Und zwischendurch ganz entspannt analog fahren ... (H0)

..., denn aktuelle Diskussionen (Ende Juli 2019) in mehreren Foren zeigen mal wieder sehr deutlich das Digital-Dilemma mit aktuellen Lokneuheiten, hochgezüchteten Decodern und allgegenwärtigen Kompatibilitätsproblemen.
Ob es noch lange dauert, bis man für jede neue Lok einen separaten Wartungsvertrag abschliessen muss, weil die wenigen Spezialisten - zu denen wir leider nicht gehören - permanent überlastet sind und ihnen anderweitig auch garkein Support mehr zugemutet werden kann?

Deshalb vorweg mal schnell noch zur Doku ein Link zum Digitalbetrieb des Jahres 1995 in Albanien ;-)

So ganz ohne Bezug zur Spur 1 ist dieses H0-Thema jetzt aber auch nicht, denn ...

... im Hause des Webmasters musste im DG radikal aufgeräumt werden, um für diese Spur 1 Anlage von Alfred aus Prien doch noch irgendwie Platz schaffen zu können.



Und bei diesem Aufräumen wurde so richtig bewusst, was noch so alles an alten Schätzen aus der Sturm- und Drangzeit vor der JTW vorhanden war. Also wurde in diesem Raum auf gut einem Meter Höhe ein Stahlträger eingezogen und im Eilzugtempo der seinerzeit begonnenen Bau einer H0 Anlage in verschlankter Form zu einem (vorläufigen) Abschluss gebracht.

Der Fahrbetrieb dieser H0 Anlage funktioniert analog.
Und das in einer absolut beruhigenden, unproblematischen Art und Weise. Selbst über 40 Jahre alte Loks laufen heute noch "plug`n play" tadellos: einfach aufgleisen, den Block freigeben und los geht`s über 100 Meter Fahrstrecke, 12 Blöcke, ca. 80 Weichen und 34 Abstellgleise.

Hier einige Eckpunkte als Doku dieser H0 Anlage.
(um die Spur 1er nicht allzusehr zu langweilen, sind viele H0 Bilder auch nur in einem Downloadverzeichniss zu betrachten)


Dieses Sideboard wurde Mitte der 80-er im "Wohnzimmer" des DG errichtet und erhielt danach dann einen ...

... Schattenbahnhof mit zweimal 8 Gleisen. Rocogleise mit 2,5 mm, 12,8° Grad Weichen mit R 700 und Bemo-Antriebe; leider aber auch 3-Weg-Weichen mit relativ unruhigem Fahrzeuglauf. Aus Platzgründen gibt es bedauerlicherweise auf der ganzen Anlage die generelle Beschränkung auf R min = 530 und eine maximale Zuglänge mit 7 maßstäblichen 26,4er D-Zug-Wagen im Automatikbetrieb.



Im nebenan liegenden Treppenhaus befinden sich die zentralen Gleiswendel, der Steuerstand, die Aufgleisgruppe (vorne) sowie die Fahrzeugschränke.



Im eigentlichen Eisenbahnzimmer wurde etwa 1 Meter über dem Boden ein frei tragender Stahlträger (L 100 x 50) einzogen und Quertraversen aus Alu -Vierkantrohr (30 x 30) aufgelegt. Die Gesamtlänge der Anlage beträgt über beide Räume und das Treppenhaus fast 12 Meter; die Breite schwankt zwischen 0,9 und 1,7 Meter.
Unten drunter, knapp über dem Fußboden soll dann später die unterste Ebene der Spur 1 Anlage aufgebaut werden.


Die Streckenführung im nicht sichtbaren Bereich

Und hier im auf Dauer sichtbaren Bereich









Technische Infos

Gleiswendel
Die Trasse besteht aus zwei Schichten auf Maß gelasertem und miteinander verleimtem 4 mm Sperrholz:
das Basisbrett und zwei seitliche Führungsleisten für die Schwellenroste (mehr Bilder in dem u.e. Zip).
Für die tragende Funktion sind demnach 8 mm vorhanden, für das äusserst knappe Höhengerüst in der Gleiswendel aber nur 4 mm relevant:

lichte Höhe   über SO  65 mm
Reserve                       2 mm
Gleis                           5 mm
Trasse                         4 mm
Gesamt                     76 mm

Steigungen bei einer Stockwerkshöhe von 76 mm:
Radius innen (bergab) 53 cm -> 2,3 %
Radius aussen (bergauf) 62 cm -> 2,0 %


Die Etagen wurden mit 68 mm (76 mm Stockwerkshöhe abzgl. 8 mm "Sandwich"-Trassenbretter) hohen, aufgeleimten Brettchen aus 4 mm Sperrholz aufgeständert



Für das Auflöten der (nicht elektrischen) Oberleitung aus 1,2 mm Ms-Draht wurden zuvor verzinnte Ms-Plättchen mit Stabilit Express auf die Unterseite der darüberliegenden Trasse aufgeklebt.

