Grundlagen: Mögliche Probleme und deren Lösung

Das Potentialproblem
Der elektrische Strom geht so seine eigenen Wege: er sucht sich immer den Weg des geringsten Widerstandes. Sie können es darum direkt mit fließendem Wasser vergleichen.

Ein S88 Rückmeldebus eröffnet dem von den Loks rückfließenden Strom einen neuen Weg über die S88 Buskabel. Dies gilt besonders dann, wenn die Versorgungskabel von der Zentrale (oder einem Booster) zu den Gleisen zu dünn sind.
Da das S88 Kabel in der Regel nur dünne Adern hat, verhält er sich wie ein Widerstand an dem ein Spannungsabfall messbar ist. Dieser Spannungsabfall oder Potentialunterschied verschiebt das Massepotential der S88 Bausteine. Dadurch sind unter Umständen keine eindeutigen Digitalpegel (high/low) vorhanden und es kann zu temporären oder dauerhaften Fehlimpulsen bei der Datenübertragung zur Zentrale kommen.

Die Abhilfe ist einfach:

• Verwenden Sie ausreichend dicke Adern zwischen Boostern und Gleisen. (Fahrstrom) 1,5 qmm sind das absolute Minimum, besser sind 2,5 qmm.
• Die bei Modellbahnherstellern (z.B. Märklin) handelsüblichen Kabel sind viel zu dünn und können bei einem Kurzschluss sogar Kabelbrände verursachen. Nehmen Sie diese Warnung ernst!
• Führen Sie den am S88 Baustein vorhanden Masseanschluss direkt und auf kürzestem Wege zum nächsten Masseanschluss der Gleise. Bitte kein Kabel unter 1,5 qmm.
• Als Verbindungskabel zwischen den 16 Meldeanschlüssen eines Decoders und der Rückmeldestrecke (Gleis) auf der Anlage genügen Kabel der Stärke 0,5 qmm. Zu dünn sollten sie halt auch nicht sein, damit sie nicht bei der geringsten Berührung z.B. bei Arbeiten unter der Anlage abreißen. Denken Sie dabei auch an Kind, Hund und Katze.

Wenn die zuvor beschriebene Masseanbindung systematisch an allen S88 Bausteinen gemacht wird kann es nicht zu Fehlleitungen über über die Masse des Busses kommen. Weil dieser Masseanschluss bei Viessmann nicht vorgesehen ist, sind diese "nicht empfehlenswert".

Verwenden Sie, speziell bei Märklin-Anlagen? bitte keine Rückmeldebausteine mit integrierten Optokopplern. Was sich im Katalog gut und logisch anhört, hat schon so manchen Märklinisten zur Verzweiflung gebracht. Es funktionierte letztendlich erst als die S88 Decoder getauscht wurden gegen ganz "normale" - ohne Optokoppler.

Manchmal hilft es auch, eine Diode an den (oder die) Eingänge des störenden S88 Bausteins zu bauen. Die Kathode der Diode (mit einem Ring markiert) muss zum Gleis zeigen. Da keine großen Ströme zu verarbeiten sind, eignet sich nahezu jeder Typ z.B. 1N4148; aber auch 1N4001 o.Ä. sind zu gebrauchen.

Probleme mit fahrenden Loks

Manche Lok kann beim fahren Störungen verursachen. Meist tritt dies nicht überall auf der Anlage auf, sondern lediglich bei der Fahrt über bestimmte Anlagenteile. Nach bisherigen Erfahrungen tritt dies besonders bei niedrigen Geschwindigkeiten auf. Meist kommt die Störung über das Buskabel in das Rückmeldesystem und kann dort völlig wirre Rückmeldungen auslösen.

Wurden alle vorherigen Hinweise zu den Buskabeln beachtet, dann hilft nur eine zusätzliche Entstörung der Lokomotive.

Lokomotiven die direkt vom Hersteller mit einem Digitaldecoder ausgestattet wurden oder die in einer (autorisierten) Fachwerkstatt auf Digitalbetrieb umgerüstet wurden, machen in der Regel keine Probleme.

Anders bei einem Eigenumbau: Manche Lokdecoder neigen bei bestimmten Motoren zu vermehrter Störstrahlung. Einige Hersteller geben in den Anschlussbeispielen weitere Hinweise zu zusätzlichen Entstörmaßnahmen wie Kondensatoren oder Drosseln. Folgen Sie diesen Empfehlungen und rüsten die vorgeschlagenen Bauteile nach. Sie sind im Elektronikeinzelhandel (z.B. Conrad) erhältlich.



Der in dieser Schaltung gezeigte Kondensator mit 100nF ist für moderne Hochleistungsdecorder zu groß, er verschlechtert das Fahrverhalten. Ein Kondensator mit 10nF ist dafür der Richtige. Gleiches gilt auch für die Drosseln. 10 µH ist hier der richtige Wert.

Transformatoren als Fehlerquelle

Transformatoren sind eine oft zu wenig beachtete Fehlerquelle für Störungen in Rückmeldesystemen. Worum geht es?

