Die Digitaltechnik auf der Modellbahn - hier: Die Lokdecoder - Teil: 1 -


Die digitale Modellbahn
- Die Lokdecoder -
Teil: 1


Inhaltsverzeichnis

- Einführung in das Thema

- Normen für die Lokdecoder

- Aufgaben des Lokdecoders

- Begriffe

- Auswahlmethoden

- Decoderanschlussstellen bzw. Decoderschnittstellen


Einführung
Wir haben uns wegen der Vielzahl von Anfragen über Lokdecoder und Funktionsdecoder entschieden eine Aufsatzserie über die Decoder aufzulegen um das Thema "Digitaldecoder im Modellbahnbetrieb" transparenter für den Modellbahner zu machen.

Wir werden uns im ersten Teil der Aufsatzserie mit den Lokdecodern befassen. Mit diesen Decodern hat der Modellbahner die ersten Berührungspunkte, wenn er den Einstieg in die digitale Modellbahn vornimmt. In der Regel beginnt der Modellbahner sein digitales Modellbahnleben mit dem digitalen Fahrbetrieb. Mit diesem Einstieg benötigt er nicht nur die digitale Zentralstation, sondern, damit die Loks überhaupt fahren können auch Lokdecoder. Damit sind wir schon beim Thema, den das Herzstück einer digitalen Lok ist eben der Loksdecoder. Ohne den Lokdecoder ist die Lok nichts anderes als eine analoge Lok.

Lokdecoder sind meistens Normkonform - insbesondere die Anschlussbereiche, die auch Schnittstellen genannte werden. Es gibt hier die NEM-Norm (Norm europäischer Modellbauer) und die NMRA-Norm (NMRA = Verband der nordamerikanischen Modellbahner). Märklin und andere bekannte Modellbahnhersteller haben leider in den Anfangsjahren der digitalen Modellbahnwelt eigene Digitalsysteme entwickelt, die diesen Normen nicht entsprechen. Deshalb ist der Überblick über die Lokdecoder auch so schwierig.

Der Hauptunterschied unter den Lokdecoder stellt das Datenformate bzw. das Digitalprotokoll dar. Bei den Lokdecodern trifft man auf das DCC-Protokoll, das Motorola-Protokoll und das Selectrix-Protokoll. Es ist hier bereits anzumerken, dass sich mittwerweile immer mehr das DCC-Protokoll im Modellbahnbereich durchgesetzt hat.

Neben dem Digitalformat ist auch noch die Art des anschließbaren Motors zu berücksichtigen. Moderne Lok werden heute mit Präzisionsmotoren ausgerüstet, die mit einer hochfrequenten Motoransteuerung laufen.

Ein wesentlicher Vorteil des Lokdecoders ist die einstellbare Höchstgeschwindigkeit der Loks. Bei den Lokdecodern moderner Bauart kann eine von der Lokomotive und der Zuggattung abhängige Höchstgeschwindigkeit eingestellt werden. Ein weiterer Vorteil ist die Lastregelung. Sie verhilft den Lokomotiven zu gleichmäßigerem Fahrverhalten nicht nur in Steigungen und Gefällstrecken.

Der Modellbahner stellt sich natürlich bei den Lokdecodern die Frage, ob sie auch im Mischbetrieb einsetzbar sind. Unter Mischbetrieb wird der Einsatz sowohl im Analogbetrieb als auch im Digitalbetrieb verstanden. Fast alle Lokdecoder auf dem Markt können grundsätzlich im Mischbetrieb eingesetzt werden. Es ist aber hier anzumerken, dass der Mischbetrieb auch erhebliche Nachteile aufweist. Eine digitale Lok auf Analogbetrieb zu fahren, beschränkt z.B. die Höchstgeschwindigkeit, aber auch das Fahrverhalten verschlechtert sich im Analogbetrieb.

Die neuen Lokdecodergenerationen unterscheiden sich sehr stark von den Lokdecodern die vor dem Jahr 2000 auf dem Markt kamen. Ferner gibt es seit dem Jahr 2000 eine schier unüberschaubare Zahl von Lokdecodern von den unterschiedlichsten Herstellern.

Ein wichtger Punkt bei den Lokdecodern ist auch deren Einstellung. Diese Einstellung wird über die sog. CV-Werte vorgenommen.

Wenn ein Motorola, Selektrix, FMZ oder NMRA-konformer Lokdecoder (NMRA = Verband der nordamerikanischen Modellbahner) sich in einem Modellbahntriebfahrzeug befindet, werden die Fahreigenschaften der Lok sicherlich nicht immer optimal für den Modellbahnlokführer sein.

