Clubanlage

Anlagenbeschreibung:

Die H0-Modelleisenbahn (Maßstab 1:87, 2-Leiter-Digitalanlage) entsteht in unseren Räumen im Obergeschoß des Bahnhofs Peißenberg (ca. 8m x 16m). Die Anlage hat den möglichst vorbildgerechten Nachbau der Bahnhöfe Weilheim und Peißenberg um 1968 (Epoche 3a) zum Thema.

Auf einer Fläche von ca. 100 m² soll nach der Fertigstellung Betrieb nach Vorbild durchgeführt werden. Dabei wurden insgesamt 583 m Gleis und 190 Weichen auf zwei Ebenen (Landschaftsbereich und 7 Schattenbahnhöfe) verlegt.

Um den Betriebsablauf in den Jahren 1968 bis 1970 in den Bahnhöfen Weilheim und Peißenberg darzustellen, waren die aufwendigen Gleisbaumaßnahmen im unsichtbaren Bereich der Clubanlage (mit Sichtfenster und Beleuchtung für den Betrachter einsehbar) notwendig.

Der Bahnhof Weilheim ist ein Knotenbahnhof, der die Strecken München - Garmisch/P. - Mittenwald und Augsburg - Peißenberg - Schongau verbindet.
Folglich sollen die Züge zu diesen Zielbahnhöfen von dort auch wieder zurück kommen (Schattenbahnhöfe in Kehrschleifenausführung).

Wendezüge von und nach Augsburg und Schongau sollen ohne „Kehrschleifendrehung” in der gleichen Zugbildung wieder in Weilheim erscheinen (Lösung: Schatten-Kopfbahnhof).

Der Bahnhof Peißenberg liegt an der Strecke von Weilheim nach Schongau. Die Haltestellen bzw. Bahnhöfe auf dieser Strecke sind: Weilheim, Peißenberg-Nord, Peißenberg, Hohenpeißenberg, Peiting-Ost, Peiting-Nord und Schongau. In Schongau teilte sich damals noch die Strecke in Richtung Landsberg und Kaufbeuren auf. Vor der Bahnhofseinfahrt in Schongau gibt es noch den Industriegleisanschluß der Papierfabrik.

Zwei weitere Probleme stellen die vollen und leeren Schotter- und Kohlenzüge dar:
Die Schotterzüge dürfen im sichtbaren Bereich nur voll aus Eschenlohe bei Garmisch-Partenkirchen (Hartsteinwerk Werdenfels) nach Weillheim kommen und leer in Richtung Garmisch-Partenkirchen zurückfahren.
Das Problem der Schotterzüge wurde mit den ca. 15cm hoch aufgeständerten Schattenbahnhöfen 1 und 2 und entsprechenden Ausfädelungsweichen vor den Kehrschleifenbahnhöfen München und Garmisch gelöst.

Die gleiche betriebliche Situation war mit den Kohlenzügen von und zum Bergwerk Peißenberg zu lösen.
Zu diesem Zweck war die Installation eines separaten „Kohlengleises” notwendig.
Auf den Zufahrten zu den Schattenbahnhöfen 1 und 2 aus Richtung München und Garmisch wurde jeweils eine Ausfädelungsweiche für Kohlenzüge eingebaut, die zu einem separaten „Kohlengleis” zusammenlaufen und unsichtbar zum Bergwerk führen.
Die Zufahrt zum Kohlengleis in Richtung Augsburg erfolgt mit einer Ausfädelung vor der Einfahrt in den Kehrschleifenbahnhof Augsburg.
Der volle Kohlenzug in Richtung Schongau wird über eine Gleisverbindung im unsichtbaren Bereich auf das Kohlengleis gelenkt.
Auf dem Kohlengleis werden die Kohlenzüge auf einer speziellen Kehrschleife gewendet und anschließend rückwärts über eine extra große Gleiswendel (180cm Ø) von hinten in das Bergwerk zur Kohlenverladung gedrückt.
Die vollen Waggons werden in 4er-Gruppen aus der Verladung rangiert. Die im sichtbaren Bereich nach Peißenberg gefahrenen leeren Waggons werden zur „Beladung” in die Kohlenverladung geschoben. Die Lokomotive, die den vollen Kohlenzug gebracht hat übernimmt den Abtransport.

Geschichte der elektronischen Modellbahnsteuerung des MBC Pfaffenwinkel e.V.

