Hallo
Da gibts also Leute die mit den schönen TLC-Steuerungen nicht zufrieden sind
Im Ernst. Mit dem Thema beschäftige ich mich auch schon eine Weile. Ich bin da aber noch in der Planungsphase und beginne gerade erst einiges davon umzusetzen.
Zur Analyse
12 V und 9 V sind vom Prinzip der Zugsteuerung her ähnlich. Beide Systeme verwenden eine geregelte nicht pulsweitenmodulierte Gleichspannung mit der die Geschwindigkeit der Zugmotoren gesteuert werden kann. Die Stromzufuhr erfolgt über leitende Stromschienen, die Fahrtrichtung der Züge ist von der Polarität abhängig. Es sind nur die speziellen Zugmotoren verwendbar. Zur Zugsteuerung dienen entsprechende Trafos. Bei 12 V ist die Versorgung von Weichen, Schranken und Signalen vorgesehen. Außerdem gibt es Trenngleise. Bei 9V kann man abzweigende Gleise über die Weichen stromlos schalten, darüber hinaus gibt es nichts.
PF und PU (und natürlich SBrick, Buwizz, BB und die diversen Chinaderivate) sind sich ebenfalls ähnlich. Alle diese Systeme benutzen ein Art von drahtlosem Empfänger (IR, BT, 2,4GHz) mit der die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit geregelt wird. Einige Systeme benutzen möglicherweise eine Pulsweitenmodulation der Fahrspannung. Bei den Motoren ist deutlich mehr Material vorhanden, neben Zugmotoren können jetzt auch andere Motorarten verwendet werden, die nicht beliebig untereinander zu tauschen sind (2 Systeme PF - PU). Die Spannungsversorgung erfolgt grundsätzlich über entsprechende Batterie/Akku-Packs die normalerweise 9V/7,2V zur Verfügung stellen Einige verwenden hier Booster, die die Spannung zum Teil auf 10-12V bringen. Die gesamte Peripherie ist nicht versorgt und wird über Dritthersteller versorgt. Hier in der Regel mit Trafo-Schalter-Servo Varianten die direkt verkabelt werden. Hier ist der Nachteil eindeutig der entstehnde Drahtverhau.
Alles nicht wirklich befriedigend.
Digitale Modelleisenbahnen wiederum sind ein anderes Thema. Hier erfolgt die Spannungsversorgung der Züge über die Schienen mit festeingestellten Spannungen. Es gibt Gleichstrom und Wechselstromsysteme mit den unterschiedlichsten Spannungen, jeder Hersteller kocht hier sein eigenes Süppchen. Die Steuerung der Züge erfolgt hier in der Regel über ein Bussystem. Dazu werden die Schienen benutzt, die Steuersignale werden ähnlich wie bei Netzwerken in digitale Pakete zerlegt und über die Schienen zu allen teilnehmenden Verbrauchern geschickt. Das können Züge, Signale, Weichen oder sonstwas sein. Hauptsache sie haben einen Signaldekoder und hängen an den Schienen. Jeder Teilnehmer schnappt sich seine Pakete dekodiert sie und setzt die Steuerbefehle um. Hier läuft nichts über Funk oder WLan oder so was.
Direkt kompatibel mit der LegoWelt ist da nichts. Eine direkte Umsetzung ist also ebenfalls schwierig.
Ansätze zur Lösung:
Prinzipiell kann man mit den modernen PU-Boxen eine ganze Menge machen, hier ist die Kanalzahl am größten. Es ist möglich mehr als 5 PU-Hubs gleichzeitig parallel zu betreiben.
Nervend ist die geringe Reichweite im Ausstellungsbetrieb, aber hier gibt es schon eine Lösung mit den ATOM 5 Mini hubs.
Auch nervend in meinen Augen sind Akkus/Batterien. Schön wäre es, wenn man die Versorgungsspannung über die Schienen zuführen würde. Also einfach die volle Spannung über die Schienen auf den Hub geben und dann wie gehabt steuern über die üblichen Endgeräte. Eine Lösung mit dem Umbau des 9V-Zugmotors wurde kürzlich gezeigt. Der ist auch abwärtskompatibel, man kann die ursprüngliche Konfiguration wiederherstellen und den Motor wie einen normalen Zugmotor benutzen.
Ich würde hier aber eine 15V-Wechselstromlösung bevorzugen, der über eine kleine Graetzbrücke in der Lok in 11V-Gleichstrom umgewandelt wird. Ein so ausgestattetes Triebfahrzeug könnte auch auf Gleichstromgleisen fahren. Der Wechselstrom gewährleistet aber eine Verpolungssicherheit. Außerdem könn man hier auch Signale oder Weichen mit Strom versorgen. Die Steuerung erfolgt dann entweder über die üblichen Lego Sender-Empfänger oder wie bei der Modelleisenbahn mit digitalen Signalen über die Schienen. Alternativ könnte man auch die ATOM 5 Minihubs für die Signale und Weichen benutzen und die Steuersignale über WLAN übertragen.
Das gleiche System lässt sich auch mit PF bauen. IR-Steuerungen und SBricks sind hier sogar im Vorteil, die schleppen kein Akkupack mit sich rum. Aber auch eine Buwizz oder 2,4GHz Steuerung lassen sich so versorgen.
Der größte Nachteil ist zur Zeit, dass es bei Lego nur die 9V-Zugmotoren mit den entsprechenden metallischen Rädern gibt.
Die Schienen wiederum lassen sich sehr gut mit Cu- oder Alu-Band metallisieren. Hier habe ich schon einiges realisiert.
https://www.flickr.com/photos/188122714@N06/
Eine zweite Lösung wäre es, anstelle des Lego-Trafos einen per 10V= Trafo angeschlossenen SBrick für die Stromversorgung der Schienen zu verwenden. Hier können auf dem Gleis alle 9V-Zugmotoren verwendet werden. Bei einem Test in Schkeuditz konnte ich eine 9V-Lok problemlos über ein 3m-Gleisstück mit dem Tablet steuern. Allerdings muss man hier die Versorgungsspannungen über die Gleisanlage verteilen und mit verschiedenen Trenngleisen fahren. Die Weichen lassen sich hier natürlich nicht über die Gleise versorgen.
Bei 12V wird alles ein bisschen schwieriger, die max. Spannung die Motoren, Buwizz und Co. vertragen ist meines Wissens etwas über 11V.
Im MoBa-Fachhandel findet man aber sicherlich entsprechende Empfänger.
Wie gesagt ist alles noch in der Findungsphase, ich will steuerungstechnisch so weit wie möglich im Legoversum bleiben und hoffe in diesem Jahr in Schkeuditz etwas mehr vorzustellen.
Ich würde mich auch über interessierte Mitentwickler freuen.
Viele Grüße
Detlef
