Weitere Schritte bei der Digitalisierung der Gartenbahn
Sachstand: April 2007

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Inzwischen ist der Euphorie der neuen Technik einer gewissen Ernüchterung gewichen. Es genügt absolut nicht, eine digitale Steuerzentrale irgendwie an die Anlage anzuschließen und rasch ein paar Fahrzeuge zu digitalisieren. Nein, da ist echt viele harte Arbeit und zahlreiche zusätzliche Aufwendungen nötig, wenn der Gartenbahnspaß nicht auf der digitalen Strecke stecken bleiben soll.

Drei Bereiche müssen zufrieden stellend beim Kapitel Digitalisierung für sich alleine und dann zusätzlich aufeinander abgestimmt durchgeführt und erfolgreich abgeschlossen werden:

  • die zentrale Steuerung
  • die Gartenbahnanlage selbst
  • die Fahrzeuge

In jedem Bereich können nahezu beliebig viele Probleme auftauchen und zusätzliche Maßnahmen nötig werden, die vorher nicht bedacht waren. Da gilt es konsequent zu bleiben und das Projekt Digitalisierung wirklich bis zum Ende zu führen, auch oder gerade trotz der vielen nötigen Zeit und der hohen Kosten.

Die Steuerung:
Die Intellibox, der Booster und die ESU mobil control sollten miteinander eine Steuerzentrale bilden. Als ich die drei Komponenten nebeneinander stellte, sah dies nicht besonders toll aus. Zudem wollte ich unbedingt für jeden der beiden digitalen Stromkreise einen Amperemeter einbauen, also noch irgend so ein Gehäuse dazu. Glücklicherweise "erinnerte" ich mich daran, dass bei Conrad das Leergehäuse einer Intellibox erhältlich war. Das Digital-Gehäuse ist unter der Bestellnummer 211990-47 (Modellbahnwelt-Katalog) für etwas über 20 Euro (19,95 waren es bei 16% Mehrwertsteuer) erhältlich. In diesen Kasten musste(!) der Booster und die Strommessgeräte hinein. Der Booster erfuhr deswegen "gewisse" Veränderungen, damit dieses Vorhaben gelang: zwei stehende Stabilisierungs-Kondensatoren mussten ausgelötet und mittels kurzer Kabelstücke nun liegend angeordnet werden, um Platz für die nach innen ragenden Instrumente zu schaffen. Die originalen Booster-Anschlüsse waren nicht verwendbar und wurden durch andere ersetzt. Den Kühlkörper mit seinen drei Leistungstransistoren in dem Digital-Gehäuse unterzubringen, war eine spezielle Herausforderung, da die bisher auf der Platine eingelöteten Halbleiter nun über einzelne Litzen angeschlossen werden mussten. Auch die Mechanik war nicht so einfach passend zu machen, aber es war möglich.

Das nun erreichte Ergebnis spricht für sich selbst. Der Booster mit den Stromanzeigern sieht nun in Verbindung mit der Intellibox fast wie aus einem Guss aus. Richtig schön und angenehm ist es, diese Steuerzentrale auf den Tisch zu legen und zu benutzen, wenn man nicht gerade die mobile Regler verwendet.

Besonders vorteilhaft ist es, dass zur Anschaltung dieser Steuerzentrale lediglich fünf Adern notwendig sind und so ein Stecker aus dem KfZ-Zubehör eingesetzt werden kann. Benötigt werden die Stromfunktionen:

  • Stromversorgung Kreis 1
  • Stromversorgung Kreis 2
  • Digitalkreis 1
  • Digitalkreis 2
  • Gemeinsame Masse für Stromversorgung und Digitalkreise

Über eine 5 Meter lange Strippe mit jeweils 2,5 mm2 Adernquerschnitt kann die Steuerung nun freizügig auf der Terrasse platziert und benutzt werden. Mittels der beiden mobil control von ESU ist der Funk gesteuerte Fahrspaß realisiert.

Über die komplette Breite der Geräteeinheiten habe ich ein Programmiergleis angebracht, um jederzeit Decoder der Anlage entsprechend konfigurieren zu können. Ein spezielles Programmiergleis innerhalb der Anlage gibt es nicht.

Zur eigentlichen Anlage:
Hier waren zunächst zwei Probleme anzugehen, die ursprünglich nichts mit der Digitalisierung zu tun hatten, aber eben doch nun endlich in Ordnung gebracht werden mussten. Zwei Weichen waren es.

