Kameras, Lautsprecher und Funk auf dem Gelände planen

Die Frage: Wohin mit den Masten?

Wer ein Festival, ein Stadtfest, eine Baustelle oder eine Liegenschaft mit mobiler Sicherheitstechnik absichert, steht vor derselben Aufgabe: Wo stehen die Masten mit Kamera, Licht und Lautsprecher, wo kommt die Leitstelle hin, und wie gelangen die Bilder dorthin – ohne Kabel über das Gelände zu ziehen?

Ein MOVETOS SET besteht aus Masten mit Kamera, Licht und Lautsprecher, die netz- und stromautark arbeiten. Strom und Datenleitung entfallen damit als Planungsgröße – umso wichtiger werden die übrigen Fragen. Ein guter Aufbau erfüllt drei Ziele zugleich:

1. Abdeckung: Kameras sehen den gewünschten Anteil der Fläche, Lautsprecher erreichen den gewünschten Anteil der Besucher.
2. Wenig Hardware: so wenige Masten und Kameras wie möglich.
3. Stabiler Funk: Jeder Mast erreicht die Leitstelle über freie Funkstrecken mit genug Kapazität.

Diese Ziele ziehen in verschiedene Richtungen. Ein Mast, der für die Kamera ideal steht, kann für den Funk hinter einem Gebäude verschwinden. Deshalb lohnt es sich, den Aufbau zu rechnen, statt ihn nur nach Gefühl zu setzen.

Worauf es ankommt

Abdeckung von Bereichen und Eingängen

Nicht jeder Quadratmeter ist gleich wichtig. Eingänge, Bühne und Laufwege tragen das meiste Geschehen. Drei feste Planungsregeln gelten:

• Je Eingang ein Mast. Seine Kamera sieht das Tor aus höchstens 25 m Entfernung.
• Der Einlassbereich liegt im Zählbereich. Gemeint ist der Bereich bis 25 m um das Tor; mindestens die Hälfte davon muss im Kegel liegen, in dem eine Kamera Personen zuverlässig zählt. Sonst ist die Dichte am Tor nur aus Nachbarwerten geschätzt.
• Die Bühne bekommt zwei Kameras ins Publikum.

Für die Kamera gilt eine einfache Unterscheidung: Bei 5 m Masthöhe zählt sie Personen zuverlässig bis etwa 35 m, „im Blick“ hat sie die Fläche bis etwa 100 m. Die Norm IEC 62676-4 liefert dafür die Auflösungsstufen (DORI), etwa „Beobachten“ und „Erkennen“.

Sichtlinien und Gebäude

Hinter einem Haus sieht keine Kamera und hört man keinen Lautsprecher. Gebäudegrundrisse und -höhen lassen sich aus OpenStreetMap übernehmen; niedrige Mauern unter 2 m stören den Funk nicht. Was in keiner Karte steht – Bühne, Container, Zelte, hohe Zäune, Bewuchs –, muss die Planerin oder der Planer selbst eintragen.

Beschallung

Ein 100-W-Lautsprecher erzeugt 128 dB in 1 m Abstand; der Pegel sinkt mit der Entfernung um 6 dB je Verdopplung (ISO 9613-2). Für verständliche Durchsagen fordert die Normenreihe für Notfallwarnsysteme mindestens 75 dB und mindestens 10 dB über dem Umgebungslärm – mit Reserve ergibt sich eine Reichweite von höchstens rund 60 m. Die Sprachverständlichkeit misst der STI nach IEC 60268-16, Zielwert mindestens 0,5. Vorsicht bei zwei Lautsprechern mit ähnlichem Pegel, deren Schall mehr als 50 ms versetzt ankommt (etwa 17 m Wegunterschied): Dort entsteht hörbares Echo (Haas 1951).

Funkstrecken ohne Kabel

Richtfunk verbindet Mast für Mast bis zur Leitstelle. Vier Regeln bestimmen das Netz:

Regel	Wert	Warum
Länge einer Strecke	mindestens 50 m, höchstens 1 km	Eigenschaft der Antennen; Praxisgrenze trotz rechnerischer Reserve
Freier Korridor	etwa 2 m bei 100 m, 3 m bei 500 m	Rund 60 % der Fresnel-Zone müssen frei sein (ITU-R P.526)
Kameras je Strecke	höchstens 6	Daraus höchstens 3 Masten mit je 2 Kameras hintereinander
Funkreserve	12 dB über der Empfindlichkeit	Praxisbereich 10–15 dB (ITU-R P.530)

Eine Strecke, die an einer Fassade entlangstreift, gilt nicht als frei. Wo der direkte Weg versperrt ist, hilft ein Bridgemodul – ein Teleskopmast nur mit Richtfunk, der die Verbindung um eine Hausecke herum weiterreicht.

Leitstelle

Den Platz der Leitstelle gibt meist der Veranstalter vor. Ist er frei wählbar, steht sie am besten außerhalb der Fläche, so dass alle Masten direkt oder über wenige Zwischenstationen erreichbar sind – und nahe einem Eingang, damit der Anhänger anfahren kann.

Budget

Die Zahl der Masten ist oft begrenzt. Dann geht es nicht mehr um „volle Abdeckung“, sondern um die bestmögliche Abdeckung mit dem, was da ist – und darum, ehrlich auszuweisen, was dabei fehlt.