Der Grund liegt darin, dass Decoder gleich welcher Art immer vom Hersteller eine sog. Grundeinstellung oder auch Standardeinstellung bekommen. Diese Standardeinstellung soll dafür sorgen, dass ein Betrieb mit dem Lokdecoder jederzeit stattfinden kann.

Da der versierte Modellbahnlokführer jedoch in der Regel andere Anforderungen an den Lokdecoder stellt, als er werkseitig hergibt, ist somit ganz natürlich. Der Hersteller weiss ja nun nicht, welche persönlichen bzw. modellbahnbedingten Fahreigenschaften gewünscht bzw. erforderlich werden.

Um den Decoder auf die gewünschten Eigenschaften einzustellen (soweit dies der Decoder zulässt) benötigt der Modellbahner die CV-Liste des eingebauten Lokdecoders. Mit dieser Liste lässt sich dann der Decoder auf die Bedürfnisse des Modellbahners programmieren. Der Programmierung sind natürlich Grenzen gesetzt, da das digitale Grundgerüst des Decoders nicht verändert werden kann und darf (also z.B. Programmsprache, Funktionsvielfalt etc.).

Mit der CV-Programmierung können nur Lokparameter verändert werden, die die Fahr- und Funktionseigenschaften auf die Modellbahnbedingungen bzw. Fahrbedingungen verbessern, wie z.B. Geschwindigkeitsregelung, Lastabhängige Geschwindigkeit etc.

Die änderbaren Optionen werden CV-Parameter oder CB-Werte genannt. Die Abkürzung kommt aus dem englischen und bedeutet "Configurations Variable". Im zweiten Teil des Aufsatzes werden wir uns mit diesem Thema beschäftigen.

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Normen für die Lokdecoder
Wichtig bei diesem Thema "Normung" ist, dass der Modellbahner tunlichst vermeiden sollte irgendwelche Lokdecoder zu kaufen, die keine Norm einghalten. Hier kann es dann böse Überraschungen geben. Vielleicht hier auch noch der Hinweis, dass alle bekannten Hersteller von Lokdecodern, wie ESU, Uhlenbrock, Kühn etc. ihre Decoder der Normung unterwerfen.

Eine Ausnahme macht der Hersteller Märklin. Das Motorola-System ist eine "eigene Norm" von Märklin. Auch die Firma Fleischmann und die Firma Trix haben eigene Digitalprotokolle. Mittlerweile bieten aber auch diese Hersteller Decoder mit dem international genormten DCC-System an. Das DCC-Datenformat ist übrigens bei NMRA (USA) und auch MOROP genormt.

Norm-Nr Inhalt der Norm    Digitalsystem   

NEM 651

6-polige S-Schnittstelle    für alle Digi-Systeme   

NEM 652

8-polige M-Schnittstelle, zweireihig    für alle Digi-Systeme   

NEM 653

9-polige M/B-Schnittstelle, einreihig    für alle Digi-Systeme   

NEM 654

4-polige L-Schnittstelle    für alle Digi-Systeme   

NEM 670

Digitales Steuersignal DCC-Bitdarstellung    DCC-Protokoll   

NEM 671

Digitales Steuersignal DCC-Basisdatenpaket    DCC-Protokoll   

NEM 680

Digitales Steuersignal SX-Bitdarstellung    Selectrix   

NEM 681

Digitales Steuersignal SX-Datenpakete    Selectrix   

NMRA RP 9.2

DCC-Datenformat (Fahren und Schalten)    DCC-Protokoll   


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Aufgabe des Lokdecoders
Vielen Modellbahnern ist sicherlich der Lokdecoder ein nicht zu durchschauendes Bauteil in einer Modellbahnlok. Meistens ist es auch nicht erforderlich sich mit dem Innenleben eines Decoders auseinander zu setzen. Erst dann wird der Modellbahner auf den Lokdecoder aufmerksam, wenn er nicht digitalisierte Lok digitalisieren will, oder bei einer neueren Lok den Decoder austauschen will oder muss.

Wir wollen mal versuchen den Lokdecoder, ohne wissenschaftliche Abhandlung, kurz und verständlich darzustellen.

Der Lokdecoder ist ein Empfänger und Sender von digitalen Signalen, vergleichbar mit einem Telefon. Um die Sigbale empfangen und senden zu können braucht er wie ein telefon auch eine Adresse mit der man ihn anrufen kann. Diese Adresse muss über die Digitalzentrale eingestellt werden und auch die Komminikation mit dem Decoder erfolgt über die Digitalzentrale.