Mehr Bilder im Zip (s.u.)



Betrieb
Alle Loks fahren analog (2L =) und werden über selbst gebaute Blockplatinen gesteuert.

Jede Platine enthält eine Belegtmeldung über Stromfühler (Widerstandsachsen, Schlusslichtwagen usw.) und eine Anfahr- und Bremsautomatik.
Gebremst wird in zwei Stufen, damit immer genau am Signal angehalten wird. Die Auslösung erfolgt über IR Lichtschranken, damit an den Loks keinerlei Eingriffe (Magnete usw,) notwendig sind und auch mit geschobenen Züge gefahren werden kann.
Jeder Block kann auch auf Fahrtrafos umgeschaltet werden, um manuell zu rangieren oder auf Störungen reagieren zu können.

Weichen und Signale werden zwar digital gesteuert, aber mit den berühmten "nur zwei Kabel" hat es dann doch nicht gereicht ... :-)))
Jeder der 12 Blöcke ist über ein 7-adriges Flachbandkabel mit der Anlage verbunden. Weitere Stichleitungen für die Decoderversorgung, die Ausweichbahnhöfe, das entstehende Bw und den kleinen Güterbahnhof benötigen noch mal etwa 5 Flachbandkabel. Der eigentliche "Kabelsalat" befindet sich im leicht zugänglichen Blockplatinen.Rack zum Anschluss der Digitalkomponenten. Für die umfangreiche LocoNet Verkabelung mit den praktischen (und billigen) RJ-12 Material wurde gleich hinter die IB zur Entlastung ein 12V/3A Steckernetzteil installiert.

Alle Weichen haben die "uralten" (1979 ?) Bemo Motorantriebe und werden digital über die Decoder "ZweiPol" von Sven Brandt (digitalbahn.de) angesteuert.
Als Zentrale dient eine IB1 von Uhlenbrock.



Das Gleisbild läuft unter der Uraltversion 4.06 von Railware und erlaubt sogar gewisse Automatikfunktionen wie einen Zugwechsel in den zwei kleinen Schattenbahnhöfen und der Kehrschleife.
Die Züge werden über ein Loconet Schaltmodul gesteuert, welches über Zwischenrelais an die entsprechenden Block- und Bremsrelais angeschlossen ist und damit den Fahrstrom regelt.



Als Rückmelder füngieren ebenfalls Loconet Module, die über Optokoppler die Belegtmeldung der Blockplatinen bzw. der einzelnen Gleise in den SBF abgreifen.




Die Uhlenbrock LocoNet Module zum Schalten (63410) und Rückmelden (63350 bzw. 63330) funktionieren sehr zuverlässig, Das Loco I/O Modul von HDL ist zwar wesentlich vielseitiger, im Selbstbau auch entscheidend billiger, hat aber den Nachteil, dass der Hersteller seinen Support mit den Hexfiles eingestellt hat und es die Teile nur noch von einem Belgier zu kaufen gibt, der sehr unfaire Aufschläge für den Deutschlandversand und lästig lange Warte- und Lieferzeiten hat.


Die Schattenbahnhöfe und Untergrundstrecken werden mit Kameras überwacht, die auf einen separaten Monitor aufgelegt sind. Einen Bericht dazu gibt es hier.

Die IR Reflex-Lichtschranken wurden selbst gebaut und lassen sich wegen der geringen Baugröße auch im sichtbaren Bereich recht gut kaschieren.

Verwendung findet der Sensor IS 471 F. Weitere Infos hier.

Zahlreiche Bilder aus der Bauphase dieser H0 - Anlage können sich noch über diese zip Datei im Download angesehen werden.

Betriebskonzept ist, die zahlreichen, noch von früher vorhandenen Zugkompositionen in einem abwechslungsreichen Fahrbetrieb verfolgen zu können, Wenn 8 Blocks belegt sind und weitere 7 Züge über Abstellgleise automatisch zugeführt werden, sind insgesamt 15 Garnituren im Umlauf. Dann dauert es etwa 20 Minuten, bis ein Zug wieder an derselben Stelle erscheint. Weiterhin sind noch 23 Abstellgleise vorhanden, aus den Züge über das Gleisbildstellwerk eingefädelt bzw. ausgestellt werden können.

