Elektronisch Signalgesteuert

Einerseits beschäftige ich mich aktuell wieder mal intensiv mit meiner Modellbahn, andererseits lese ich gerade an anderer Stelle eine Frage, die ich mir bis vor relativ kurzer Zeit auch gestellt habe und die ich vielleicht, aus gleicher Perspektive kommend, ganz gut beantworten kann: Wie ist das nochmal genau mit diesen „Ks-Signalen“, die es bei Elektronischen Stellwerken der Bahn immer gibt?

Vorweg: Wer gar keine Ahnung von Eisenbahnen und ihren Signalen hat, sollte besser nicht mit diesem Artikel anfangen, etwas darüber zu lesen. Holger Kötting hat eine unglaublich gute Erklärseite. Zielpublikum sind Menschen, die wissen, wie konventionelle Haupt- und Vorsignale (in Westdeutschland) funktionieren und die wissen, dass Hp0, das Signal mit rotem Licht, „Halt“ bedeutet, Hp1 (grün) „freie Fahrt“ und Hp2 (grün und orange übereinander) „Langsamfahrt“. Obwohl, jetzt weiß es jeder, der hier liest.

Zu (fast) jedem Hauptsignal gibt es auch Vorsignale, hier gibt es Vr0 (zwei orange Lichter, aufsteigend angeordnet), Vr1 (zwei grüne Lichter, aufsteigend angeordnet) und Vr2 (links unten ein oranges Licht, rechts oben ein grünes Licht). Am Standort eines Hauptsignales kann ein Vorsignal für ein anderes Hauptsignal angebracht sein, dies ist in der Regel dunkel, wenn das lokale Hauptsignal Hp0 zeigt. Alle Kombinationen aus Hp1, Hp2 und Vr0, Vr1 und Vr2 sind möglich.

Um eine reduzierte Geschwindigkeit anzuzeigen (sowohl am Hauptsignal als auch am Vorsignal), gibt es im konventionellen System drei Möglichkeiten: Hp1 mit Geschwindigkeitsanzeiger Zs3 (weiße Ziffer(n), die maximale Geschwindigkeit ist dann die Ziffer mal 10 in km/h) und dazugehörig Vr1 mit Zs3v (gelbe Ziffer(n) mit gleicher Bedeutung), Hp2 mit Zs3 (und dazugehörig Vr2 mit Zs3v) und Hp2 ohne Zs3 (sowie Vr2 ohne Zs3v). Bei letzterem gelten 40 km/h, außer wenn örtlich eine andere Regel gilt. Hp1 mit Zs3 und Hp2 mit Zs3 unterscheiden sich durch die verwendeten Ziffern – bei 6 oder kleiner ist es ein Hp2, bei 7 oder größer ein Hp1.

Soviel zum Rückblick. Voran zum Ks-System. Hier wird jedes Signalbild und alle oben erwähnten Haupt-/Vorsignalkombination durch ein farbiges Licht dargestellt und alle Geschwindigkeitsreduzierungen werden auf die gleiche Art und Weise angezeigt: Durch ein Zs3, dass den Fahrtbegriff ergänzt, beziehungsweise ein Zs3v, das aber ein klein wenig speziell ist.

Zunächst: Rot bleibt rot, grün bleibt grün. Rot heißt sogar immer noch Hp0. An Hauptsignalen, die keine Vorsignalfunktion haben, gibt es neben der roten nur eine grüne Lampe, die heißt dann Ks1. Wenn dort nicht mit Streckenhöchstgeschwindigkeit gefahren werden darf (also der früher klassische Hp2-Fall), kommt ein Zs3 zum Einsatz.