Soweit so gut. Aber das größte Problem für einen Modellbahner ist nun die Verkabelung eines Decoders innerhalb einer Lok. Gegenüber dem analogen Betrieb, bei dem die einzelenen Teile der Lok wie Motor, Lampen etc. direkt mit dem Stromnetz (Gleis) verkabelt werden, geschieht die Verkabelung bei digitalen Loks über den Decoder. Die Sttromversorgung und die digitalen Befehle gelangen immer zuerst zum Decoder und von dort aus erfolgt die Verteilung auf die Verbraucher (Motor, Lampen, etc.). Der Locdecoder ist somit die Schaltzentrale in der Lok. Das nachfolgende Bild zeigt die grundsätzliche Verkabelung einer Lok. Diese "Musterverkabelung gilt für alle Loks und Digitalprotokolle, ob es sich nun um Motorola-, DCC, Selectrix oder FMZ-Protokoll handelt. Allerdings gibt es von Decodertyp zu Decodertyp, insbesondere bei den Funktionen, Modifizierungen (insbesondere auch bei Märklindecoder).

Brundsätzliche Verkabelung
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Im Lokdecoder wird aus dem „digitalen Fahrstrom, der von den Schienen kommt“ auch der Strom für den Motor bereitgestellt. Damit es nicht zu Fehlfunktionen kommt, darf zwischen den Anschlussklemmen der Stromabnehmer an den Rädern und den Motoranschlüssen keine elektrische Verbindung bestehen. Die direkte Verbindung eines Motorausganges mit den Stromabnehmern würde den digitaler Fahrstrom direkt an den Motorausgangspol führen. Die vorhandene hohe Digitalspannung würde zum Einen die Motorelektronik zerstören und zum Anderen würde auch der Decoder ins Nirwana geschickt.

Es ist deshalb beim Digitalisieren einer Lok sehr darauf zu achten, dass kein Motoranschluss mit dem Lokchassis eine elektrische Verbindung hat. Deshalb immer mit einem Multimeter im niederohmigen Bereich prüfen, ob nicht noch eine versteckte Leitung oder einen versteckten Kontakt zum Motor vorhanden ist.

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Begriffe
In den nachstehenden Tabellen werdet ihr viele Fachbegriffe finden, die ihr ggf. nicht sofort zuordnen könnt. Deshalb nachfolgend die Aufarbeitung der einzelnen Decoderbegriffe.

Begriff: Lastregelung
Lastregelung bedeutet, dass der Decoder die Motorleistung automatisch an die Betriebsbedingung anpasst. Ein wichtiges Argument für die Lastregelung ist das Konstanthalten der Geschwindigkeit eines Zuges bei der Berg- und Talfahrt. Der Lokdecoder übernimmt damit die Aufgabe des Lokführers und regelt die Leistung entsprechend nach oder vor. Der Modellbahner muss bei einer lastungeregelten Lok damit nicht mehr vor einer Steigung auch eine Stufe hochschalten. Insbesondere beim Rangierbetrieb ist ein lastgeregelter Motor von Vorteil.
Lastgeregelte Lokdecoder sind wegen zusätzlicher elektronischer Bauteile teurer als die ungeregelten Lokdecoder.

Begriff: Glockenankermotor
Glockenankermotoren diverser Hersteller (z.B. Faulhaber) bieten aufgrund ihres massearmen Rotors, besonders im unteren Geschwindigkeitsbereich sehr gute Fahreigenschaften.

Begriff: max. Motorenstrom
Die Angabe des max. Motorenstroms bedeutet, dass der Decoder beim Motorausgang einen entsprechenden max. Motorenstrom an den Motor zu liefern hat. Liefert ein Decoder hier eine zu geringe Leistung, kann der Motor seine volle Leistung nicht entfalten und auch der Decoder kann Schaden leiden. Deshalb ist bei der Wahl des Decoders unbedingt auf diesen max. Motorenstrom zu achten.

Begriff: Digitalprotokoll
Das Digitalprotokoll gibt an, mit welcher Sprache die Digitalzentrale mit dem Lokdecoder kommunizieren soll. Das internationale DCC-Protokoll ist bei den Gleichstrom-Zweileiter Herstellern dass gebräuchlichste Protokoll.
Es gibt aber auch Nischenprotokolle wie z.B. das Motorola von Märklin, das FMZ-Protokoll von Fleischmann oder das Selectrix-Protokoll von Trix. Mittlerweile hat aber auch bei diesen Hersteller das DCC-Protokoll Einzug gehalten.