Diese Weiche oben im Bild lies sich einfach nicht sauber umschalten und legte die Weichenzungen Im Abzweig nicht korrekt an. Nachdem ich die Weiche ausgebaut und untersucht hatte, stellte ich fest, dass die Schrauben mit denen die Weichenzungen befestigt waren, aus irgendwelchen Gründen mal ausgetauscht worden waren und nun verrostet waren. Nach dem Entrosten und säubern funktionierte alles besten. Das sind die kleinen Mängel, welche man in Kauf nehmen muss, wenn man Material gebraucht auf Börsen oder via ebay erwirbt.

Die andere Problemweiche lag teilweise im Bereich der Terrassenplatte und wurde ihrer Schwellen beraubt, um diese möglichst "schmal" und mit wenig Tiefe einbauen zu können. Leider hat hierdurch die Stabilität der Profile zueinander stark gelitten, sodass Radlenker, Weichenzungen und Weichenherz nicht mehr sauber in einer Ebene lagen, sondern in sich verzogen waren. Nun wurde eine nahezu neue Weiche an der Stelle eingefügt, wofür die entsprechende Terrassenplatte mit dem Bohrhammer wesentlich tiefer ausgespart werden musste. Aber nun entgleist nichts mehr an dieser Stelle.

Für den Digitalbetrieb sind bei Kehrschleifen andere Maßnahmen erforderlich, als bei analoger Betriebsweise. Bisher genügten einige Dioden und eine entsprechende Umpolung der Fahrspannung, um den Betrieb zu ermöglichen.

Nun sind drei Kehrschleifenmodule erforderlich, die die jeweilig richtige Polarität der Digitalspannung sicherstellen. Die Kehrschleifenmodule von Tams reagieren funktionell auf einen Kurzschluss zwischen den Schienenprofilen und polen dann entsprechend den Kehrschleifenbereich um. Nach einer Justierung klappte dies einwandfrei. Die Module sind in Stromverteilerdosen regengeschützt und weitgehend unauffällig in der Anlage direkt eingebaut und nicht in der zentralen Weichenlaterne.

Leider habe ich bei der Bemessung des Kehrschleifenbereiches nicht sogleich berücksichtigt, dass nun der Streckenteil, den ich üblicherweise zum Aufgleisen meiner Fahrzeuge verwende, nun innerhalb eines dieser Kehrschleifen liegt. Gerade beim Aufgleisen kommt es immer wieder mal zu Kurzschlüssen durch noch nicht korrekt aufgestellte Räder und Achsen. In diesem Fall polt das Kehrschleifenmodul permanent um, um den vermeintlichen Kurzschluss aufzuheben. Das entsprechende Relais klackert dann nur, ohne das Problem zu lösen, bis endlich die Kurzschlusssicherung anspricht. Ich gewöhne mir nun an, meine Fahrzeuge auf einem anderen Streckenteil aufzugleisen.

Nach Einbau der drei Kehrschleifenmodule, dem Entfernen von vielen bisherigen Isolierschienenverbinder und dem Auslöten zahlreicher Dioden ist nun prinzipiell kein analoger Betrieb mehr möglich.

Der Einfachheit halber hatte ich das Kabel mit der Einspeisung des ersten Digitalstromkreises an einer "günstigen" Stelle meines Schaltpultes angelötet und so die ersten Digitalfahrten ohne Schwierigkeiten durchgeführt (allerdings mussten die Schalter wegen der Deaktivierung der Diodenabschnitte in einer bestimmten Stellung stehen). Mit Inbetriebnahme des zweiten Digitalkreises (der Booster) trat dann der Effekt auf, dass eine digitalisierte Lok sofort mit Vollgas losraste. Offensichtlich erkannte der Decoder ein "analoges" Signal und reagierte entsprechend. Ursache war sicherlich mindestens eine in den Wirren meines Steuerpultes noch aktive Diode, welche den Digitalstrom "gleichrichtete".

Letztlich kam ich nicht umhin, wesentliche Teile des bisherigen Pultes zu überarbeiten, zahlreiche nun nicht nötige Anschlüsse zu entfernen und konsequent nicht mehr mit vier entsprechend zu polenden Abschnitte zu arbeiten, sondern ausschließlich nur noch die gemeinsame Masse und die beiden Digitalkreise zu verwenden. Jetzt klappt alles, so wie es soll. Dennoch werde ich den Stellpult mit einer neuen Schalterplatte ausstatten, welche dann nur noch die tatsächlich benötigten Schalter beinhaltet.

Zu den Fahrzeugen:
Die ersten Umbauten mit "kleinen" Decodern hatte ich schon vor dem Anlagenumbau realisiert. Nun kamen "größere" Modelle dran.

