Projektübersicht

Stromwerk ist meine selbst entwickelte, webbasierte Anwendung für die Planung und Dokumentation elektrischer Verteilungen. Das Projekt verbindet einen grafischen Stromlaufplaneditor mit Verteileraufbau, Klemmenplan, Stücklisten und PDF-Ausgabe. Die Anwendung läuft auf einem eigenen PHP- und MariaDB-Server und kann ohne besondere Desktopsoftware direkt im Browser verwendet werden.

Entstanden ist Stromwerk aus dem Wunsch, nicht nur einzelne Schaltzeichen zu zeichnen, sondern aus einer Zeichnung möglichst viele Teile der späteren Projektdokumentation automatisch abzuleiten. Änderungen an Bauteilen, Kennzeichen oder Verbindungen werden deshalb an zentraler Stelle gepflegt und in den verschiedenen Ansichten wiederverwendet.

Vom Deckblatt bis zum Stromlaufplan

Ein neues Projekt beginnt mit einem eigenen Deckblatt. Dort werden Kunde, Projektname, Zeichnungsnummer, Projektbeschreibung, Kommission, Projektverantwortlicher und Bearbeiter eingetragen. Danach kann ein Aufputz- oder Unterputzverteiler angelegt und anschließend der eigentliche Stromlaufplan gezeichnet werden.

Der Stromlaufplan besteht aus mehreren frei sortierbaren A3-Seiten. Bauteile werden aus einer durchsuchbaren Bibliothek auf das Blatt gezogen, am Raster ausgerichtet und über definierte Anschlusspunkte miteinander verbunden. Seiten können dupliziert, umbenannt, gelöscht und per Drag-and-drop neu angeordnet werden. Blattverbindungen erhalten automatisch einen Gegenstellenverweis mit aktueller Blattnummer.

Zeichen- und Bearbeitungswerkzeuge

  • Bauteile platzieren: Symbole lassen sich verschieben, drehen, kopieren und als Mehrfachauswahl gemeinsam bearbeiten.
  • Verbindungen zeichnen: Anschlüsse rasten magnetisch ein; Leitungen werden rechtwinklig geführt und können nachträglich über Knickpunkte angepasst werden.
  • Automatische Verbindung: Direkt untereinander ausgerichtete freie Anschlüsse können beim Verschieben automatisch verbunden werden.
  • Knoten setzen: Ein eigenes Werkzeug verbindet Abzweige und macht aus einer Leitungskreuzung bei Bedarf eine echte elektrische Verbindung.
  • Sammelschienen: Dynamische L1-, L2-, L3- und N-Schienen können um eine optionale PE-Schiene ergänzt werden.
  • Texte und Bereiche: Freie, drehbare Texte sowie beschriftete Rechtecke mit unterschiedlichen Linienarten ergänzen technische Hinweise und Gehäusegrenzen.

Eigene Symbole erstellen

Zum Projekt gehört ein grafischer Symboleditor. Linien, Rechtecke, Kreise, Kreisbögen, Sinuswellen, Pfeile und Freitexte können zu eigenen Bauteilen kombiniert werden. Anschlusspunkte erhalten eindeutige Kennungen und eine Leitungsrichtung. Mehrere Symbolteile lassen sich per Auswahlrahmen markieren, mit den Pfeiltasten verschieben sowie kopieren und wieder einfügen.

Eigene Symbole werden als editierbare Vektordaten gespeichert. Hersteller, Artikelnummer, Bemessungsdaten und die Breite in Teilungseinheiten gehören ebenfalls zur Definition. Bereits verwendete Bauteile behalten ihre gespeicherte Version; geänderte Katalogversionen können kontrolliert mit vorhandenen Projekteinsätzen verglichen werden.

Aufbauplan für AP- und UP-Verteiler

Im Aufbauplan lassen sich Verteiler mit bis zu vier Feldern, mehreren Reihen und frei wählbarer Anzahl von Teilungseinheiten anlegen. Eine Teilungseinheit wird in der Frontansicht mit einer festen, an realen 18 Millimetern orientierten Breite dargestellt. Dadurch wirken auch kleine Verteiler nicht künstlich in die Breite gezogen.

Montierbare Geräte aus dem Stromlaufplan werden per Drag-and-drop auf eine freie Hutschienenposition gesetzt. Stromwerk verhindert Überlappungen, Platzierungen außerhalb einer Reihe und die doppelte Montage desselben Geräts. Das Entfernen aus dem Aufbauplan löscht nur die Montage, nicht das zugehörige Stromlaufplansymbol.

