Die digitale Eisenbahn - Die digitale Schnittstelle

Das Digitalisieren von Lokmodellen
- Teil: 1 -

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Das Werkzeug zur Digitalisierung

Die Definition der Fahrtrichtung

Das digitale Protokoll

Überprüfen, ob Lok bereits digitalisiert

Vorbereiten der Lok auf die Digitalisierung

Der Lokdecoder - das unbekannte Wesen

Ermittlung des Motorenstroms

Auswahl des Lokdecoders

Lokdecoder testen

Einleitung
Vielen Modellbahner stehen mittlerweile vor der Frage, ob sie ihre alten Lokmodelle digitalisieren, da zumindest der Fahrbetrieb auf Digital umgestellt werden soll, um so die Möglichkeiten des Mehrzugbetriebs nutzen zu können.
Hierzu sind einige grundsätzliche Feststellungen zu treffen:
Unabhängig vom Alter eines Triebfahrzeuges lässt sich mit einem Digitaldecoder das Fahrverhalten einer Lok gegenüber dem Analogbetrieb entscheidend verbessern. Wichtig ist aber vor allem der Zustand des Fahrzeugs. Wenn eine Lok schon vor einer Digitalisierung schlecht läuft oder sonstige Fahrmängel aufweist, wird dies durch den Einbau eines Decoders auch nicht besser. Der Fahrzustand der Lok muss in Ordnung sein, sonst wird jede Digitalisierung zu einem Misserfolg. Was dabei zu beachten ist haben wir im nachfolgenden Aufsatz dargestellt.
Grundsätzlich gilt aber, dass vieles mit der Digitalisierung möglich ist, aber nicht alles ist für jedes Modell auch sinnvoll und machbar.
Loks die bereits werksseitig mit einer sog. digitalen Schnittstelle ausgestattet sind, sind natürlich relativ leicht zu digitalisieren. Leider gilt dies aber nur für Loks ab dem Jahre 2000. Die genormte Digitalschnittstelle erleichtert aber nur den Einbau, die Suche nach dem Decoder bleibt nicht erspart und ist für manche Modellbahner doch eine nicht leichte Aufgabe.

Wer eine Lok ohne digitale Schnittstelle besitzt, aber einen Decoder in seine Lok einbauen möchte, steht häufig überfordert da.

Die Frage nach dem Einbau von Lokdecodern bzw. digitalen Schnittsystemstellen stellt sich dann um so dringlicher.

Ist ja auch nicht verwunderlich. Wer will schon seine alten Loks ausmustern, nur weil sie nicht mehr auf der mittlerweile umgebauten digitalen Anlage fahren können.
Es gibt zwei Möglichkeiten eine Lok digitaltauglich zu machen:

Wie wir alle wissen, wird mit einem Gleichstromfahrpult eine Lok mit Gleichstrommotor gesteuert. Mit einem Wechselstromfahrpult wird eine Lok mit Wechselstrommotor oder Allstrommotor gesteuert. Bei Einsatz eines Digitalsystems stimmt diese Regel nicht mehr. So kann man mit dem Märklin-Digital-System Loks fahren, die sowohl mit einem Wechselstrommotor, als auch mit einem Gleichstrommotor ausgerüstet sind. Gleiches gilt für das DCC-System und auch das Selectrix-System. Bei der Wahl des Decoders muss also darauf geachtet werden, welches Datenformat er versteht und welche Art von Motor er betreiben kann.

Wir wollen nachfolgend nun die beiden Möglichkeiten ansehen und besprechen, damit ihr dann auch die nötigen Grundkenntnisse besitzen um selbst "Hand anlegen" zu können.

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Das Werkzeug zur Digitalisierung
Bevor wir in die Digitalisierung einsteigen, sollten wir kurz einen Blick auf das erforderliche Werkzeug werfen. Eine vernünftige Werkzeugausstattung ist erforderlich, um den Erfolg der Digitalisierung zu gewährleisten.

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Die Definition der Fahrtrichtung
Es klingt banal, dass die Fahrtrichtung vorne bzw. hinten definiert werden muss. Dennoch ist die Fahrtrichtung wichtig für die Verdrahtung des Decoders. Eine falsche Verdrahtung durch eine falsche Definition der Fahrtrichtung kann fatale Folgen für die Lok und den Decoder haben.

Die „Laufrichtung" einer Lok lässt sich bei Dampfloks leicht bestimmen:

Vorwärts

Rückwärts:

Bei Elloks, Dieselloks, Schienenbusse und ICE ist das schon schwieriger. Hier ist vorwärts immer die Richtung der Pluspol-Schiene

Die Verkehrsrichtung ist die Definition des Fahrweges - also z.B. von A nach B.