An Signalen, die eine Vorsignalfunktion haben, bedeutet „nicht-rot“ automatisch, dass die Vorbeifahrt hier erlaubt ist, und jegliche lokale Einschränkung der Vorbeifahrt ist eben durch ein Zs3 abgehandelt. Alle Farblichter sind also im Prinzip schon der Vorsignalbegriff. Hierbei heißt „grün“ dann, dass auch am nächsten Hauptsignal gefahren werden darf, und „orange“, dass am nächsten Hauptsignal gehalten werden muss. (Das orange Licht wird dann Ks2 genannt.) Hier gibt es aber eine kleine Einschränkung: Weist das Vorsignal auf ein Hauptsignal hin, an dem Ks1 zusammen mit einer Geschwindigkeitsreduzierung (also einem Zs3) leuchten, so leuchtet einerseits ein Zs3v und andererseits blinkt das grüne Licht.

In anderen Worten, hier eine Tabelle der Entsprechungen:

 

H/V-System Ks-System Bedeutung
Hp0 (rot) Hp0 (rot) Halt
Hp1 (grün) Ks1 (grün) Freie Fahrt
Hp1 + Zs3 (grün mit weißer Ziffer > 6) Ks1 mit Zs3 (grün mit weißer Ziffer) Fahrt mit reduzierter Geschwindigkeit
Hp2 (grün über orange) Ks1 mit Zs3 (grün mit weißer Ziffer) Fahrt mit reduzierter Geschwindigkeit 40 km/h außer wenn andere Regeln gelten
Hp2 + Zs3 (grün über orange mit weißer Ziffer <= 6) Ks1 mit Zs3 (grün mit weißer Ziffer)  Fahrt mit reduzierter Geschwindigkeit
Hp1 + Vr0 (grün, orange/orange) Ks2 (gelb) Freie Fahrt hier, Halt beim nächsten.
Hp1 + Vr1 (grün, grün/grün) Ks1 (grün) Freie Fahrt hier und am nächsten Signal
Hp1 + Vr2 (grün, grün/orange) Ks1 + Zs3v (grün, blinkend mit oranger Ziffer) Freie Fahrt hier, Langsamfahrt beim nächsten
Hp2 + Vr0 (grün über orange, orange/orange) Ks2 mit Zs3 (gelb mit weißer Ziffer) Langsamfahrt hier, halten beim nächsten
Hp2 + Vr1 (grün über orange, grün/grün) Ks1 + Zs3 (grün mit weißer Ziffer) Langsamfahrt hier, freie Fahrt am  nächsten.
Hp2 + Vr2 (grün über orange, grün/orange) Ks1 + Zs3 + Zs3v (grün, blinkend mit weißer Ziffer und oranger Ziffer)  Langsamfahrt hier und am nächsten.

Es gibt auch noch kuriose Dinge wie ein Ks2 mit Zs3v. Hier wird eine Langsamfahrt angekündigt, an einem Signal, was Halt zeigt? Die Lösung ist aber, dass die Geschwindigkeitsbegrenzung schon vor dem Hauptsignal gilt. Ein gutes Beispiel dafür ist die Einfahrt in einen Sackbahnhof wie dem Frankfurter Hauptbahnhof, an der Ks2 + Zs3 „4“ + Zs3v „3“ vorliegt: Vorbeifahrt hier mit 40 km/h, bald (ungefähr am Anfang des Bahnsteiges) 30 km/h, am Ende des Bahnsteiges dann Halt.

Lichtschranken

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Seit den letzten beiden öffentlichen Gedanken, die ich zur Verkabelung einer Modellbahnanlage hatte, sind schon wieder mehr als 9 Monate vergangen. Getan hat sich in der Zeit auf meiner Seite wenig, aber die ersten Holzrahmen für den Bahnhof D nehmen langsam Gestalt an. Bei dem ganzen Reisen dieses Jahr bin ich nicht dazu gekommen, mal eine Testanlage aufzubauen, um rumprobieren zu können, aber irgendwie packt’s mich heute, was daran zu tun. Naja, da Sonntag ist, kann ich nicht losgehen und Materialien kaufen, daher bleibt es mal wieder theoretisch.