Automatisch erzeugte Dokumentation

  • Klemmenplan: Klemmenleisten erscheinen mit getrennten Anschlussseiten, Kabeldaten und grafisch dargestellten Steck-, Kamm- oder Drahtbrücken.
  • Stückliste: Gleiche Artikel und Bemessungsdaten werden projektweit zusammengefasst.
  • Aufbau-Stückliste: Sie enthält den gewählten Verteiler und die tatsächlich montierten Geräte einschließlich TE-Bedarf.
  • Sicherungsübersicht: Schutzgeräte werden mit Kennzeichen, Bemessungsdaten und dem beschriebenen Verwendungszweck aufgelistet.
  • Potenzialliste: Elektrisch zusammenhängende Netze erhalten eine gemeinsame Bezeichnung und Leiterfarbe.
  • Plausibilitätsprüfung: Stromwerk meldet unter anderem offene Anschlüsse, fehlende Kennzeichen, Potenzialkonflikte und unvollständige Klemmendaten.

Vektorbasierter PDF-Export

Vor dem PDF-Download kann ausgewählt werden, welche Dokumentbestandteile enthalten sein sollen. Zur Verfügung stehen Deckblatt, Stromlaufpläne, Aufbaupläne, Aufbau-Stückliste, Klemmenplan, Stückliste, Sicherungsübersicht, Potenzialliste und Prüfprotokoll. Zeichnungen und Symbole werden vektorbasiert ausgegeben und bleiben beim Vergrößern scharf. Deckblatt, Seitennummerierung und Dokumentumfang werden beim Export automatisch erzeugt.

Projekte und Benutzerkonten

Projekte werden als versionierte JSON-Dokumente in MariaDB gespeichert. Eine Revisionsprüfung schützt vor dem unbemerkten Überschreiben durch ein zweites Browserfenster. Optional speichert Stromwerk Änderungen alle drei Minuten automatisch und verlängert dabei gleichzeitig die angemeldete Sitzung.

Vollständige Projekte können als portable Stromwerk-Datei exportiert und später wieder importiert werden. Jeder Benutzer sieht ausschließlich seine eigenen Projekte. Administratoren dürfen alle Bibliotheksbauteile bearbeiten, erhalten dadurch aber keinen Zugriff auf fremde Projektdokumente.

Als Chrome-App installierbar

Stromwerk ist als Progressive Web App eingerichtet und kann in Chrome mit eigenem App-Symbol und separatem Fenster installiert werden. Die eigentlichen Projekt- und Anmeldedaten bleiben aus Datenschutzgründen auf dem Server. Ohne Verbindung zum Server zeigt die Anwendung daher nur eine neutrale Offline-Seite.

Technischer Aufbau

Backend PHP mit serverseitiger Validierung, Sitzungen und CSRF-Schutz
Datenbank MariaDB für Benutzer, Bauteilkatalog und versionierte Projektdokumente
Editor JavaScript und SVG für interaktive, frei skalierbare Zeichnungen
Dokumente jsPDF und svg2pdf.js für A3- und A4-Vektorausgaben

Herausforderungen und Lösungen

  • Saubere Verdrahtung: Vergrößerte Trefferflächen, Ausrichtungshilfen und magnetische Anschlüsse erleichtern gerade Verbindungen.
  • Konsistente Projektdaten: Stromlaufplan, Aufbauplan und Auswertungen greifen auf dasselbe Projektdokument zurück.
  • Bestehende Projekte: Neue Funktionen werden überwiegend als optionale JSON-Daten ergänzt, damit ältere Zeichnungen weiterhin geöffnet werden können.
  • Fehlerhafte Eingaben: Umfangreiche Prüfungen im Browser und auf dem Server schützen vor ungültigen Referenzen und beschädigten Projektdateien.

Ausblick

Als nächste größere Erweiterung ist eine Geräteverbund- und Kontaktzuordnung geplant. Damit sollen beispielsweise Schützspule, Hauptkontakte und Hilfskontakte als gemeinsames physisches Gerät verwaltet werden. Vorgesehen sind automatische IEC-Kontaktvorschläge, ein Gerätenavigator, Kontaktquerverweise und ein vollständiger Kontaktspiegel.

Fazit

Stromwerk hat sich von einem einfachen Stromlaufplaneditor zu einem zusammenhängenden Werkzeug für Zeichnung, Verteileraufbau und Projektdokumentation entwickelt. Besonders wichtig ist mir, dass die Bedienung trotz des wachsenden Funktionsumfangs nachvollziehbar bleibt und aus einmal gepflegten Daten möglichst viele konsistente Auswertungen entstehen.

Die automatische Prüfung unterstützt bei der Planung, ersetzt jedoch keine elektrische Dimensionierung, Sicherheitsprüfung oder fachliche Freigabe nach den geltenden DIN-VDE-Regeln.