Die Polarität der Schienen im Zweischienenbetrieb bestimmt die Verkehrsrichtung.

Die Position der Triebfahrzeuge auf dem Gleis kann beliebig sein. Die in Verkehrsrichtung rechte Schiene ist aber immer positiv.

Für die Verkabelung des Modells bedeutet dies:

Die in Laufrichtung - linke Schiene - ist die Masse - meistens die Kabelfarbe schwarz.

Die in Laufrichtung rechte Schiene ist die Phase (+) - meistens die Kabelfarbe rot.

Der Begriff "rechte Schiene" wird wie folgt nach der NEM 631 definiert.

Die Verkehrsrichtung rechte Schiene ist positiv. Somit muss der Pluspol der Spannungsversorgung immer an der in der jeweiligen Fahrtrichtung der Lok gesehenen rechten Schiene angeschlossen werden. Wer da nicht aufpasst, kann seinen Decoder ins Nirwana befördern. Also aufgepasst, dass die rechte Schiene immer in Fahrtrichtung betrachtet wird - so wie ein Lokfahrer der auf die Gleise sieht.

Bei Dampfloks ist dies kein Problem, da die Vorderseite sehr klar definiert ist (Richtung Dampfkessel)

Wo befindet sich nun die Vorderseite einer Ellok, Diesellok, ICE, denn da wird der Kontakt 3 angeschlossen.

Wie gesagt, bei den Dampflokomotiven ist die Vorderseite dort, wo sich der Schornstein befindet. Blickt man vom Führerhaus zum Schornstein, muss dann eben der Kontakt 3 an den Radschleifer der rechten Schiene angeschlossen werden.

Elektrolokomotiven , besitzen einen Umschalter für die Stromentnahme, um einen realen Oberleitungsbetrieb vornehmen zu können. Der Kontakt 3 ist dann hinter diesen Umschalter anzubringen. Wenn allerdings realer digitaler Oberleitungsbetrieb vorgenommen werden soll, also die Lok ihren Strom von der Oberleitung bezieht, muss der Nullleiter die "linke Schiene" sein. Problematisch ist dieser Oberleitungsbetrieb bei der digitalen Modellbahn allemal. Spätestens beim Bau einer Kehrschleife werden die meisten Modellbahner dann den realen Oberleitungsbetrieb wieder einstellen. Nur das noch, bei der Kehrschleifendurchfahrt wird die rechte Schiene mit der linken Schiene vertauscht und .... weiter brauchen wir es nicht ausführen oder??

Bei symmetrischen Dieselloks und Elloks, also bei den Loks wo Vorder-und Rückseite genauso aussehen, ist ebenfalls Vorsicht geboten. Hier muss die Lok genauer angesehen werden. An den Führerständen ist meist eine Zahl 1 oder 2 angebracht (1 = Vorderseite). Die Stirnlämpchen der Loks werden über die Kontakte 5 und 6 angeschlossen. Der zweite Anschluss der Stirnlampen kann an eine Schiene geführt werden, also an Kontakt 3 oder an Kontakt 4 (Masse).

Dies muss nicht immer so sein.
Es gibt Loks deren Lämpchen auch mit unterschiedlichen Radkontakten verbunden sind. Deshalb ist in jedem Fall immer zuerst die Einbaubeschreibung des Decoders durchzulesen. Dann geht ihr den Einbau an der Lok zuerst im "Trockenkurs" durch, bevor ihr endgültig Hand an die Lok, die Schnittstelle und den Decoder legt.

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Das digitale Protokoll
In der Regel hat der Modellbahner das Wissen, mit welchem Digitalsystem er fährt. Dennoch, es ist darauf zu achten, dass es verschiedene Digitalprotokolle gibt und dementsprechend auch verschiedene Decodertypen.

Sowohl für die Spur: H0, TT, als auch für die Spurgröße N gibt es folgende Digitalprotokolle auf dem Markt:

Wichtig für den Modellbahner, der sein Modell digitalisieren will ist nun, dass Decoder und Digitalzentrale sich verstehen - sprich kommunizieren können. Dazu ist es erforderlich, dass sowohl die Digitalzentrale, als auch der Lokdecoder das gleiche digitale Protokoll verstehen. Also: Eine DCC-Digitalzentrale kann nur mit einem DCC-Decoder kommunizieren.

Mittlerweile gibt es immer mehr sog. Multiprotokollzentralen und -decoder auf dem Markt. Diese Geräte und Decoder besitzen die Eigenschaft, dass sie "Mehrsprachig" sind und dementsprechend mehre Digitalprotokolle verstehen (z.B. die Intelibox von Uhlenbrock, Märklin Central-Station). Um die Betriebssicherheit auf der digitalen Modellbahn zu gewährleisten sollte allerdings darauf geachtet werden, dass nur ein Protokoll auf der Modellbahn gefahren wird. Also z.B. nur DCC oder nur Selectrix.

