Nachdem ich nach über 35 Jahren Pause das Hobby "Modelleisenbahn" wieder entdeckte, hatte sich einiges geändert: die alten Lokomotiven (Baujahr 1960ff) mußten den geänderten technischen Entwicklungen angepaßt und für den Digitalbetrieb umgebaut werden.

Was ist der Unterschied zwischen beiden Betriebsarten? Im ursprünglichen - nennen wir ihn analogen - Betrieb lag auf dem Mittelleiter eine variable Wechselspannung zwischen 0 und 16 Volt an. Alle auf den Gleisen befindlichen Lokomotiven fuhren entsprechend der anliegenden Spannung gemeinsam und mit eingeschalteter Beleuchtung. Eine Steuerung einzelner Maschinen war nicht möglich: entweder fuhren alle schnell oder langsam oder alle standen, eventuell vor einem roten Signal. Die einzige Möglichkeit zur Beeinflussung bestand darin, die E-Loks über die Oberleitung mit einem zweiten Trafo zu verbinden und zu steuern. Aber auch sie fuhren oder standen gemeinsam. Der Fahrtrichtungswechsel erfolgte durch einen Spannungsimpuls von ca. 20 Volt, hierbei wurde ein Schaltrelais ausgelöst und drehte eine Kontaktwalze weiter. Dies veranlaßte die eine oder andere Lokomotive zu einem "Bocksprung". Dieser Fahrbetrieb entsprach nicht der Realität, eine Verbesserung mußte gefunden werden, um die Realität auf der Schiene besser abzubilden.

Digitale Steuerung der Lok

Dies änderte sich mit der Einführung der digitalen Steuerung. Jetzt liegt auf dem Mittelleiter ein konstanter gepulster Wechselstrom von 16 Volt an (d.h. maximale Fahrspannung), der mit adressierten Steuersignalen überlagert (moduliert) wird. Jede Lokomotive hat einen Decoder, wo u.a. eine Adresse für die betreffende Lokomotive programmiert ist.

Was dazu technisch erforderlich ist, zeigt die oben stehende Abbildung. Es sind beides Loks der BR 89 ohne den Lokomotivkörper. Auf der linken Seite steht die digitale, rechts die analog gesteuerte Lok. "2" zeigt jeweils auf den Motor der Lokomotiven. Bei der analogen Lok (rechts) ist "1" das Schaltrelais, welches den Fahrtrichtungswechsel veranlaßt. Bei der digitalen Lok (links) ist das Relais durch die Decoderplatine ersetzt, sie stellt die Kommunikationsbrücke zwischen Lok und Steuereinheit (s.u.) dar.

Zu den denkbaren Lokumbauten habe ich eine Zusammenstellung gemacht und zusätzlich einen Bericht über die Digitalisierung meiner V200 verfaßt.

Die Technik der Steuerung beruht auf dem sogenannten "Märklin-Motorola"-Format oder einfach abgekürzt "MM". Die Fa. Motorola hatte in den 80er-Jahren einen Chip mit entsprechenden Funktionen entwickelt, die lange Zeit als Standard im Betrieb der Wechselstromloks galt und auch heute noch technisch unterstützt wird. Details zu dieser Betriebstechnik finden sich hier und ebenfalls hier . Hinzu gekommen ist inzwischen eine Technik, daß die Lokomotiven selbst auch Signale und damit Nachrichten an die angeschlossene Steuereinheit absetzen können. Dadurch meldet sich z.B. eine irgendwo auf der Anlage aufgegleiste Lokomotive selbsttätig mit ihrer Adresse an der Steuereinheit der Anlage an, übermittelt ihre Funktionalität und kann sofort Nachrichten und Befehle über ihre Adresse von der Steuereinheit entgegennehmen ("mfx"®). Auf dem Display erscheinen alle Symbole der Lokfunktionen an den entsprechenden Funktionstasten. Allen denjenigen, welche einen Blick hinter diese Technik werfen wollen, kann ich einen Besuch auf dieser webpage empfehlen.

Und natürlich wird die Technik zur weiteren Realisierung des Bahnverkehrs im Vergleich mit dem Original genutzt. So bieten die Digitalloks die Möglichkeit, eine Anfahr- und Bremsverzögerung abzubilden. Die Loks fahren dann vorbildgetreu langsam an bzw. bremsen entsprechend verzögert ab, was dem realen Betrieb besser abbildet, auch die Höchstgeschwindigkeit der Lok ist individuell regelbar: eine Rangierlok kann in natura nicht mit einer Schnellzuglok mithalten. Dies kann man dann entsprechend einstellen.

Und was wäre es schön, wenn bei Abfahrt des Zuges die Bahnsteigdurchsage zu hören ist und die Diesellokomotive ihr dumpfes Röhren ertönen läßt, bevor sie Fahrt aufnimmt? Auch kein Problem mehr in Zeiten der Digitaltechnik, die Loks haben z.T. einen Sound-Chip und einen eingebauten Miniaturlautsprecher, die Entsprechendes ermöglichen. Es ist beeindruckend, wenn eine Dampflokomotive mit Fauchen Fahrt aufnimmt und dann das Lokomotivgeräusch im Takt mit den Treibstangenbewegungen ertönt. Zwischendurch dann ein gellender Lokpfiff oder das Bimmeln der Glocke bei kleinen Loks. Realität im Maßstab 1:87.