Was mich besonders umtreibt momentan ist die Ausstattung von Lichtschranken. Besonders die Frage, was mit sehr kurzen Zügen (etwa Lokzüge oder kurze Triebwagen) passieren soll: Wenn ich das Auslösen einer Lichtschranke als Gleisbesetztmeldung benutze, aufgrund derer der Strom abgeschaltet wird, was mache ich dann, wenn der Bremsweg des Zuges länger als er selbst ist? Er würde die Lichtschranke damit wieder verlassen und das Gleis als frei gelten.

Wenn man sich meine eigene Beschreibung des Blocksystems durchliest, stellt man fest, dass diese Fragestellung während des Betriebs irrelevant ist. Die Problematik ergibt sich beim Einschalten der Anlage, wenn das System nicht weiß, welches Gleis welchen Zustand hat. Muss man jedes Gleis einzeln per Hand auf „Frei“ schalten? Das wäre eventuell eine Möglichkeit, aber ich bin mir noch nicht ganz sicher, ob das sinnvoll ist. Also gehe ich davon aus, dass ich etwas an den Lichtschranken ändern muss.

Meine Idee ist, dass diese nicht unbedingt senkrecht zu den Gleisen stehen müssen, sondern in recht spitzem Winkel zur Gleisachse sein können. So kann man die Länge des zu überprüfenden Bereichs stark verlängern. Zusätzliche Spiegel würden helfen. Sollten Spiegel aber verschmutzt werden, wäre das Arbeit, sie wieder zu säubern, aber zwischendurch „denkt“ das System, dass das Gleis belegt wäre, was wenigstens die Sicherheit aufrechterhalten würde.

Eine weitere Frage, für die ich mal basteln müsste, ist, inwiefern sich Lichtschranken in parallelen Gleisen gegenseitig beeinflussen könnten. Lichtschranken senkrecht zur Gleisachse sind zwar davon nicht ausgeschlossen, dass der Sensor von der falschen Diode beleuchtet wird, aber hier könnte eine Abschirmung zwischen den Gleisen recht klein und lokal begrenzt ausgeführt werden. Schwieriger ist es, wenn eine Abschirmung, die aus Platzgründen wohl parallel zu den Gleisachsen gebaut werden muss, sehr groß sein muss, um eine Toleranz von wenigen Grad zu erreichen, denn so würde es schwierig werden, per Hand in die Anlage einzugreifen, was natürlich besonders im Schattenbahnhof möglich sein sollte.

So, nun habe ich mal wieder laut über Modellbahn nachgedacht; ich muss wirklich mal basteln, glaube ich. Verdammte Sonntage.

Modellbahn-Steuerung

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Ich will eine Modellbahnanlage verkabeln. Ja, nur verkabeln, bauen tut jemand anders. Aber ich will dazu die Technik machen. Das generelle schematische Layout ist in der ersten Grafik zu sehen: Ein Bahnhof mit drei eingleisige Ausfahrten, eine davon (Å) ist vorerst unwichtig. Die beiden anderen (L,K) führen, nach einer Überwerfung, in einen Schattenbahnhof (S).

Meine Anforderungen an die Schaltung sind leider so, dass ich im Internet keine Beispiele finde:

  • Alle Gleichstromfahrzeuge müssen fahren dürfen, und zwar ohne Anpassungen. Insbesondere will ich keine Magnete, Strichcodes oder sonstige Dinge einbauen müssen.
  • Damit verbunden muss jedes beliebige Fahrzeug den Zuganfang und den Zugschluss bilden können.
  • Ebenfalls damit verbunden: Das Triebfahrzeug beziehungsweise das stromziehende Fahrzeug darf nicht vorne sein müssen — Wendezüge müssen möglich sein.
  • Die Schaltung sollte mit nicht-programmierbarer Elektronik gebaut werden.

Ich habe noch keine Ahnung, wie die Schaltung am Ende aussieht, aber ich habe einen Idee, wie der genaue Anforderungskatalog aussehen könnte. Wenn ich im Laufe der Zeit tolle Ideen bekomme, werde ich sie hier weiterführen. Zunächst wird es wohl um die Blocksteuerung gehen. (Wer so ’ne Schaltung kennt, kann mir auch gerne Tipps geben.)