen (konsonanter Mehrklang; individuell angepasste Lautstärke): ● Wasserkraft, im Vordergrund, moderat fluktuierend ● Solarenergie, in der Lautstärke zunehmend, überlagerte Fluktuationen a) unregelmäßig (Witterung), b) kurzperiodisch (Tageszeit), c) langperiodisch (Jahreszeit) ● Windenergie, in der Lautstärke zunehmend, wild-unberechenbare Fluktuationen ● Geothermie, Lautstärke von Null (da in der Schweiz noch nicht existent) auf einen sehr leisen, aber konstanten Wert zunehmend ● Biomasse, in der Lautstärke ausgleichend (gegenläufig zum restlichen Gesamtpegel) Nicht erneuerbare Energieressourcen (hässliche Dissonanz, allmählich verschwindend): ● Da in der Schweiz die Nuklearkraftwerke dominieren und es keine Kohlekraftwerke gibt, erübrigt sich eine weitere Differenzierung weiter →

144 ... und jetzt fang’ ich erst an ...
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems ... und jetzt fang’ ich erst an ... Zusammenspiel von Energieproduktion, Energiespeicherung und Energieverbrauch (Fortsetzung) Energieverbrauch rechts im Stereoraum nur die drei wesentlichen Verbrauchergruppen (Verkehr und Landwirtschaft vernachlässigt); konsonanter Mehrklang; überlagerte Fluktuationen a) langperiodisch (Jahreszeit), b) kurzperiodisch (Tageszeit), c) unregelmäßig (übrige) ● Haushalte ● Gewerbe, Dienstleistungen ● Industrie weiter →

145 ... und jetzt fang’ ich erst an ...
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems ... und jetzt fang’ ich erst an ... Zusammenspiel von Energieproduktion, Energiespeicherung und Energieverbrauch (Fortsetzung) Energiespeicherung in der Mitte des Stereoraums Konsonanter Mehrklang aus: ● Stauseen (lautstärkemäßig dominant) ● Batterien (schwach, leicht zunehmend) ● Power-to-Gas (sehr schwach beginnend, aber zunehmend) Die Lautstärke gibt den Füllgrad respektive Ladezustand der Speicher wieder. Das Klangbild beginnt mit einer leichten Dissonanz (vor allem verursacht durch die nicht erneuerbaren Energieressourcen in der Produktion), löst sich aber zu immer größerer Harmonie auf. weiter →

146 ... und jetzt fang’ ich erst an ...
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems ... und jetzt fang’ ich erst an ... Es gibt Musikstücke, nach deren Anhören ich am Ende nur noch sagen kann: „Wow!!“ Und, wenn sie nur kurz sind, den CD-Player auf „Repetition“ schalte und sie nochmals und nochmals und nochmals anhöre (mein Rekord lag wohl etwa bei 20 mal, dies bei Nenas „Wir fliegen“). Oder, wenn ich das Stück z.B. beim TV-Sender „arte“ höre, sofort alle Alben der Band bestelle (so geschehen bei „School of Seven Bells“, deren Kern damals Alejandra Deheza und ihr inzwischen viel zu früh verstorbener „Best Friend and Soul Mate“ Benjamin Curtis bildeten). Das meiste Herzblut sollte in das zuvor beschriebene „Zusammenspiel von Energieproduktion, Energiespeicherung und Energieverbrauch“ gesteckt werden. Mit diesem Aspekt ist nämlich aus meiner Sicht der Paradigmenwechsel zu einer nachhaltigen, allein auf erneuerbaren Ressourcen beruhenden Energieversorgung verbunden. Die dazu geschaffene Musik sollte in der Lage sein, den geschilderten Wow-Effekt auszulösen und einem durch eindrückliche, aber sachliche Schönheit womöglich die Tränen in die Augen zu treiben... weiter →

147 ... und jetzt fangen WIR endlich an!
Max Blatter, dipl. Elektro-Ing. ETH Symphony of Electric Power Systems ... und jetzt fangen WIR endlich an! Ein Musikprojekt, dargestellt auf 145 einzelnen PowerPoint-Folien – ohne Ton. Tja! Schon anfangs erwähnte ich die Tatsache, dass ich zwar ein (nach Sparten breit gefächerter, im Einzelnen aber sehr selektiver) Musik-Liebhaber bin, aber kein Musik-Profi. Schwerer wiegt, dass ich keinerlei Equipment oder Software besitze, mit dem ich meine Ideen klanglich umsetzen könnte. Genau deshalb ist die Zusammenarbeit mit einer professionellen Musikerin oder einem professionellen Musiker unabdingbar, der oder die vor allem auch einen (zunächst kostenlosen!) Zugang zum entsprechenden Equipment bieten kann. Wer hat Lust, das gemeinsam anzupacken? Und vielleicht mal schon zur einen oder anderen Idee probeweise eine kleine Demo-Audiodatei zu erstellen – zum Beispiel zur musikalischen Metapher 1 oder 2? fertig!