Digitale Steuerungseinheiten

Die Steuer- und Fahrbefehle für die Loks werden von einer Steuereinheit (Central Unit®, Mobile Station®) auf die Fahrspannung aufmoduliert. Damit erreicht jede Lokomotive alle Befehle; der Decoder leitet jedoch nur die Befehle an die Lok weiter, welche gemäß ihrer Adresse für sie bestimmt sind. Alle anderen Befehle werden vom Decoder der Lok ignoriert. Damit ist eine gezielte Steuerung jeder Lokomotive über die ihr zugewiesene Adresse möglich; es lassen sich z.B. Fahrrichtung, Fahrtgeschwindigkeit, Beleuchtung und viele andere Funktionen der Lokomotive ansprechen.
Im Bereich der Produkte der Fa. Märklin verlief die Entwicklung der Steuergeräte in verschiedenen Schritten.
DELTA CU 6021
DELTA Steuereinheit (CU) 6021

Die erste digitale Steuereinheit von Märklin war das DELTA®-Modul, oben links. Die Einheit besteht aus dem dem Trafo mit Fahrregler (rechts) und dem Delta-Modul (links), über das die Ansteuerung der Loks erfolgt. Hier sind 4 Adressen an den Loks zuteilbar (24=E-Lok, 60=Triebzug, 72=Diesellok, 78=Dampflok); ihre Reihenfolge ist 1. = 78, 2. = 72, 3. = 60, 4. = 24. An dem DELTA-Regler können die Positionen 1 bis 4 eingestellt werden, die entsprechende Lok wird dann über den angeschlossenen Fahrtregler bedient.
Eine Weiterentwicklung war die Steuereinheit 6021, auch sie besteht aus Trafo und Regeleinheit, Bild oben rechts. Der links stehende Trafo liefert die Fahrspannung in die Steuereinheit rechts, welche aus Steuerung und Fahrregler besteht. Über die 10er-Tastatur hier können alle 80 Lokomotivadressen eingestellt (hier 50) und damit jeder Artikel separat angesprochen werden; rechts oben liegen die Funktionstasten F1 bis F4, damit sind zusätzliche Lokfunktionen ansprechbar (z.B. Telexkupplung). Über die F0-Taste ist das Fahrlicht ein- und ausschaltbar.
MS CS
Mobile Station Central Station

Die nächste auf den Markt gebrachte Entwicklungsstufe war die Mobile Station 1® (Bild oben links). Hier können bis zu 10 Lokomotiven festgelegt und gesteuert werden. Die Zuordnung der Lok erfolgt entweder über eine integrierte Datenbank und die Art.-Nr. der Lok oder durch direkte Zuweisung einer Adresse im Bereich 1 - 80 zur Lok. Zusätzlich sind 8 Funktionstasten (F1-F8) links und rechts vom Display zugriffsfähig, bei Zuweisung aus der Datenbank werden diese Lokfunktionen direkt im Display angezeigt. Die F0-Taste (Licht) ist separat angelegt. Es besteht zusätzlich die Möglichkeit, eine zweite Mobile Station anzuschließen, sie funktioniert als "slave" und greift auf die Daten der Hauptstation ("master") zu. Inzwischen ist der Nachfolger, die Mobile Station 2, auf dem Markt erschienen. Diese Station beherrscht neben Märklin Motorola 2 (MM2) auch Digital Control Command (DCC), ein weltweit verbreitetes Digital-Protokoll, welches weitgehende Eingriffe in die Programmierung von Loks und Zubehör ermöglicht.
Als nächstes (und z.Z. letztes) erschien die Central Station® (Bild oben rechts) auf dem Markt. Sie hat 2 integrierte Fahrpulte, kann bis zu 16 Funktionen pro Lokomotive schalten und enthält eine integrierte Märklin-Digital-Lokdatenbank. Zusätzlich können 20 keyboards für 320 Magnetartikel bedient werden, die "alten" Steuergeräte wie die Mobile Station können als zusätzliche Steuereinheiten angeschlossen werden. Natürlich hat auch hier die Technik nicht halt gemacht weitere Nachfolger sind inzwischen auf dem Markt.


Und was pasiert, wenn eine digital umgebaute Lokomotive auf eine klassisch mit Trafo gefahrene Märklin-Anlage gesetzt wird? Nichts besonderes, sie ordnet sich fein in den bekannten analogen Lokbetrieb ein - sie kann also mit dem Trafo gefahren werden. Allerdings: nur vorwärts/rückwärts und mit angeschaltetem Licht wie alle analogen Loks. Alle anderen Funktionen, die man ihr digital beigebracht hat, funktionieren hier nicht.
Im umgekehrten Fall sieht's ganz anders aus - eine nicht digitalisierte Lok auf eine digital gesteuerte Gleisanlage aufgesetzt hat zur Folge, daß die Lok mit maximaler Geschwindigkeit (vorwärts oder rückwärts, je nachdem, wie der Fahrtrichtungsschalter steht) losbraust. Ihre Geschwindigkeit ist nicht zu reduzieren, da im Digitalnetz konstant die Maximalspannung von 16 - 17 Volt anliegt.


Die Bezeichnungen DELTA®, Central Unit®, Mobile Station® und "mfx"® sind eingetragene Warenzeichen der Fa. Gebr. Märklin, Göppingen.

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