Begriff: Decoderleistung
Die Decoderleistung wird in mA gemessen bzw. dargestellt. Diese Leistung muss der Decoder liefern bzw. aushalten am Decoderausgang. Wichtig ist insbesondere hier die Motorenleistung. Wenn der Decoder überlastet wird, kann es zum einem "Abrauchen" des Decoders führen. Nachfolgend einige Leistungswerte von Loks:

  Hersteller       Nr..    Leistung
   Stromaufnahme   
mA
Märklin 3032
700

Märklin 3078/
3144

750

Märklin (BR216) 3075
580

Märklin (BR03) 3085
600

Märklin (BR120) 33532
320

Märklin (BR212) 3377
550

Märklin (BR628) 3376
250

Märklin (DHG 700C) 3688
400

Piko (Taurus) 57224
360



Begriff: Automatische Analogerkennung
Die Decoder können nicht nur im Digital-, sondern auch im Analogbetrieb eingesetzt werden, die Um- stellung erfolgt automatisch. Die Funktionsausgänge können analog nicht geschaltet werden. Sie können jedoch festlegen, welche Funktionen im Analogbetrieb ein- oder ausgeschaltet sein sollen. Für den dauerhaften Einsatz in rein analogen Wechselstrom-Anlagen sind Lokdecoder nicht emp- fehlenswert. Die hohen Spannungsspitzen, die beim Senden des Umschaltimpulses auftreten, können langfristig die Bauteile beschädigen.

Begriff: Decoderadressen
Die Decoderadresse ist vergleichbar mit einer Telefonnummer. Jeder Lokdecoder besitzt eine eigene Adresse. Decoder reagieren nur auf Informationen mit ihrer Adresse. Wieviele Decoderadressen genutzt werden können, ist von der Digitalzentrale und vom Digitalprotokoll abhängig. Das Motorolaprotokoll von Märklin kann nur 255 Adressen verwalten. Im DCC-Format können die Decoder alternativ auf eine von 127 Basis- oder eine von 10.239 erweiterten Adressen eingestellt werden.

Begriff: Fahrstufen
Die Anzahl der Fahrstufen, die zur Ansteuerung der Decoder verwendet werden können, ist von der Digitalzentrale und dem Digitalprotokoll abhängig. Im DCC-Format können die Fahrzeug-Decoder entweder mit 14, 28 oder 128 Fahrstufen betrieben werden. Im Motorola-Format können 14 und ggf. auch 27 Fahrstufen angesteuert werden.

Begriff: Function Mapping und Funktionstasten
Unter "Function Mapping" versteht man die Möglich keit, den Ausgängen nach Bedarf eine oder mehrere Funktionstasten zuzuordnen. Im DCC-Format können Sie F0 bis F12 bzw. F28 verwenden. Im Motorola-For- mat können Sie neben den Funktionstasten F0 bis F4 bei den meisten Decodern über eine 2. Adresse auch die Tasten F5 bis F9 einsetzen.

Begriff: Bremsgenerator
Ist ein spezieller Fahrstromverstärker im Lokdecoder. Er erzeugt ein spezielles digitales Signal, welches alle DCC-Decoder zum Herunterschalten der Fahrstufen bis Null veranlasst.

Begriff: Überlastungsschutz
Decoder die mit einem Überlastungsschutz ausgestattet sin, schalten den Decoder ab, sobald der maximale Gesamtstrom des Decoders bzw. des Motors uberschritten wird. Abgeschaltet wird allerdings nicht , wenn nur der maximale Strom eines Ausgangs zu hoch ist. Die bedeutet, dass bei einem Kurzschluss, bei dem Bauteile auf dem Decoder untereinander oder mit der Gleisspannung kurzgeschlossen werden, der Überlastschutz nicht wirkt. Der Überlastungsschutz ist somit keine Gewähr dafür, dass falsch angeschlossenen Decoder überleben können. Ein klassisches Beispiel ist, wann ein Decoder stirbt, wenn der Kontakt zwischen dem Decoder und Motor mit der Chassismasse noch verbunden ist.

Begriff: Motorart
Wenn bei der Decoderauswahl die Frage "Gleich-oder Wechselstrom" zu stellen ist, geht es darum, welcher Motor Verwendung findet. Drei Motorarten treten bei Modellbahnloks auf:

- Allstrommotoren (auch als Wechselstrommotoren bezeichnet)

- Gleichstrommotoren

- Glockenanker- oder Faulhabermotoren (besondere Art von Gleichstrommotoren).

Lokdecoder werden an die spezifischen Eigenschaften dieser verschiedenen Motorarten angepasst.