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Überprüfung ob Lok bereits digitalisiert
Ein weiterer Vorbereitungsschritt zur Digitalisierung bzw. dem Einbau einer digitalen Schnittstelle ist das Erkennen, ob nicht bereits die Lok digitalisiert ist.
Zur Beantwortung der Frage soll natürlich die Lok nicht zerlegt werden. Nun der Test ist eigentlich simpel:

Bewegt sich die Lok trotz Leuchten der Lämpchen nicht, handelt es sich 99%ig um eine digitale Lok.

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Vorbereitungen der Lok auf die Digitalisierung
Bevor mit der Digitalisierung einer Lok begonnen wird, sollte der Zustand des Modells genau kontrolliert werden. Dazu gehört auch eine Testfahrt. Dies ist besonders wichtig bei gebrauchten Modellen oder bei Vitrinen-Fahrzeugen. Dabei sollte folgendes beachtet werden:

Bedienungsanleitung vorhanden

Laufruhe

Motortyp

Schnittstellentyp

Beleuchtung

Stromabnahme

Stromaufnahme des Motors

Nach dem Testbetrieb sind folgende Fragen abzuklären

Aus dem Ergebnissen des Testbetriebes und der Beantwortung der obigen Fragen können dann die entsprechenden Arbeiten abgeleitet werden, die im Vorfeld der Digitalisierung vorgenommen werden müssen. Noch etwas: Nehmt euch Zeit beim Umbau, damit kann euch viel Ärger erspart bleiben

Reinigung
Verschmutzte Räder und Kontakte verhindern einen einwandfreien Betrieb des Modells. Ebenso wird ein ruckfreies Fahrverhalten durch verschmutzte Kollektoren speziell bei den älteren Rundmotoren sicher nicht vorhanden sein. Die Lok sollte deshalb vor der Digitalisierung eine Grundwartung erhalten. Insbesondere ist auf die Stromabnahme (Räder, Schleifkontakte) und die mechanischen Eigenschaften zu achten. Nur eine Lok, die einwandfrei funktioniert wird digitalisiert auch Freude machen.

Bei modernen Modellen ist in der Regel ein wartungsfreier Motor eingebaut. Eine Pflege des Kollektors oder ein Ersetzen der Schleifkohle ist meist nicht erforderlich.

Bei gebrauchten, älteren Modellen oder bei sog. Vitrinen Modellen, die wenig gefahren wurden, sollte in jedem Fall das Modell geöffnet werden und alle einschlägigen Stellen - nach Betriebsanleitungen - geschmiert, Kontakte bzw. Motorkollektor gereinigt, Motorkohle und Haftreifen ersetzt werden. Bei starken Verschmutzungen kann auch ein vollständiges Zerlegen des Getriebe erforderlich werden. Die ausgebauten Teile können dann im Ultraschallbad oder mit Reinigungsbenzin gereinigt werden.

Motortyp
Der Modellbahner sollte, wenn schon die Lok zur Reinigung ansteht, den Motortyp feststellen. Je nach Modelltyp kann die Lok einen Gleichstrommotor (DC)-Motor oder einen Wechselstrom (AC-Allstrom) Motor besitzen. Analoge Wechselstrom-Loks (z.B. Märklin) besitzen einen sog. Allstrommotor. Dieser muss dann bei einer Digitalisierung gegen einen Gleichstrommotor (Hochleistungsmotor) ausgetauscht werden. Märklin bietet hier auch entsprechende Umbausätze an.

Glockenanker Motoren erfordern einen speziellen Decoder um eine Überhitzung des Motors zu vermeiden. Solche Motoren können mit den meisten Decoder angesteuert werden, benötigen aber eine speziell Einstellung. Glockenankermotoren (z.B. Faulhaber) verursachen bei der Ansteuerung durch normale Decoder in Abhängigkeit von der Konstruktion der Lok besonders im unteren Drehzahlbereich leichte Knarrgeräusche. Bei der Verwendung von Decodern mit hoher PWM-Frequenz ( ca. 16kHz) entstehen keine Geräusche mehr. Entsprechende Decoder gibt es z.B. von der Firma ZIMO und Lenz (LE080XS)

Gleichstromloks von Trix, Fleischmann, Lima, Arnold etc. besitzen Permamotoren, also Motoren die nur mit Gleichstrom betrieben werden können und müssen nicht unbedingt ausgetauscht werden. Allerdings ist hier nicht zu vergessen, dass analoge Gleichstrommotoren aus alten Loks meisten nur einen 3-Sterne-Anker besitzen. Insbesondere bei der Langsamfahrt sind diese Motoren im Digitalbetrieb nicht beeindruckend.