Die handelsüblichen Modellbahn-Trafos? werden als eher "weich" bezeichnet. Modelleisenbahnen sind ein Spielzeug und darum gelten für sie bestimmte Vorschriften. Dies bedeutet aber, das die Ausgangsspannung eines Trafos unter Belastung geringer wird. Fahrende Lokomotiven verursachen oft starke und impulsartige Schwankungen im Stromverbrauch. Dies kann in der Folge zu Schwankungen oder Störungen innerhalb des Digitalsystems oder der S88 Bausteine führen und damit zu fehlerhaften Rückmeldeanzeigen. Entgehen könen Sie dem Ganzen nur, wenn Sie Trafos verwenden, die ca 30% Überkapazität haben. Nur dann sind Sie immer auf der sicheren Seite.

Beachten Sie dringend die Handbücher der Digitalsystemhersteller und verwenden unbedingt die darin empfohlenen Transformatoren und Leistungen. Die Leistung eines Trafos wird üblicherweise in VA (Volt/Ampere) ausgedrückt.

Insbesondere die Intellibox und das TwinCenter erfordern einen Transformator mit mindestens 75 VA. Besser ist es auch hier Reserven zu schaffen, und eine höhere Leistung zu installieren.

Das HSI-88 von LDT wird oft aus dem gleichen Trafo versorgt, an dem auch das normale Digitalsystem angeschlossen ist. das halte ich für absolut nicht empfehlenswert! Solange dieser für das Digitalsystem ausreichend dimensioniert ist und der Digitalausgang nicht permanent den Maximalstrom (meist 3,5 Ampere. Das sind 3 bis 4 H0 Lokomotiven mit unbeleuchteten Wagen), sollte das kein Problem geben. Da das HSI-88 aber relativ empfindlich reagiert, sollten Sie ihm einen eigenen (kleinen) Transformator spendieren oder ihn von einem eventuell vorhandenen Lichttransformator versorgen. Beachten Sie die Hinweise im Beipackzettel peinlich genau. Schauen Sie auf die Homepage von Littfinski. Dort finden Sie unzählige Schaltpläne, ganz sicher auch passend für Ihr jeweiliges Vorhaben.

Masseverbindung auf Modellbahnanlagen
Dieses ganze Thema ist ab 2010 noch umfangreicher und damit komplizierter geworden, als es ohnehin schon war! Das ganze Thema ist in gewisser Weise im Umbruch, da der Weg durch die neuen Zentralen - z.B. CS 2 - mit ihrer "moderneren" Elektronik in eine andere Richtung verändert wird. Bei Selectrix war es schon immer so, dass zwischen den Boosterkreisen die Gleise 2-polig getrennt wurden. Also eine 100% Trennung! Dafür gibt es eine "Ausgleichsmassen-Verbindung" direkt zwischen den Boostern. Bei Märklin dagegen wurde nur der Mittelleiter getrennt, die Schienen blieben elektrisch leitend miteinander in gewohnter Weise verbunden. Damit waren indirekt alle Booster mit ihrem Masseausgang praktisch "zusammengeklemmt". Dies wurde üblicherweise durch verschiedene Masseverbindungen direkt hinter den Boostern zu einem zentralen "Masseklemmstein" noch komplettiert. Auch geregelte Booster, wie z.B. der B2 von Tams darf mit der Märklin-üblichen kompletten Anlagenmasse verbunden werden. Bei anderen Boostern unbedingt den Hersteller befragen.

Doch Vorsicht - das wurde nicht bei allen Firmen, die Zubehör für Märklin Digital liefern genauso umgesetzt! - Daher, beachten Sie peinlich genau die Vorgaben des jeweiligen Herstellers!

Daher hier auch noch einmal mein Apell: mischen Sie nicht unterschiedliche Typen von unterschiedlichen Herstellern! - bleiben Sie bitte bei nur einem Typ!

Im Jahre 2009/2010 kam nun von Märklin die Vorschrift für die neuen Märklin-Booster? an den Trennstellen der Boosterkreise eine 2-polige Trennung vorzunehmen. Das führte zu einem Aufschrei unter den Märklinisten, denn dies ist auf den unzähligen bestehenden Altanlagen nur schwer bis garnicht realsierbar. Also hat man in Göppingen entschieden, dass ab Ende 2010 wieder Geräte geliefert werden, die mit der alten Methode kompatibel sind...

Sie sehen, das ganze Thema ist in Bewegung, daher gilt verstärkt: richten Sie sich unbedingt nach den Herstellervorschriften - und mischen Sie nicht nach der Methode "aus jedem Dorf ein Hund". Nur so ersparen Sie sich Frust und Ärger!

Andere Stromverbraucher
Ja, auch ans Hausnetz angeschlossene Stromverbraucher können Störungen verursachen. Diese lassen sich meist nicht abstellen. Kennt man aber die Verursacher, so lassen sich die Auswirkungen vermeiden.

Als Störungsverursacher für Fehlmeldungen in der Rückmeldung sind insbesondere Neonbeleuchtungen, Heizlüfter und Luftentfeuchter bekannt.