Begriff: PWM-Periode
Die Impulse, mit denen ein Lokdecoder den Motor ansteuert, werden mit einer bestimmten Frequenz wiederholt. Diese Frequenz wird durch die PWM-Periode festgelegt. Die "richtige" PWM-Frequenz ist vor allem von der Motorart abhängig. Einige Lokdecoder bieten die Möglichkeit, die PWM-Frequenz an die in- dividuellen Motoreigenschaften anzupassen. Dadurch wird der Motor optimal angesteuert und seine Leistung voll ausgeschöpft,

   Motorart       PWM min.       PWM max.   
Gleichstrommotor 20 Hz
40 KHz

Glockenankermotor 6 Hz
40 KHz

Wechselstrommotor
Allstrommotor
50 Hz
500 Hz



Begriff: Schnittstellen
Man kann heute davon ausgehen, dass die neueren Loks werkseitig mit einer digitalen Schnittstellenbuchse oder einem Schnittstellenstecker ausgerüstet sind. Durch Einsatz eines Decoders mit passender Schnittstelle geht der Decoderwechsel einfach. Es gibt mittlerweile eine Vielzahl von Schnittstellen. Auskunft gibt der entsprechende Aufsatz auf unserer Page.

Begriff: Sounddecoder
Auf dem Decoder sind u.a. auch Originalgeräusche eines bestimmten Fahrzeugtyps gespeichert (Dampflok, Die- sellok, E-Lok und mehr als 150 individuelle Fahrzeugtypen). Stand- und Fahrgeräusche, Signal- töne und weitere fahrzeugtypische Geräusche werden über die F-Tasten abgerufen. Die Fahrgeräusche werden geschwindigkeitsabhängig gesteuert.

Begriff: Mäuseklavier ud DIL-Schalter
Mäuseklavier bzw. DIL-Schalter sind kleine mechanische Schalter, die in einem Gehäuse acht oder mehr Micro-Schalter vereinen. Die richtige Bezeichnung lautet DIL-Schalter. In digitalen Bausteinen (Lok- und Weichendecoder) werden sie benötigt um Adressen und Funktionen auf elektromechanische Weise einzustellen. Bei neueren Decodern entfallen die DIL-Schalter, da die Programmierung über die Digitalzentralen erfolgen kann.

Begriff: Interface
Mit dem Interface lassen sich elektronische EDV-Geräte verbinden um eine Datenübertragung unterschiedlicher Datenformate zu ermöglichen. Im Modellbahnbereich werden Gerätebusse (Geräteleitungen) digitaler Steuersysteme über die RS232-Schnittstelle mit Computern verbunden.

Begriff: DCC-Protokoll
Dieser Begriff steht für Digital Command Control und heißt „Digital steuern und kontrollieren“. Hinter der Bezeichnung DCC verbirgt sich ein digitales Protokoll.

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Die Auswahlmethoden für Decoder
Lokdecoder gibt es wie "Sand am Meer". Deshalb ist es wichtig sich zuerst mal Gedanken über den zweckmäßigsten Lokdecoder für die betreffende Lok zu machen.
Es gibt mehrere Schritte, die zur Auswahl des geeignesten Decoder führen. Diese Schrittfolge gilt für alle Loks (alte und neue und mit oder ohne Schnittstelle).

1. Schritt - Feststellen der Stromaufnahme (Leistung)
Erste und wichtigste Aufgabe bei der Decoderauswahl ist die Stromaufnahme des betreffenden Triebfahrzeuges zu messen.

Bevor ein teurer Decoder durch Überlastung "abraucht", ist es wichtig eine Messung des real max. aufgenommenen Stroms durchzuführen. Hierzu wird benötigt:

    - ein Multimeter mit Ampere-Messung (im Versandhandel und Baumärkten zu bekommen).

    - ein Gleisoval oder ein gerades Gleisstück mit Prellbock.

Besonders einfach und zuverlässig gestaltet sich natürlich die Messung, wenn ein Rollenprüfstand vorhanden ist.

Der Hauptanteil des Stromes wird immer vom Motor benötigt. Der Verbrauch der Lichtfunktionen sind zweitrangig. Den gesamten Stromverbrauch (Motorenstrom und Lichtfunktion) muss der Decoder ohne Schaden aufnehmen können Der Stromverbrauch muss auf jede denkbare Betriebssituation ausgelegt werden. Hinzu kommt ein Sicherheitszuschlag von 20%.

Gemessen wird die Stromaufnahme mit einem Amperemeter (Multimeter). Dem nachfolgenden Bild, kann die Strommessung entnommen werden.

Wie wird nun gemessen? Dazu ein Beispiel:

Wir nehmen eine Gleichstromlok. Die max. Stromaufnahme einer Gleichstromlok beträgt 14 Volt (DC).