Bahnhöfe, Abzweige und Nebenbahnen gibt es nicht und auch (noch) keinen Rangierbetrieb. In einer weiteren Ausbaustufe sind in der Ebene 1 noch 5 Gleise eines Vorbahnhofes des gedachten großen Bahnhofs in der näheren Umgebung geplant. Dort soll zusätzlich auch eine kleine Ortsgüteranlage entstehen und die vorhande Drehscheibe mit Lokschuppen (betriebsfähig?) angeschlossen werden.

Beleuchtete Züge haben den Autor schon vor einem halben Jahrhundert fasziniert. Ab Mitte der 60-er wurde auch schon mit Tonfrequenzgeneratoren (NF) gearbeitet, um eine Dauerzugbeleuchtung zu bekommen. Aber schon damals war flackerndes Licht nie richtig in den Griff zu bekommen, weil sich ständig auf den Laufflächen der Räder "Dreckringe" bildeten.
Ende der 70-er kamen die ersten Ade Wagen mit Innenbeleuchtung ab Werk. Um dort dem Flackern vorzubeugen wurden die Wagen immer paarweise elektrisch gekuppelt, damit die Stromabnahme über die Räder die doppelte Basis hat. Aber auch dort gab es immer wieder unschönes Flackerlicht. Hinzu kam noch, dass die Birnchen und Soffitten ständig unterschiedliche Farbtöne und Helligkeiten aufwiesen.


Dieser Lima Rheingoldwagen wurde Mitte der 90-er aufwändig mit Soffitten und Lichtleitstäben ausgerüstet und für dieses Aufnahmen jetzt im Stand per NF beleuchtet.

Beim jetzigen Neuaufbau der Anlage sollte trotz Analogbetrieb eine flackerfreie und konstante Innenbeleuchtung erreicht werden. Dazu kamen zunächst LED Streifen in "0-Ohm-Parallelschaltung" (s.u.) und step-down Regler zum Einsatz. Beides sind hocheffiziente, moderne Bauteile die bei ganz erstaunlich niedrigem Stromverbrauch in Verbindung mit Elkos sehr lange Pufferzeiten erlauben und keinerlei Helligkeitsschwankungen im Fahrbetrieb zeigen (Ausnahme natürlich wenn der Zug steht und keine Spannung mehr am Gleis anliegt).
Hinzu kommt, dass LED Bänder eine wesentlich bessere Ausleuchtung wie althergebrachte Beleuchtungen mit Soffitten und Lichtleitern bieten.

Alle bisher bekannten LED Streifen sind mit Vorwiderständen ausgerüstet, da sie für den Einsatz von 5V, 12V oder mehr vorgesehen sind. Um eine optimale Energieausbeute zu erreichen, wurden die Vorwiderstände gebrückt. Daher die Bezeichnung "0-Ohm-Parallelschaltung". Die LED werden dann über einen step-down Regler versorgt, der - je nach Helligkeitswunsch - auf Spannungswerte so um die 2,6 V eingestellt wird Spannung aber niemals höher wie 3 Volt einstellen, da die LED ja jetzt keinen Vorwiderstand mit seiner Schutzfunktion zur Strombegrenzung haben ! Den Regler also vorher einstellen, bevor die LED angeschlossen werden ... ;-)

Dieser Regler funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie die heute allgemein im Haushalt üblichen Schaltnetzteile. Es wird beim Herabsetzen der Spannung keine Energie mehr verheizt. Der Wirkunsgrad liegt meist sogar über 90% (Bezugsquelle siehe gesonderter Bericht auf dieser Homepage)

Oben im Bild als Ausgangspunkt für die Tests war eine handelsübliche 5V LED Leiste aus ebay.
Im unteren Bildteil: hier wurde die Silikonabdeckung abgezogen, damit man an die Widerstände zum Löten herankommt, darüber der step-down Regler und davor noch ein Elko (2.200 uF/25 V) mit Brückengleichrichter und 20 Ohm Ladestrombegrenzung.