Nachdem das Thema der Anlage bereits von Anfang an fest stand und auch in der Satzung festgeschrieben wurde, hatten wir auch bestimmte Vorstellungen wie die Steuerung dieser Anlage aussehen sollte.

Angedacht hatten wir einen PC-gestützten automatischen Betriebsablauf, bei dem jederzeit mit einem „walk around” ein Rangiereingriff möglich sein sollte.

Der chronische Geldmangel zur Gründerzeit schloß den Erwerb von kommerziellen Steuerungen grundsätzlich aus. Es kam hinzu, daß zu dieser Zeit keine der angebotenen Steuerungen unseren Vorstellungen entsprach (Digitalsteuerung ohne Lokdekoder - aber mit Lokerkennung mittels Codestreifen, ähnlich Barcode-Leser).

Die Berufsbilder, die Interessenlagen und schließlich das Zeitpensum einzelner Mitglieder erlaubte es uns, eine solche Steuerung selbst zu entwickeln und aufzubauen. Hierbei wurden alle Fertigungsschritte (Flußdiagramm - Schaltpläne - Platinenlayouts - Platinenherstellung - Programmierung) mit Begeisterung in eigener Regie ausgeführt.

Auf einer extra geschaffenen Testanlage wurden die einzelnen Komponenten (Netzteile - Gleisbesetztmelder - Fahrregler - Polwender - Lesestationen - Auswahlelektronik - Endstufen) getestet und konnte so später bei mehreren Modellbahn-Ausstellungen einem interessierten Publikum vorgeführt werden.

Beim Betrieb der „Testanlage” stellte es sich allerdings bald heraus, daß die Steuerung als zu aufwändig und die Laufzeit der Software als zu langsam konzipiert war. Allein das Programm für diesen „Testbetrieb” hatte bereits über 15.000 Programmzeilen. Als Steuerung einer Großanlage war das System damit kaum noch umsetzbar. Hinzu kam, daß die drei verantwortlichen Haupt-Systembetreuer durch Berufs- oder Wohnungswechsel für unseren Club nicht weiter zur Verfügung standen.

Nach dem Studium der einschlägigen Literatur und einer aufwändigen Recherche wurde schnell klar, daß man direkt mit Anwendern erfolgreicher Digitalsteuerungen in Kontakt treten muß, um hier für uns wertvolle Tips und Details zu erfahren. - In den Hochglanzprospekten der Hersteller sieht alles sehr schön aus, in der Wirklichkeit gibt es aber etliche Haken und Ösen, die beachtet werden müssen!

Zu diesem Zweck wurden 1999 etliche Großanlagen besucht, immer mit dem Hintergrund, einen möglichst umfassenden Einblick in die dort eingesetzten Steuerungssysteme zu bekommen.
Als erstes war festzustellen, daß viele Großanlagen noch mit konventioneller Technik arbeiten, da auch hier der Umstieg auf die Digitaltechnik bisher gescheut wurde.

Nach den Besuchen und vielen interessanten Diskussionen mit den Anwendern kristallisierte sich schnell heraus, daß bei fast allen damals eingesetzten Digital-Systemen stets sehr schnell ein kritischer Punkt erreicht war, was die Kontrolle einer komplexen Steuerung mittels eines PC angeht.
Die gleichzeitige Erfassung, Auswertung und Reaktion auf die aktuellen Betriebszustände muß ja durch den PC erfolgen, und gerade hier stellten sich bestimmte Komponenten der eingesetzten Technik (serielle Schnittstelle) bei fast allen Hersteller als Flaschenhals heraus:
Die meisten Systeme arbeiten unter der Prämisse, daß der PC zum „richtigen” Zeitpunkt reagiert. Bereits 5 parallele Zugfahrten, die zufälligerweise gleichzeitig gestoppt werden müssen, können hierbei aber bereits zu Schwierigkeiten führen.
Lediglich eine Anlage tat sich hier positiv hervor - und diese war mit dem Digitalsystem der Firma ZIMO ausgerüstet.

Bis 1998 ist es uns aber nicht gelungen, diese unbefriedigende technischen Situation zu wenden und eine funktionierende und nachhaltige Steuerung unserer Clubanlage zu schaffen. Inzwischen hatte sich aber die finanzielle Situation des Vereins soweit verbessert, daß wir uns entschlossen hatten, die Möglichkeit des Einsatzes eines kommerziellen Systems erneut zu prüfen.