Die Messung erfolgt auf einem gesonderten Gleisbogen. Ferner sollte die Lok mit Wagen gekuppelt sein, so dass ein realer Fahrbetrieb simuliert wird. Nun den Trafo auf max. Leistung einstellen (nachmessen mit Multimeter). Die Lok fährt nun mit max. Geschwindigkeit auf dem Gleisbogen. Nun die Stromstärke messen --> z.B. 0,420 Ampere = 420 mA. Der am Multimeter angezeigte Wert ist aber lediglich der Effektivwert. Um den Spitzenwert und damit den tatsächlichen, für den Decoder relevanten Motorstrom zu ermitteln, muss der gemessenen Effektiv-Wert mit dem Faktor 1,4 multipliziert werden. Dazu erfolgt ein Zuschlag von 20%. Damit ergibt sich eine Gesamtbelastung von: 420 * 1,4 * 1,20 = 705 mA. Der zu wählende Decoder muss also mind. > 705 mA vertragen bzw. abgegen können, ohne dass er Schaden leidet.

Eine andere Möglichkeit besteht darin anstatt eines Gleisringes einen Prellbock benutzen. Die Lok wird langsam gegen einen Prellbock gefahren. Wenn die Lok anpuffert, den Geschwindigkeitsregler am Trafo bis zum Maxiumum erhöhen. Dann zu diesem Zeitpunkt die Stromaufnahme am Multimeter ablesen. Falls die Lok mit Haftreifen ausgestattet ist, sollten diese vor diesem Test abhezogen werden. Denn es kann durch die Reibungserwärmung der Haftreifen reißen.

Strommessung
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Übrigens bei Dreileiter Wechselstromloks ist die Strommessung ähnlich. Hierzu siehe nachfolgendes Bild:

Strommessung Wechselstrom
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In jedem Fall haben wir nun einen Parameter für den Decoder.
Leider werden von den Modellbahnherstellern nur in den wenigsten Fällen Leistungsdaten Ihrer Loks angegeben. Meistens muss die Lok gekauft werden, um dann in der Anleitung ggf. die Leistungsdaten zu erfahren.

2. Schritt - Auswahl des Decoders anhand der Stromaufnahme
Nun wählen wir einen Decoder aus, der in der Lage ist den gemessenen Strom auf Dauer zu liefern. Für unser Beispiel sollte ein Decoder ausgewählt werden, der eine max. Stromabgabe am Ausgang von über 600 mA haben sollte. Unter diesem Wert besteht die Gefahr des Versagens.

3. Schritt - Auswahl des Decoders nach Platzbedarf
Wurden passende Lokdecoder gefunden muss nun eine zweite Überprüfung vorgenommen werden. Dies Überprüfung trifft den Bereich der Decocergröße. In der Regel hat man bei H0-Triebfahrzeugen kein Problem mit dem Platzbedarf. Anders sieht es schin bei TT und N-Modell aus. Bei den TT und N - Dampfloks ist in der Regel der Platz problematisch. Hier muss eventuell mit dem Fräser Platz geschaffen werden. Bei den TT-Elektro-und Dieselmodellen ist in der Regel der Platzbedarf ausreichend. Hier gibt es noch Decoder die von der Größe passen. Bei N-Modellen muss speziell auf die sog. Minidecoder zurück gegriffen werden. Hier ist die Auswahl nicht allzu groß.

4. Schritt - Auswahl nach Zahl der benötigten Funktionen
Natürlich kann dert 3. bzw. 4. Schritt auch ausgetauscht werden. Dennoch muss überlegt werden, welche Funktionen der Decoder besitzen soll. um Beispiel gibt es Decoder die Funktionen für den Rauchgenerator, Rangierkupplung, Führerstands- und Inneraumbeleuchtung etc. aufweisen. Hier ist das Studium der Decoderbeschreibung unbedingt erforderlich. Deshalb vor dem Decoderkauf - Decoderanleitung durchlesen. Die meisten Hersteller geben Ihre Decoderbeschreibungen ins Netz.

5. Schritt - Die Schnittstelle
Wenn Deine Lok bereits eine Schnittstelle besitzt (Loks ab 2010 besitzen diese regelmäßig) ist der Decoder natürlich nicht nur nach Leistung, Platzbedarf und Funktionen auszuwählen, sondern hier ist zusätzlich dann auch noch auf die Schnittstelle zu achten. In der Regel geben die Lokhersteller die passenden Lokdecoder in der Anleitung an. Allerdings gibt es darüber hinaus meistens noch andere Hersteller, die ggf. auch billigere Decoder liefern können.

Es gibt eine Vielzahl von genormten Schnittstellen wie NEM 651 und NEM 652. Es gibt aber wegen des Leistungsumfangs moderner Decoder noch weitere Schnittstellen. Seit ca. 2010 in den meisten, neueren Lokomotiven eingebaut sind die folgenden Schnittstellen wie:

- NEM 658 - PluX in den Ausführungen: PluX8 = 7 polig+1 Kodierung, PluX12 = 11 polig+1 Kodierung, PluX16 = 15 polig+1 Kodierung und PluX22 = 21 polig+1 Kodierung.