Dies gilt auch für Rundmotoren mit dreipoligen Ankern wie in älteren Lima, Arnold, Trix Fahrzeugen. Sie sind eher wenig geeignet zum Betrieb mit Decodern . In den meisten Fällen müssen die Motorparameter aufwendig eingestellt werden. Die alten Rundmotoren von Lima sind generell nicht für eine Digitalisierung geeignet. Nach der Digitalisierung bewegen sie sich manchmal überhaupt nicht oder nur sehr mangelhaft. Ein Umbau ist bei diesen Loks aufwendig.

Wie viel Anschlüsse (Pins)
Welche Funktionen soll der Decoder aufweisen. Sollen viele Funktionen abgerufen werden können, wird ein Decoder benötigt der viele Ausgänge besitzt. Bei dieser Frage ist aber auch zu klären, ob die Lok die gewünschten Funktionen überhaupt beinhaltet. Es nützt ja nicht sich einen Decoder zu beschaffen, der u.a. eine elektrische Entkupplungsmöglichkeit vorsieht. Die Loks aber diese Entkupplungsvorrichtung nicht besitzt.

Schnittstellenstecker oder Litze
Besitzt die zu digitalisierende Lok bereits einen Schnittstellenstecker für den Decoder, ist der Decodereinbau kein Problem, wenn dieser ebenfalls mit einem entsprechenden Stecker ausgerüstet ist. Besitzt die Lok lediglich eine Schnittstelle die für Decoder mit Litzen vorgesehen ist, dann muss gelötet werden oder eine Schnittstellenbuchse muss eingelötet werden.

Stromaufnahme der Lokomotive bei max. Last
Die Kenntnis der Stromaufnahme des Motors ist sehr wichtig. Nur so kann die Dimension des Decoders vernünftig bestimmt werden. Dabei ist der Wert des normalen Betriebes unter Last und den Wert bei blockiertem Motor bei der maximalen Spannung zu messen.
Die Stromaufnahme der Lampen sollte bekannt sein. Steht in der Regel in der Betriebsanleitung An einem Analogfahrpult werden 12 Volt eingestellt. Die Lok wird gegen ein Hindernis gestellt und fahren gelassen - Räder drehen durch -. Mit einem Amperemeter wird dann die Stromaufnahme der Lok gemessen. Falls eine Digitalzentrale zur Hand, sollte die Stromaufnahme bei ca. 18-20 Volt gemessen werden. Die Stromaufnahme der Lok steigt bei höherer Spannung entsprechend an.
Mit diesen Überlegungen und Erkenntnissen sollten dann die Vergleichstabellen und Herstellerprospekte durchforstet werden. Grundsätzlich sollte der Maximalstrom des Decoders reichlich über der max. Stromaufnahme liegen. Die Daten der Decoder gelten oft bei Raumtemperatur, in der Lok ist es aber wärmer. Besonders bei der Angabe des Maximalstroms des Decoders muss aufgepasst werden. Bitte darauf achten, ob die Angabe im Datenblatt sich auf den Strom des Motorausganges bezieht oder auf die Summe der Ströme von Motorausgang und Funktionsausgängen. Bei der Auswahl ist davon aus zu gehen, das der Motorausgang max. Strom liefern muss und gleichzeitig alle Funktionsausgänge eingeschaltet sind. Nachfolgend eine Auswahl von Funktionen und deren Stromverbrauch:

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Der Lokdecoder - das unbekannte Wesen
Der Lokdecoder ist das Herzstück einer digitalen Lok. Er ist Betriebsmanager, Empfänger und Sender gegenüber der digitalen Zentralstation. Er steuert die Fahrgeschwindigkeit, die Beleuchtung, den Fahrbetrieb und hält Kontakt zur Zentralstation.
Ein Lokdecoder besteht in der Regel aus drei Funktionsgruppen:

Das Bild (links) zeigt den schematischen Aufbau eines Lokdecoders und dessen Anschlüsse.

Das Bild (rechts) zeigt den Standardanschluss eines Motorola-Decoders der in Märklin Loks verbaut ist.

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Die NMRA hat die Farbzuordnung in den 1990er Jahren genormt. Bis auf LGB und Märklin (übrigens LGB gehört zu Märklin) haben alle internationalen Modellbahnhersteller (Piko, Hornby etc.) alle diese Farbgebung. Ärgerlich ist halt immer, dass Märklin und seine Firmen wie Trix und LGB weiterhin ihre eigene "Suppe" kochen und sich nicht an die Normung halten. Nachfolgend haben wir euch den internationalen DCC-Farbencode dargestellt.