Inzwischen haben wir unsere „alte Testanlage” zur ZIMO-Testanlage umgebaut, um diese Steuerung dem interessierten Publikum auf Ausstellungen zu zeigen. Auf unserer ZIMO-Testanlage ist vorhanden: eine Kehrschleife, ein 3-gleisiger Schattenbahnhof, ein 3-gleisiger Sackbahnhof, Selbstblockbetrieb, automatisches Überholen eines langsam fahrenden Zuges, prinzipielle Darstellung von Lichtsignalen deren Leuchtmittel (LEDs, Glühlampen) langsam oder schnell aufleuchten, Flügelsignal mit Servo-Antrieb, NMW-Motorweiche mit funktionierender Weichenlaterne, Post-Relais Weichenantriebe, Rückfallweiche, Weichen ohne Antrieb, 1 MX1 (Zentrale), diverse MX2 bis MX31 (Fahrpulte), MX7 (Kehrschleifenmodul), 1 MX8M (Motorweichenmodul), 1 MX8S (Spulenweichenmodul), 3 MX9 (Gleisbesetztmodul) und STP zur Steuerung. Es fahren ca. 10 Loks auf dieser Testanlage mehr oder weniger gleichzeitig!

Beim System der Firma ZIMO hat gerade dieser wichtige Aspekt einen völlig anderen Ansatz bekommen: Hier wurde die Intelligenz ins „Feld” verlegt. Der PC bereitet die Befehle lediglich vor und schickt sie vorab an die dezentral installierten Module.

Hier eine allgemeine Übersicht über die Komponenten des ZIMO-Systems. (für Details auf die Bilder klicken!)
				Download von uns erstellten STP-Bibliotheken und P.F.u.Sch. Dekoder Erweiterungen
ZIMO© ist ein eingetragenes Warenzeichen der Firma ZIMO-Elektronik® in Wien (Östereich).

So sind bei diesem System die GBM - Bausteine (MX9)  mit einer eigenen Intelligenz ausgerüstet, was es ihnen ermöglicht, selbstständig auf Änderungen der Anlagensituation zu reagieren. Hierdurch sind mehrfache parallele Aktionen ohne Probleme möglich.
Auch das von ZIMO gewählte Industrie-Bus-System (CAN) zur Verbindung der einzelnen Module untereinander kommt dem Gedanken einer komplexen, weitläufigen Anlagenstruktur viel eher entgegen. Daß ZIMO schon seit Jahren eine integrierte Lokerkennung in den Dekodern mitbringt, rundete das Bild für uns nur ab - somit fiel die Entscheidung zugunsten von ZIMO.

Damit war es aber nicht getan! Die komplette Verdrahtung mußte erneuert werden, da die bereits installierte Verdrahtung zu kleine Querschnitte aufwies. Unsere selbstgebauten Weichenantriebe mit Modellbau-Servos aus dem Flugmodellbau waren damals nicht digital-kompatibel.

Die Weichen im sichtbaren Bereich werden jetzt, einschließlich der beleuchteten Weichenlaternen, von NMW-Motor-Antrieben bewegt, welche an ZIMO-Weichenmodule (MX8) angeschlossen sind und über die auch eine Stellungs-Rückmeldung erfolgt.

Die Weichen in den Schattenbahnhöfen werden mit „bistabilen Remanenz-Relais” der ehemaligen Deutschen Bundespost mit ergänzten Endabschaltungen betrieben und ebenfalls über ZIMO-Weichenmodule (MX8) mit Rückmeldung angesteuert.

Die Steuerung unserer Clubanlage erfolgt nun mittels PC und der Software STP von Ewald Sperrer. Diese Stellpult-Software ist speziell für das ZIMO-System entwickelt.

Herr Sperrer bietet auch Bausätze für Platinen an, mit denen „Hardware”-Stellpulte an den CAN-Bus angebunden werden können. Wir haben diese Platinen umgearbeitet, daß sie in einen 19-Zoll-Steckrahmen Platz finden und somit leichter zu verdrahten sind.

Anschließend wollen wir dann mehrere „Original”-DB-Stellpulte aufbauen, um eine Bedienung der Anlage „wie in Wirklichkeit” vornehmen zu können.