- NEM 660 - 21 polig+1 Kodierung.

- NEM 662 - Next18 18 polige Schnittstelle vornehmlich für TT, H0e und N.

u.s.w. Lese hierzu unseren Aufsatz "Digitale Schnittstellen"

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Decoderanschlussstellen bzw. Decoderschnittstellen

Wir haben uns bereits in einem anderen Aufsatz mit den Decoderanschlussstellen befasst. Deshalb werden wir hier nur kurz auf die Decoderanschlüsse eingehen.
Am häufigsten sind Decoder mit Kabelanschluss zu finden. Diese Decoder besitzen den Vorteil, dass auch ältere Loks relativ einfach digitalsiert werden können, da diese in der Regel keine digitale Schnittstelle besitzen und die Verkabelung direkt an die entsprechenden Verbraucher, wie Motor, Lampen, Radschleifer etc. herangeführt werden kann. Für den Modellbahner ist es deshalb wichtig zu wissen, ob die zu digitalisierende Lok einen Schnittstelle besitzt. Wenn sie keine besitzt können nur Decoder verwendet werden, die entweder Lötanschlüsse besitzen oder einen sog. Kabelbaum.

Der Decoder mit einem Steckkontakt benötigt eine digitale Schnittstelle. Eine digitale Schnittstelle ist einfach ausgedrückt ein Stecker, in den der Lokdecoder eingesteckt wird. Der Vorteil ist, dass der Einbau eines Lokdecoders sich dadurch relativ einfach gestaltet. Loks ab dem Jahr 2000 sind überwiegend mit digitalen Schnittstellen ausgestattet.

Kleinbahn-Motor
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Nun gibt es bei Decoderangeboten immer wieder den Hinweis z.B. NEM651, NEM652. Die entsprechenden Bezeichnungen geben Auskunft zur Verpolung der Lokdecoder.


Decoderanschluss nach NEM651:
Es handelt sich hier um einen 6-poligen Decoderanschluss.
    Pin   
     Beschreibung     
1
   Motoranschluss rechts   
2
Motoranschluss links
3
Schiene rechts
4
Schiene links
5
Licht vorne
6
Licht hinten

NEM651

NEM651
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Decoderanschluss nach NEM652:
Es handelt sich hier um einen 8-poligen Decoderanschluss.
    Pin   
     Beschreibung     
1
   Motoranschluss rechts   
2
Licht hinten
3
optional Sonderfunktion
4
2-Leiterschiene links / 3 Leiter Schiene
5
Motor links
6
Licht hinten
7
20V
8
2-Leiterschiene rechts / 3 Leiter Mittelschleifer

NEM652
Zum Vergrößern -- Bild anklicken




Decoderanschluss nach NEM653:
NEM653
Zum Vergrößern -- Bild anklicken




Decoderanschluss nach NEM654:
NEM654
Zum Vergrößern -- Bild anklicken




Decoderanschluss nach NEM662 - Next18
Diese Norm legt eine 18-polige Schnittstelle (Next18) zum sicheren und schnellen Einbau oder Austausch von Elektronikbaugruppen für Elektronikkomponenten (Lok- bzw. Funktionsdecoder) mit begrenztem Volumen für den Einbau fest. Die Schnittstelle eignet sich daher für Fahrzeuge der Nenngrößen N und TT sowie für kleine Fahrzeuge der Nenngrösse H0.

Für die Decoder werden die Varianten "Next18" ohne Sound-Funktion und "Next18-S" mit Sound-Funktion unterschieden.

NEM662
Zum Vergrößern -- Bild anklicken



Decoderanschluss nach MTC21 --> NEM 660

Diese Decoderschnittstelle wurde von der Firma Märklin - zusammen mit ESU - entwickelt. Es ist eine 21-polige Schnittstelle, die auf einem 22-poligen, zweireihigen Industriestecker im Raster 1.27mm konstruiert ist..

Diese Schnittstelle wurde von Märklin hauptsächlich in Trix-International Modellen verbaut.

Der 21 Pin-Stecker bietet neben der größeren Anzahl von Anschlüssen, auch die Möglichkeit den Sinus-Motor über die Schnittstelle anzuschließen. Dafür dienen die beiden Hall-Anschlüsse und die drei Motoranschlüsse.

Die Schnittstelle hat leider keine SUSI-Anschlüsse.

Ein Vorteil der 21-poligen Schnittstelle ist die Möglichkeit, die Buchse je nach Bedarf auf der Ober- oder Unterseite des Decoders zu montieren und die Pins durch die Platine zu stecken.