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Ermittlung des Motorenstroms
Bevor wir uns nachfolgend mit der Auswahl der Lokdecoder beschäftigen, müssen wir uns noch über die Bestimmung des maximalen Motorenstroms unterhalten. Denn dieser ist ein wichtiger Parameter für die Decoderauswahl. Der Decoder muss in der Lage sein, den vom Motor benötigten Strom (Stromstärke) zu liefern, ohne Schaden zu nehmen.

Um den genügend leistungsfähigen Decoder für eine Lok auszuwählen ist es notwendig, den maximal möglichen Motorenstrom einer Lok zu ermitteln. Dazu benötigen wir ein wenig Wissen über den Gleichstrommotor, der ja im digitalen Betrieb immer verwendet wird.
Bei einem Gleichstrommotor wird durch einen Permanentmagneten ein sog. stehendes Magnetfeld erzeugt. In dem Magnet wird ein Anker drehbar gelagert. Dieser Anker besitzt in der Regel - bei digitalen Loks 5 Spulen. Bei analogen Loks in der Regel 3 Spulen. Die Spule ist über Kollektorbürsten elektrisch angeschlossen. Wird durch eine externe elektrische Spannung ein Strom durch die Spule geschickt, entsteht ein Magnetfeld, das zusammen mit dem Permanentmagnetfeld eine Kraft auf die Spule ausübt und diese zum Drehen bringt. Damit in der neuen Position, dasselbe wieder funktioniert, ist die Spule mehrfach vorhanden, sodass der Anker mit Welle sich drehen kann. . Ein solcher Motor kann elektrisch als Serienschaltung einer Induktivität und eines Widerstandes betrachtet werden. Der Widerstand ist gegeben durch die Rotorspule, die Kollektoranschlüsse und die Anschlussdrähte. Die Induktivität ist gegeben durch die drehende Rotorspule im Magnetfeld. Nun wollen wir mit der Theorie aufhören und uns unserem eigentlichen Ziel nähern.
Der Rotor mit der Induktivität L dreht mit einer Rotationsgeschwindigkeit. die einer externe Spannung U entspricht. Die Stromstärke I ist abhängig von der Last an der Motorwelle und motorinternen Verlusten. Wichtig ist für den Modellbahner die Kennlinie eines Motors. Sie gibt u.a. die Stromstärke bei Leerlauf und Volllast an.
Bei Leerlauf befindet sich keine Last an der Motorwelle. Hier fließt der kleinste Motorenstrom und die Drehzahl ist am größten und entspricht der motortypischen Leerlaufdrehzahl.
Stillstand ist der Überlastungsfall mit Stillstand der Welle. Hier fließt der max. mögliche Motorenstrom und der Rotor ist im Stillstand. Hier ist die Spannung an der Induktivität gleich Null und die gesamte äußere Spannung U liegt am Innenwiderstand Ri. Dieser Fall ist zu beachten, für die Decoderauswahl. Im Normalbetrieb sollte der Zustand mit abgewürgtem Motor (stehende Lok) und voller Fahrspannung nicht vorkommen aber speziell bei regelnden Lokdecodern, kann dieser Fall auch auftreten, wenn z.B. am Fahrregler 20% Geschwindigkeit eingestellt wird. Die Decoderregelung versucht nun unter allen Lastfällen, diese Sollgeschwindigkeit durch Regelung der Decodermotorspannung innerhalb 0 bis 100 % einzustellen. Bei solchen Decodern weiß man ohne Amperemeter nicht, in welchem Arbeitspunkt der Motor aktuell betrieben wird.
Bei nicht regelnden Decodern, wird mit der Wahl der Fahrstufe auch direkt die Höhe der Motorspannung, allenfalls unter Beachtung einer lokdecoderinternen Geschwindigkeitskurve oder -tabelle gewählt.

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Wie wird nun der max. Motorenstrom bestimmt
Es gibt drei Methoden:

Nun fragt sich der Modellbahner, weshalb ist den dieser Motorenstrom so wichtig? Dazu folgendes:
Der Lokdecoder muss den Lokmotor in jeder Betriebsart mit Energie versorgen und damit auch den entsprechenden Motorenstrom liefern. Dies führt auch im Lokdecoder zu einer Verlustleistung und damit Wärmeentwicklung. Wird nun der Motor belastet und der Motorenstrom ist während längerer Zeit größer als der zulässige Decoderstrom, kann dies je nach Kühlung des Decoders zu einer thermischen Überlast und damit zum Ausfall führen, wenn der Lokdecoder keinen internen thermischen Überlastschutz besitzt. Aber auch wenn nur kurzfristig (einige Zentelsekunden) ein viel zu großer Strom fließt, kann dies zur Zerstörung des Decoders führen. Der Lokdekoder hat also mindestens den Motorenstrom im Überlastfall zu liefern, ohne selbst Schaden zu nehmen. Natürlich kann der Decoder auch überdimensioniert sein. Leider sind leistungsfähigere Lokdecoder aber baulich größer, so dass, vor allem im Spur N-Bereich, eher das unbedingt erforderliche Minimum gewählt werden muss.