Wie man rechnerisch zum besten Aufbau kommt

In der Fachliteratur hat jedes Teilproblem einen Namen:

• Abdeckung ist ein Maximal Covering Location Problem (Church & ReVelle 1974): Wähle Standorte so, dass möglichst viel Fläche versorgt ist.
• Sicht um Hindernisse ist eine Spielart des Art-Gallery-Problems (Chvátal 1975): Wie viele Wächter braucht ein Raum, damit jede Ecke gesehen wird?
• Das Funknetz ist ein Steiner-Baum: das kürzeste Netz, das alle Masten mit der Leitstelle verbindet und dabei Zwischenpunkte einfügen darf (Lin & Xue 1999).

Zusammen heißt das Connected Facility Location: Standorte öffnen und sie zugleich zu einem verbundenen Netz zusammenschließen. Alle drei Probleme gelten als rechnerisch schwer. Für die Größe einer Veranstaltung – einige hundert mögliche Standorte, einige tausend Prüfpunkte auf der Fläche – lässt sich der Standortteil trotzdem exakt lösen.

Das Werkzeug dafür ist die ganzzahlige Optimierung: Für jeden möglichen Standort steht eine Ja/Nein-Entscheidung, alle Regeln (je Eingang eine Kamera, Abstand der Masten, Abdeckungsziel, Budget) sind Bedingungen, und gesucht ist die günstigste Lösung, die alle erfüllt. Ein Nebenprodukt ist eine Untergrenze: die Aussage „mit weniger als N Masten geht es nicht“.

Für eine schnelle erste Antwort reicht ein gieriges Verfahren, das immer den Standort mit dem größten Zugewinn nimmt. Es erreicht nachweislich mindestens rund 63 % des Optimums (Nemhauser, Wolsey & Fisher 1978) – gut genug als Vorschau, nicht als Endergebnis.

Für das Funknetz verbindet das Verfahren von Kou, Markowsky und Berman (1981) die Masten über kürzeste Wege; das Ergebnis ist garantiert höchstens doppelt so lang wie das bestmögliche Netz. Anschließend wird geprüft, ob eine Strecke mehr als 6 Kameras trägt, und das Netz falls nötig auf mehrere Wege zur Leitstelle verteilt.

Wie MOVETOS OPS das macht

Die Plattform MOVETOS OPS setzt diese Verfahren im Aufbau-Vorschlag um.

1. Lageplan als Grundlage: Die Zeichnung des Kunden lässt sich als PDF hinterlegen und mit drei markanten Punkten auf die Karte legen. Sie ersetzt danach die Straßenkarte in der Technikplanung. Hindernisse, die nur in der Zeichnung stehen, werden nachgezeichnet und zählen für Funk und Sicht wie ein Haus.
2. Eingaben: Fläche, Eingänge, Bühnen und Laufwege; die Wege holt der Assistent aus der Karte. Dazu die gewünschten Stufen – bei Kameras etwa „Nur Eingänge und Bühne“ bis „Vollständige Dichtemessung“, bei Durchsagen „Hauptbereiche“ bis „Überall“.
3. Sofort-Vorschlag und genaue Rechnung: Die Karte zeigt sofort einen Vorschlag; im Hintergrund rechnet der Server den Aufbau exakt mit Gebäudehöhen und tauscht ihn nach einigen Sekunden aus. Die Erklärung nennt die Untergrenze („mindestens N Masten“), die Verständlichkeit der Durchsagen, Echo-Risiken, die Last jeder Funkstrecke („80 m · 4 Kameras“) und Masten ohne Ersatzstrecke.
4. Budget: Wer die Zahl der Masten festlegt, sieht in einer Tabelle Ziel, Empfehlung und Wert mit Budget je Stufe. Das Sicherheitskonzept nennt eine Unterschreitung deutlich, mit beiden Zahlen.
5. „Nicht beobachtet“ sichtbar: Im Betrieb zeigt die Lagekarte Stellen fern jeder Kamera grau schraffiert als „nicht beobachtet“ – die Karte behauptet dort nichts. Ein Sperrbereich, den keine Kamera sieht, ist als „nicht überwacht“ markiert.

Der Vorschlag ist ein Vorschlag. Masten lassen sich verschieben, Funkstrecken von Hand legen, wenn vor Ort Bewuchs oder ein Zaun stört, und bei der Begehung wird jeder Ort am Handy bestätigt. Die Rechnung kennt ihre Grenzen: Gebäudehöhen stammen aus der Karte, das Gelände gilt als flach, Beugung und Reflexionen sind nicht berücksichtigt. Die Entscheidung trifft der Mensch.

Checkliste für die Planung

• Lageplan des Kunden besorgen und auf die Karte legen.
• Fläche, Eingänge, Bühnen und Laufwege eintragen.
• Hindernisse ergänzen, die in keiner Karte stehen: Bühne, Container, Zelte, Zäune, Bewuchs.
• Je Eingang einen Mast vorsehen; prüfen, ob der Einlassbereich im Zählbereich liegt.
• Abdeckungsziel für Kameras und Durchsagen festlegen; Lärmpegel realistisch ansetzen.
• Platz der Leitstelle mit dem Veranstalter klären – mit Zufahrt.
• Funkstrecken prüfen: 50 m bis 1 km, freier Korridor, höchstens 6 Kameras je Strecke.
• Budget eintragen und die Lücken offen im Sicherheitskonzept ausweisen.
• Bei der Begehung jeden Standort vor Ort bestätigen und Strecken mit Störung von Hand legen.
• Im Betrieb auf „nicht beobachtete“ Bereiche achten und sie bei Bedarf mit Personal abdecken.