Die Digitalisierung der Loks ist ein Thema für sich. Bei jeder Lok ist irgend etwas anderes zu berücksichtigen oder es gibt andere individuelle Probleme. Ältere Modelle besitzen eine Sandwichgetriebe, welches es erforderlich macht, dieses komplett zu zerlegen, um die stromführenden Messingteile der Stromaufnahme und der der Motorzuführung voneinander zu trennen. Andere Loks haben Brücken aus Messingstreifen, welche verschiedene Motorkomponenenten verbinden, dann finden sich Schraubenköpfe als Kontaktstellen oder direkt verlötete Anschlusskabel.

Am Aufwendigsten ist eine Digitalisierung, je mehr eigene elektronischen Komponenten die Lok besitzt. Da wäre die 5-Volt-Technik für die Beleuchtung, welche nun mit der Dimmfunktion des Decoders realisiert werden kann. Da ist der Betriebsartenschalter, welcher nun vollständig überflüssig ist. Und da gibt es Platinen, welche lediglich die Stecksockel für die Glühbirnen besitzen. Ach ja, Dampfloks haben noch den Rauchgenerator. Dieser müsste gegen einen entsprechend digitalen getauscht werden. Ein Glück, dass ich nicht mit Rauch fahre und auch keinen Sound möchte. Am besten ist es, man entfernt so viel wie möglich, von der kaum zu durchschauenden Elektrik.

So besaß die analoge(!) Lok Arosa (LGB 2043) sieben Elektronikplatinen für die unterschiedlichsten Funktionen. Dazu gehören auch die beiden Antriebe für die Stromabnehmer, welche in Abhängigkeit mit der Fahrtrichtung angehoben bzw. gesenkt wurden. Mittel zweier Relais und einiger Widerstände lässt sich die Pantografensteuerung mittels zweier Decoderfunktionen abbilden. An dieser Stelle ein herzliches Dankeschön an Alexander für seine Hilfe und Unterstützung. Er hat zudem wegen den zur Verfügung stehenden weiteren Funktionsausgängen des Uhlenbrookdecoders auch eine Motorraumbeleuchtung realisiert.

Die Beleuchtung auf jeder Stirnseite hat drei Glühbirnen von je 5 Volt (6-Volt-Birnchen, welche mit 5 Volt Konstantspannung betrieben werden). Mit der Dimmfunktion ist es kein Problem, die entsprechende Helligkeit der drei parallel geschalteten Lampen einzustellen. Vorteilhafter und ökonomischer ist es, die bisherige Parallelschaltung aufzuheben und die drei Birnchen in Reihe zu schalten. So ergibt sich nun eine Betriebsspannung in Höhe von 15 Volt, ergo muss nun nicht mehr so stark gedimmt werden. Einziges Manko dabei, geht eine Glühlampe kaputt brennen gleich alle drei nicht mehr.
Eine Alternative wäre es, die vorhandenen 5-Volt-Birnchen gegen solche für 24 Volt auszutauschen. Bei der Summe der umzurüstenden Lokomotiven sind dann die Kosten schon zu überdenken. Ebenfalls ist der Einsatz von LEDs als Beleuchtung denkbar, neben den Kosten für warmweiße Halbleiter und den Widerständen ist die Lichtfarbe aber dann auch eine Geschmackssache.

Vorerst verwende ich die 5-Volt-Birnchen in Reiheschaltung weiter (sofern möglich) und tausche nur in einzelnen Fällen auf Digital-Glühbirnchen.

Eine große Schwierigkeit ist das Zerlegen der jeweiligen Lok ohne Anleitung. Da gibt es "Suchspiele", wo denn nun noch etwas abzuschrauben ist oder doch nur eine Rastnase das Gehäuseteil festhält. Stets ist mit Vorsicht zu arbeiten, denn kaputt gehen soll ja nichts. Und letztlich ist es wichtig, eine Reihenfolge bei der Demontage zu finden, welche es wieder ermöglicht, die Lok wieder korrekt zusammenzubauen. Nichts ist ärgerlicher, als nach dem Zusammenbau festzustellen, dass da noch Teile übrig sind ...

Hier ist die blaue Diesellok weitgehend demontiert. Obwohl nicht gerade uralt und kein Sandwichgetriebe so fehlte doch die Trennung von Stromabnahme vom Gleis und Stromzuführung zum Motor. Nur bei Lokomotiven mit der D-Kennzeichnung ist dies bereits berücksichtigt. Bei mir sind dies lediglich das analoge Dieselchen und das gleichalte LGBchen.

Bei Lokomotiven mit Stangenantrieben, wie die blaue Diesellok und alle Dampflokomotiven ist beim Zusammenbau sehr genau darauf zu achten, dass die Treibachsen genau zueinander stehen, damit das Gestänge anschließend wieder leicht läuft und nichts klemmt.

 

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