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Bei der Decoderauswahl sollten Reserven vorhanden sein, da sich die Herstellerangaben auf Raumtemperatur beziehen. Im Lokgehäuse wird es dagegen schon mal etwas wärmer für den Decoder, vor allem, wenn er in der Nähe des Motors eingebaut werden muss. Auch den Stromverbrauch der Funktionsausgänge (Licht usw.) sind in die Herstellerangabe einzurechnen.
Noch ein Hinweis: Wer bei einer Lok einen Lokdecoder mit einer Stromaufnahme von 500 mA und 1000 mA benötigt, der sollte die Anleitung seines Decoders genau lesen. Je nach Größe des Elektromotors und seiner elektrotechnischen Eigenschaften erzeugt dieser eine Gegenspannung in den Impulspausen. Die Spannung kann so hoch sein, dass sie den Motorausgang des Lokdecoders zerstören kann. Um den Lokdecoder vor zu hoher Motorspannung zu schützen, ist in der Regel parallel zum Motorausgang eine Schutzdiode einzubauen. Lest also genau eure Anleitung und den Schaltplan durch.
Einen kleinen Anhalt über die erforderliche Stromstärke der Decoders gibt nachfolgende Tabelle:

Leistung des Decoders.	Spurgröße
500 mA	Z und N
1000 mA	N und TT, sowie kleine H0-Loks
2000 mA	H0 und größer

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Auswahl des Lokdecoders
Bevor wir über den Einbau einer Schnittstellenbuchse bzw. eines Decoders sprechen, wollen wir uns zuerst Gedanken über den geeigneten Decoder für unsere Lok machen. Der Lokdecoder ist zusammen mit dem Motor und dem Getriebe wesentlich an den Fahreigenschaften der Lok beteiligt.

Natürlich ist es verführerisch, wenn es bei Ebay Decoder um wenig Geld zu ersteigern gibt. Allerdings ist hier Vorsicht geboten, den zum Einen ist man bei gebrauchten Decodern nie sicher, dass sie auch in Ordnung sind. Wesentlich problematischer sind aber die Eigenschaften. Meistens haben diese älteren Decoder lediglich 14 Fahrstufen und sind darüber hinaus auch noch in Hinblick auf die Lastregelung ungeregelt.

Während sich einfache Lokmodelle ohne Lastregelung für den Handbetrieb eignen, empfiehlt es sich spätestens bei Verwendung einer Computersteuerung oder einer Smartphone-Bedienung, die Loks mit leistungsfähigen Motoren auszustatten, die auch eine Lastregelung zulassen.

Es gilt hier folgende Regel: Vermeide alte, billige, ungeregelte Decoder. Sie kosten nur geringfügig weniger Geld als Hochleistungsdecoder, aber der Spielspaß bleibt bei alten Decodern auf der Strecke, sofern man nicht nur fahren will, sondern auch Funktionen schalten will.

Sollte die Lok bereits digitalisiert sein und es soll nur ein besserer Decoder eingebaut werden, kann der alte Decoder noch als Decoder für die Beleuchtung von Personen- oder Güterwagen eingesetzt werden. Dazu den CV5-Wert auf 0 setzen und je einen 100 Ohm Widerstand an die Motoranschlüsse des Decoders löten. Die Ansteuerung erfolgt wie gewohnt über die Digitalzentrale. Natürlich benötigt der Decoder eine eigene Adresse.

Der Modellbahner sollte bei der Auswahl des Lokdecoders folgendes beachten:

Abmessungen des Decoders
Die Abmessungen des Decoders sind für seine Auswahl wichtig. Sieht man von einer Montage in einem angehängten Waggon (analog dem Geisterwagen) ab, muss der Decoder irgendwie in der Lok untergebracht werden.
Häufig befindet sich zwischen Rahmen und Gehäuse ein paar Millimeter Luft, genug für einen Decoder. Auch der Führerstand lässt sich schon mal dafür missbrauchen, auch wenn dabei der freie Durchblick verloren geht. Bei Elloks ist auch im Mittelbereich in der Regel noch genügend Platz für den Einbau. Da sich die Leistungsangaben eines Decoders auf normal Umgebungstemperaturen mit guter Wärmeabfuhr beziehen, sollte man möglichst den Decoder nicht direkt neben einer Wärmequelle (Motor) montieren. In manchen Fällen lässt es aber sich nicht vermeiden auch Teile des Metallrahmens der Lok weg zu fräsen um dem Decoder Platz zu verschaffen. Es darf aber z.B. von einem Lokgewicht nicht zuviel weg gefräst werden, da dadurch das Lokgewicht und damit die Zugkraft vor allem in Kurven und Steigungen negativ beeinträchtigt wird.
Auch zwischen den Drehgestellen (Diesel- oder Elloks) kann unter einer Lok mit Hilfe einer Fräse Platz geschaffen werden.

Leistungsbedarf des Motors
siehe oben

Digitales Protokoll
Eine weitere Frage die beantwortet werden muss ist die Frage des digitalen Protokolls. Moderen Decoder unterstützen in der Regel mehrere Digitalprotokolle wie DCC, MM, Selectrix oder FMX. Darüber hinaus erkennen sie selbstständig ob analog mit Gleichstrom und/oder Wechselstrom gefahren wird. Mittlerweile gibt es auch für Märkliner eine Auswahl außerhalb des Märklin-Systems. Die Märklin Central-Station (CS1 und CS2) beherrscht auch das DCC-Format. Somit können auf Märklin Bahnen auch DCC-Lokdecoder in Märklin-Loks zum Einsatz kommen.

Lastregelung
Lastregelung ja/nein??. Hierzu einige Erläuterungen.
Ein Motor, der sich dreht, wirkt als Dynamo, d.h. es wird an seinen Anschlüssen eine Spannung erzeugt. Diesen Effekt macht man sich bei der Lastregelung zunutze, indem der Decoder die Spannungsversorgung des Motors kurzzeitig unterbricht und die durch den Schwung der Drehbewegung induzierte Spannung misst. Damit steht ein Maß für die Drehzahl zur Verfügung. Durch Lastwechsel erzeugte Geschwindigkeitsänderungen können daher durch den Decoder ausgeglichen werden, solange noch Spannungsreserven zur Verfügung stehen. Fährt die Lok bereits mit Maximalspannung, nützt auch die beste Lastregelung nichts mehr.
Auch die Langsamfahreigenschaften werden bei der Lastregelung positiv beeinflusst. Dies ist besonders bei Rangierfahrten von Bedeutung.

Bei der Wahl des Decoders sollte deshalb darauf geachtet werden, ob dieser eine Lastregelung besitzt. Bei modernen Decodern dürfte sich diese Frage eigentlich nicht mehr stellen.

Wieviel Anschlüsse (Pins)
Welche Funktionen soll der Decoder aufweisen. Sollen viele Funktionen abgerufen werden können, wird ein Decoder benötigt der viele Ausgänge besitzt. Bei dieser Frage ist aber auch zu klären, ob der Lokdecoder die gewünschten Funktionen überhaupt beinhaltet. Es nützt ja nicht sich einen Decoder zu beschaffen, der u.a. eine elektrische Entkupplungsmöglichkeit vorsieht. Die Loks aber diese Entkupplungsvorrichtung nicht besitzt. Zu den Anschlüssen bzw. den Pins gibt's nachstehend noch weiter Ausführungen.

Schnittstellenstecker oder Litze
Besitzt die zu digitalisierende Lok bereits einen Schnittstellenstecker für den Decoder, ist der Decodereinbau kein Problem, wenn dieser ebenfalls mit einem entsprechenden Stecker ausgerüstet ist. Besitzt die Lok lediglich eine Schnittstelle die für Decoder mit Litzen vorgesehen ist, dann muss gelötet werden oder eine Schnittstellenbuchse muss bei beiden Lokdecoder und Lok eingelötet werden.

Fahrstufen
Ältere Lokdecoder besitzen in der Regel lediglich 14 Fahrstufen. Auf der Modellbahn sieht man bei diesen geringen Fahrstufen - beim Beschleunigen der Lok - deutliche "Geschwindigkeitsstufen". Natürlich kann hier der Modellbahner großzügig hinwegsehen. Allerdings mit ein wenig Aufgeld, wird halt ein besserer Decoder diesen Nachteil nicht besitzen.