Als Versuchsträger wurde ein Piko Postwagen genommen und 17 LED ins Dach geklebt. Hier siehr man schon einmal, wie niedrig der Stromverbrauch des ganzen Wagens ist: 1,5 mA (bei 9V).
Im Vergleich dazu würde eine herkömmliche Beleuchtung mit Glühbirnchen/Soffitten ca. 70 mA (bei 12 V) aufnehmen. Dieses kleine Testvideo zeigt, dass der Wagen gut 20 sec. nachleuchtet, wenn man ihn bei 16 V vom Gleis nimmt.
Kostenpunkt: 5,36 Euro :-)

Nach diesem guten Ergebnis, wurden an den Postwagen zum Test noch weitere 6 Wagen elektrisch angehängt

Bei dieser 7 Wagen Testgarnitur hängen jetzt alle 94 LED an einem step-down Regler und 2.200 uF.
In diesem Video sieht man sehr gut, wie effizient diese Anordnung funktioniert:
bei 5 V fließt mit 23 mA noch der höchste Strom. bereits ab 5,5 V leuchten die LED konstant hell. Dreht man den Fahrtrafo weiter auf, fliessen bei 16 V dann nur noch 7 mA für den ganzen Zug.
Bei Stromunterbrechung leuchtet es dann für ca. 4 sec nach.
Kostenpunkt für Licht im ganzen 7 Wagen-Zug: 20 Euro

Hier Eindrücke von den ersten Testfahrten auf der Anlage. Die Helligkeit wird noch etwas zurückgenommen. Sie war am Postwagen ausgerichtet, der mit seinem dunklen Interieur sehr viel Licht schluckt.

Im Analogbetrieb erlischt natürlich das Licht, wenn beim Zughalt die Fahrspannung runtergeregelt (Videobeispiel) wird. Um jedoch künftig auch im Stand noch Licht zu haben, wird in Kürze ein NF-Generator installiert (die Blockplatinen verfügen bereits über die notwendigen Drosseln und Einspeise-Kondenstoren).

Es wird immer kritische Stimmen geben, die den Betrieb von LED ohne Vorwiderstand kategorisch ablehnen. Zu Beginn der LED-Technik waren Vorwiderstände noch zwingend notwendig, weil die LED noch gröbere Kristallstrukturen, höheren Stromverbrauch und sehr große Fertigungstoleranzen aufwiesen. Inzwischen ist der Fertigungsstandard bei den LED derart gestiegen, dass schon sehr viele industriell hergestellte, akkubetriebenen Leuchtmittel ohne Vorwiderstände produziert werden. Insofern wurde dies jetzt hier auch für die Modellbahn umgesetzt. Bei keinem der bisher installierten LED Bänder waren mit dem Auge Helligkeitsunterschiede bei einzelnen LED auszumachen (was letztlich Indiz für eine "ungesunde" 0-Ohm-Parallelschaltung gewesen wäre). Ob sich diese Schaltung aber dennoch auf die Betriebssicherheut und Lebensdauer auswirken könnte, wird nun im Langzeittest zu beobachten sein. Dazu wird der Testzug "Tag und Nacht" durch die Blocks mit ständigem Anfahren und Anhalten gehetzt ... :-)))

Im nächsten Schritt wurde eines der oben schon erwähnten Adewagen-Päärchen mit 470 uF (passt gut in die Toilette), step-down und "fast 0 Ohm LED" ausgerüstet. Dazu wurden passende LED Streifen in dieser Niederstspannungsversion beschafft, denn das manuelle Überbrücken der Widerstände war bei dieser Masse an umzurüstenden Altfahrzeugen ungeeignet. Hierzu ein separater Bericht "3V LED Streifen zur Innenbeleuchtung".
Anmerkung: Die uns angebotenen LED hatten eine nochmal geringere Vorwärtsspannung, so dass sie bereits unter 2,50 Volt zu leuchten begannen. Unter 2,50 Volt lässt sich der Regler noch nicht praktikabel justieren, so dass unsere LED jeweils einen Vorwiderstand von 22 Ohm erhielten, um das Regelniveau um 0,1 Volt zu erhöhen. Im Grundsatz wurde damit aber dennoch das "O Ohm Prinzip" realisiert, womit sämtliche o.e. Vorteile gleichermaßen erreicht werden.


 

Mit dem Handy wurden einige Clips gemacht, leider entsprechende Qualität, teils miserabel vertont, aber dem Zweck zur Doku dennoch dienend:
Untertage-Streckenführung
Übertage-Streckenführung
Kehrschleife ist fertig
Grundsätzliches und Blockstrecke  (3:56)
VT 11  (0:43)
2x Lima + 2x Liliput, zwei "uralte, gepimpte" Loks  (0:38)
sanierte Sorgenkinder  (2:21)
noch ein saniertes Sorgenkind (Swiss Express)
Dosto Hamburg
erste Ausbaustufe   (Juni 2019, 8:09)

Über die Ausbaustufe 2 wird hier berichtet. Zwei Clips sind aber auch hier verlinkt
zweite Ausbaustufe
Fahrszenen

2019.08.ab
2019.10
2021.08