Die ganze Anlage ist inzwischen mit dem DCC-Digitalsystem der Firma ZIMO ausgerüstet und funktionsfähig.

Bis jetzt wurden verdrahtet und in Betrieb genommen:

Bauzustand:

Neben der Installation der ZIMO-Technik haben die „Modellbahnbauer” die Festlegung der Topographie in Styrodur-Würfeltechnik abgeschlossen und mit einer Zellstoff-Leim-Schicht feinmodelliert (begehbar!).

Sämtliche Haupttrassen sind vorbereitend begrünt um den weiteren Fahrdrahtbau nicht zu behindern. Alle Turm und Streckenmasten sind in Ihrer Position festgelegt. Für den Bahnhof Weilheim sind wir gerade dabei die Oberleitung (Fahrleitung) auszuführen. Zum richtigen Zeitpunkt haben wir den begnadeten H0-Oberleitungsbauer, Matthias Meeh kennengelernt, der uns bei diesem Unternehmen mit Rat und Tat zur Seite steht. Das „Netz” erstreckt sich über 14 Gleise und 14 Quertragewerke. Die Masten sind ihren Standorten zuzuordnen und entsprechend auszurüsten: d.h. Radspannwerke, Weichenheizung, zusätzliche Seitenausleger, Bahnhofsbeleuchtung, Speiseleitungshalter, Mastschalter usw. sind zuzurüsten und zu lackieren. Zur Zeit werden die Fahrleitungen gezogen (Peißenberg ist zu 98% fertig und Weilheim zu 70%).

Die Signale der Fa. Viessmann sind im Bahnhof Weilheim und Peißenberg eingebaut, angeschlossen und in Betrieb genommen.

3 Prototypen der „vor-Ort” Stellpulte sind fertig aufgebaut auf Karton, und werden gerade in der Handhabung getestet!

Der Bahnhof Peißenberg mit Bergwerk ist verdrahtet und programmiert. Inzwischen ist auch der „Schattenbahnhof Schongau” mit den dazugehörigen Strecken und die Rangiergleise des Bergwerksbetriebs auch schon verdrahtet und programmiert. Alle Gleise unserer Anlage sind inzwischen mit Fahrstrom versorgt und wir können überall fahren!!! Jetzt hat es sich herausgestellt durch die vielzahl der ZIMO MX8 und MX9 Modulen, dass die Stromversorgung des CAN-Bus aus dem MX1 an den Grenzbereich (10 Volt Spannungsabfall bis zum letzten MX9, dadurch kamen die Geisterbesetztmeldungen zustande. Bei einen Strom von knapp 3 Ampere.) gekommen ist. Wir teilen nun die CAN-Bus Spannungsversorung auf in 3 Netzteile a' ca. 1 Ampere auf. Ebenso ist es sinnvoll wenn mehrere MX7 betrieben werden, diese extern mit stabilisierter Gleichspannung zu versorgen (ca. 2 Volt mehr als die eingestellte Gleisspannung).

Eine neue, komplexe Problematik beim vorbildorientierten Aufbau einer Modellbahn stellen die „Orginal-Gebäude” dar! Voraus geht eine gründliche Recherche (Pläne, Fotos) anschließend wird das Gebäude in einen Plan umgesetzt, welcher wiederum als Vorlage für ein Fräsprogramm dient. Als bevorzugtes Material hat sich Polystyrol (PS) herausgestellt. Erste, vielversprechende Erfolge sind zu verzeichnen. Auch serienmäßige Gebäude finden auf der Clubanlage Verwendung, jedoch nur, wenn Modifizierungen (Raumaufteilung), Alterung und Innenbeleuchtung (Raumweise mit LED) nachgerüstet wurden.

Zur Zeit werden auch Straßen angelegt und Flächen begrünt. Ein wesentliches Gestaltungselement im Anlagenbau stellt auch die Bepflanzung mit Bäumen und Büschen dar; auch hier gehen wir aus Kostengründen und Gründen der Modelltreue den Weg des eigenbaues (schwierig und aufwendig). Es wird immer mehr grün auf unserer Clubanlage!

Es muß immer wieder Rollmaterial gewartet werden, (d.h. Räder saubermachen wegen Gleisbesetztmeldung) und Dekoder eingebaut (mit und ohne Schnittstelle) und programmiert werden bei neuen Lokomotiven auf der Clubanlage.