Ein erheblicher Nachteil ist, dass die Schnittstelle nicht genormt ist.

    Pin   
     Beschreibung     
1
   Hall Sensor 1 / Sensoreingang   
2
Hall Sensor 2 / Sensoreingang
3
Hall Sensor 3 / Sensoreingang
4
Schleiferumschalter / Sonderfunktion 4
5
SUSI-Taktleitung
6
SUSI-Datenleitung
7
Licht hinten
8
Licht vorne
9
Lautsprecher Anschluss A
10
Lautsprecher Anschluss B
11
Kodierung
12
Betriebsspannung für Prozessor
13
Sonderfunktionsausgang 5/3
14
Sonderfunktionsausgang 4/2
15
Sonderfunktionsausgang 3/1
16
20 V
17
Motorausgang 3
18
Motorausgang 2
19
Motorausgang 1
20
Decodermasse
21
2-Leiterschiene links / 3 Leiter Schiene
22
2-Leiterschiene rechts / 3 Leiter Mittelschleifer


MTC21
Zum Vergrößern -- Bild anklicken



Die PluX-Decoderschnittstelle
-- NEM 658 und NMRA RP-9.1.1 --

Decoderschnittstellen PluX können ab der Spurgrößen "TT" verwendet werden. Diese Schnittstellen lösen die ältern Schnittstellen ab. Die meisten Decoderproduzenten und Modellbahnhersteller bieten diese Schnittstelle mittlerweile an. Die Schnittstelle kann bei Loks mit Gleichstrommotoren und Funktionsdecodern eingesetzt werden.

Die Schnittstelle auf der Schnittstellenplatine besteht aus einer 8-, 12-,16- oder 22-poligen zweireihigen Buchsenleisten. Werden Baugruppen geringerer Stiftzahl als die der Buchsenleiste eingesetzt, sind nicht alle fahrzeugseitig vorbereiteten Funktionen verfügbar.

Die Vertauschungssicherheit der jeweiligen Schnittstellenausführung wird mit dem Weglassen der Stifte 11 und der Blockierung der zugehörenden Buchsen erreicht.

Entscheidend für die sichere Funktion der Steckverbindung ist die Einhaltung der freien Stiftlänge unterhalb der Baugruppenunterseite mit einer Mindestlänge von 3 mm und der Buchsenlänge von mindestens 2 mm.

Fahrzeuge mit werkseitig eingebauter Schnittstelle werden auf der Verpackung mit den Kennbuchstaben PluX8, PluX12, PluX16, PluX16-S, oder PluX22 gekennzeichnet.

Im Betrieb der Schnittstelle ohne Decoder ist ein Brückenstecker einzusetzen, der mindestens die Buchsen von Schiene rechts mit Motor+ und Schiene links mit Motor- verbindet. Bei vorhandener Fahrzeugbeleuchtung sind auch die Brückenverbindungen zu den entsprechenden Stiften herzustellen.


Decoderanschluss PLUX8
    Pin   
     Beschreibung     
1
   Ein- Ausgang   
2
Sonderfunktionsausgang 3
3
SUSI-Taktleitung
4
SUSI-Datenleitung
5
Decodermasse
6
20 V
7
Licht vorne
8
Motorausgang 1




Decoderanschluss PLUX16
    Pin   
     Beschreibung     
1
   Ein- Ausgang   
2
Sonderfunktionsausgang 3
3
SUSI-Taktleitung
4
SUSI-Datenleitung
5
Decodermasse
6
20 V
7
Licht vorne
8
Motorausgang 1
9
20 V
10
Motorausgang 2
11
Kodierung
12
2-Leiterschiene links / 3 Leiter Schiene
13
Licht hinten
14
2-Leiterschiene rechts / 3 Leiter Mittelschleifer
15
Lautsprecheranschluss A
16
Sonderfunktionsausgang 1




Decoderanschluss PLUX22
    Pin   
     Beschreibung     
1
   Ein- Ausgang   
2
Sonderfunktionsausgang 3
3
SUSI-Taktleitung
4
SUSI-Datenleitung
5
Decodermasse
6
20 V
7
Licht vorne
8
Motorausgang 1
9
20 V
10
Motorausgang 2
11
Kodierung
12
2-Leiterschiene links / 3 Leiter Schiene
13
Licht hinten
14
2-Leiterschiene rechts / 3 Leiter Mittelschleifer
15
Lautsprecheranschluss A
16
Sonderfunktionsausgang 1
17
Sonderfunktionsausgang B
18
Sonderfunktionsausgang 2
19
Sonderfunktionsausgang 4
20
Sonderfunktionsausgang 5
21
Sonderfunktionsausgang 6
22
Sonderfunktionsausgang 7




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