Vermeiden Sie ganz allgemein das ein- oder ausschalten von Netzstromverbrauchern während des Bahnbetriebes oder lassen Sie nachweislich störende Geräte, falls möglich, durch einen Fachmann entstören.

Motorische Weichenantriebe
Motorische Weichenantriebe und andere Kollektormotore sind eine sehr häufige Quelle für Störungen im Rückmeldesystem. Besonders der laute aber robuste Fulgurex Antrieb ist ein echter "Störenfried". Auch andere Motorantriebe auf der Anlage könnten stören. Dies kann für Drehscheiben und bewegte Funktionsmodelle zutreffen.






Mobiltelefone
Gelegentlich hört man von störenden Mobiltelefonen. Gemeint sind hier Geräte der üblichen Mobilfunknetze - keine drahtlosen Heimtelefone. Telefoniert man mit ihnen, so senden sie mit je nach Entfernung zur Sendestation unterschiedlicher aber verhältnismäßig hoher Energie nahe des Mikrowellenbereiches. Die Modellbahnanlage mit ihrer Verkabelung, den Gleisen und elektronischen Komponenten kann wie ein Empfänger wirken und Störimpulse in den S88 Bus oder die Rückmeldebausteine übertragen. Sie kennen dies vielleicht von ihrem Fernsehgerät oder der Musikanlage: befindet sich eine Mobiltelefon in der Nähe, hört man ein Knacken und Brummen aus den Lautsprechern.

In einem mit persönlich bekannten Fall war ein Betrieb einer digitalen Modellbahn deshalb nicht möglich, weil sich ein Mobilfunksender auf dem Nachbargebäude befand.

Vermeiden Sie ganz einfach die Benutzung eines Mobiltelefons in Ihrem Modellbahnraum. Lassen Sie es auch nicht einfach so eingeschaltet herumliegen, denn es sendet von Zeit zu Zeit kurze Impulse.

Ansonsten müssen Sie sich aber keine Sorgen machen. Wie wir ja von den Herstellern wissen, sind die Strahlungen der Mobiltelefone für Menschen völlig ungefährlich ....

Speicherung der Belegtzustände
Viele Modellbahner verwenden den S88 Bus auch für Zweileiteranlagen. Hierfür gibt es spezielle Belegtmeldebausteine oder es werden an den Eingängen der Rückmeldebausteine so genannte Stromfühler zwischengeschaltet.

An dieser Stelle soll es lediglich um einen Hinweis gehen:

Bei einem Kurzschluss mit Abschaltung eines Boosters ist eine Speicherung der zuletzt ausgewerteten Eingangszustände erforderlich. Andernfalls werden alle Gleise nach Abschalten eines oder mehrerer Booster als frei gemeldet.

Nur wenige Hersteller (Z.B. RM-GB 8 von LDT) haben dies intern berücksichtigt. Bei externer Beschaltung normaler S88 Bausteine mit Stromfühlern fehlt in aller Regel diese Speicherung.

Fehlersuche ...
In jedem Bussystem ist eine Fehlersuche nicht ganz einfach zu bewerkstelligen. Diese Hinweise sollen Tipps zur Eingrenzung eines Fehlers oder Störungen geben. Zuvor sollten Sie aber alle obigen Fehlerquellen, falls Sie davon betroffen sind, ausgeschlossen haben.

Treten die Störungen nur an einem bestimmten Baustein auf ? Dann tauschen sie den Baustein komplett gegen einen gleichartigen Reservebaustein aus. Ist dies nicht möglich, tauschen sie zwei Bausteine gegeneinander (z.B. Baustein 2 und 7) aus. Wandert der Fehler mit dem Baustein mit, dann ist er defekt. Andernfalls liegt die Störung rund um den verursachenden Baustein.

Entfernen sie einen oder mehrere Bausteine durch abziehen der Kabel am Ende des Busses. Läuft alles, dann verursachen die abgezogenen Bausteine oder deren Verbindungskabel die Störung. Es könnte sich auch um das Transformatorenproblem handeln.

Die Praxis hat gezeigt, dass man nicht immer den eventuell in den Digitalsystemen vorhandenen S88 Monitoren vertrauen kann. Da das aber auch für den PC mit Hard- und jeglicher Software gelten kann, sollte man sich bei der Fehlersuche auf ein Hilfsmittel festlegen: entweder der Monitor im Digitalsystem oder der Monitor in der Software oder die Belegtanzeige im Gleisbild.

s88 "Booster"
Seit einiger Zeit wird ein so genannter "Booster" oder "Repeater" für S88 Bus- Systeme angeboten. Der Anbieter verspricht dabei die Lösung für ein Problem, das in dieser Form gar nicht existiert. Die Idee an sich ist nicht schlecht: durch eine Überhöhung der Versorgungsspannung aller Bausteine verringert sich der Störpegel. Doch das ist nicht nur praxisfremd, sondern funktioniert auch nur bei einfachen Bausteinen wie z.B. von Märklin, Viessmann, Tams und Selbstbauprojekten. Qualitativ hochwertige Bausteine, z.B. von Blücher Elektronik oder LDT (Littfinski Datentechnik) können sogar irreparabel zerstört werden. Also Vorsicht!

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