Decodergedächnis
Kurze Stromunterbrechungen können bei älteren Decoder, wie Delta Decoder von Märklin, oder die ersten Selectrix-Decoder zu einem Verlust des digitalen Gedächtnisses führen. Bei Rückkehr der Versorgungsspannung kann er dann nicht mehr da weitermachen, wo die Stromunterbrechung stattgefunden hat. Das ist äußerst ärgerlich, da der Decoder dann mit der Digitalzentrale neu eingestellt werden muss. Diesen Gedächtnisverlust kann man mit sekundären Maßnahmen nur ungenügend beheben. Es gibt zwar Maßnahmen gegen den Gedächtnisverlust in Form der Pufferung der Versorgungsspannung durch Kondensatoren bzw. Batterien. Aber meistens ist der Platz nicht vorhanden - insbesondere bei N-Lok - und ferner kann der Kondensator zur Störung im digitalen Netz beitragen. Also auch hier nachsehen und prüfen, ob der Decoder einen Puffer für Stromausfälle vorhält.

Die HF-Ansteuerung
Dies ist ein sehr wichtiger Punkt. Unter HF-Ansteuerung wird die Frequenzen über 16kHz verstanden. Diese sind von vielen Menschen nicht mehr hörbar. Am Beginn des digitalen Modellbahnzeitalters wurde zur Motoransteuerung eine Frequenz zwischen 30-150Hz verwendet. Bei höheren Frequenzen wird der Decoder ordentlich erwärmt. Die meisten älteren Motoren bis 2000 vertragen in der Regel keine hohen Frequenzen, hier wird bei höheren Frequenzen der Motorlauf unregelmäßig. Moderne Motoren, wie z.B. der Glockenankermotore, vertragen dagegen diese Frequenz über 16 kHz. Dadurch sind diese Motoren vom Lauf her wesentlich besser als die normalen Gleichstrommotoren bzw. Allstrommotoren.

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Lokdecoder testen
Der Test von Lokdecodern ist dann angebracht, wenn er gebraucht gekauft wird. Bei Neuware ist der Decdoder bereits vom Hersteller getestet. Bei gebrauchten Lokdecoder ist immer Vorsicht angebracht, da der Verkäufer in der Regel auch nicht weiß, ob der Decoder tatsächlich noch funktioniert. Der Decoder kann ja im eingebauten Zusrtand noch funktionieren. Wenn der Verkaufer dern Decoder aber ausbaut, kann es beim Ausbau passieren, dass dieser, z.B. durch eine falsche Lötkolbenbewegung, zerstört wird. Um sicher zu gehen, dass der gebraucht gekaufte Decoder noch funktioniert, sollte er vor dem Einbau, in jedem Fall, geprüft werden.
Nun gibt es im Handel bereits Fertiggeräte, die aber meist doch ihren Preis haben (so um die 50 Euro). Wer immer Decoder testen muss, dem ist so ein Gerät dennoch zu empfehlen.

Von ESU gibt es z.B. einen Decodertester, den ESU 53900. Dieses Gerät wird an die Digitalzentrale oder den LokProgrammer angeschlossen. Er erlaubt, jeden Decoder, ohne diverse Einflussfaktoren einer Lok zu testen. Für den Anschluss des Decoders sind ferner alle gängigen Schnittstellenbuchsen für die „kleinen Spurweiten“ vorhanden:.Loks ohne Schnittstellenstecker, können mit Einzelkabelklemmen angesprochen werden.
Ein hochwertiger Glockenankermotor mit Schwungmasse dient in Verbindung mit Richtungs-LEDs zur Kontrolle des Motorausgangs. Ein LED-Monitor informiert Sie über die Funktionen des vorderen und hinteren Lichtausgangs sowie den Funktionsausgängen AUX1 bis AUX6.

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Dieser Decodertester ist für DCC Decoder geeignet. Es gibt aber auch noch Decodertester von anderen Herstellern. Wir wollen aber kein Fass aufmachen und hier Decodertester besprechen. Uns geht es hier lediglich um die Anwendung.

Wer sich aus Gründen der Ersparnis nicht mit Fertigprodukten beschäftigen will, der kann sich auch einen Decodertester selbst bauen. Mit einer Lochrasterplatine kann so ein Aufbau sehr schnell durchgeführt werden.

Das nachfolgende Bild zeigt so einen Prüfaufbau.

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Der Prüfplatz sollte zwei Zuleitungen haben und zwar einen für die Gleisspannung und einen für einen externen Motor. Ferner ist auf der Platine auch ein Gleichstommotor montiert. Mit einem Umschalter kann zwischen dem Motor auf der Platine und einem externen Motor umgeschaltet werden. Eine deartige Schaltung kann für alle Digitalprotokolle gebaut werden. Die obige Testschaltung ist für Selectrix Decoder. Mit einer anderen Verkabelung können aber auch DCC und Motorladecoer getestet werden. Beim Motorolaprotokoll (Märklin) ist aber darauf zu achten, dass der passende Motor mit getestet wird.

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