Überarbeitung 11. Mai 26
Innovationen der Modelleisenbahn
Eine Kurze Einführung
Bitte entschuldigen Sie, dass ich Sie auf diesem Wege anspreche und um Ihre Aufmerksamkeit für den unten folgenden Text bitte.
Als Modelleisenbahner und Elektroingenieur ist es mein Anliegen, die aus meiner Sicht von gesellschaftlichen und demografischen Veränderungen gefährdete Zukunftsfähigkeit des Modelleisenbahnwesens durch technische Innovationen zu sichern.
Ich sehe eine Lösung des Problems nur darin, die aus den letzten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts stammende analoge und digitale Modellbahn-Steuertechnik dem gegenwärtigen Entwicklungsstand der Daten-Übertragung und Daten-Verarbeitung anzupassen.
Das gelingt mit der drahtlosen Direktsteuerung der mobilen und stationären Modelleisenbahnobjekte mit einem Nahfeld-Funksystem (WLAN/WIFI). Obwohl diese neuen Techniken bereits seit längerem verfügbar sind und in anderen Anwendungen bereits genutzt werden, kann ich noch keine entscheidenden technischen Forstschritte der direkten Modellbahn-Steuerung erkennen, eher ihre Ablehnung.
Angesichts der sowohl negativen wie auch positiven Einflussfaktoren meine ich, dass es nun höchste Zeit ist, Zeit für die Einführung neuer innovativer Strukturen der Modelleisenbahn-Steuerung!
Wegen meiner über 7 Jahrzehnte mit dem Modelleisenbahnwesen gemachten Erfahrungen bin ich davon überzeugt, dass Modelleisenbahner immer aufgeschlossen für Weiterentwicklungen waren und diese sogar initialisierten. Sie werden sich sicher nicht Innovationen entgehen lassen, wenn diese einerseits völlig neue Anwendungen der Modelleisenbahn-Steuerung bieten und die andererseits die Weiterverwendung fast aller bereits in Gebrauch befindlichen Techniken zulassen.
Sollte es entgegen meiner Kenntnis bereits Aktivitäten zur Entwicklung der Komponenten für die Modelleisenbahn-Direktsteuerung geben, dann sind meine Ausführungen sicher nützlich bei der Gestaltung des innovativen Steuersystems.
Im unten beigefügten Text „Innovationen der Modelleisenbahn/Eine kurze Einführung“ stelle ich Ihnen die Kerngedanken meiner Überlegungen vor.
Ich würde es begrüßen, wenn meine Überlegungen in Vereinen und bei Modelleisenbahn-Journalen zum Thema gemacht werden würden.
!! Ich bitte Sie, auf eine Kontaktaufnahme zu verzichten. Auf Grund meines hohen Alters sehe ich mich nicht in der Lage, S
chriftverkehr auszuführen.
Ich gehe davon aus, dass die Texte meines Blogs offene Fragen beantworten können.
Siehe ( www.modellbahn-steuerung/blog/.de )
Insbesondere die Datei „IdM Kommentare Kurze Einführung“ geht darauf ein. (im anhängenden Artikel)
Mit besten Grüßen
Claus Dahl, Burg im April 2026
Innovationen der Modelleisenbahn
Eine kurze Einführung
Ziel: „Modelleisenbahn-Steuern muss smart und easy werden!“
Wie? Mit der Integration der drahtlosen Direktsteuerung aller Funktionsmodelle in das Steuersystem der Modellbahnanlage!
Warum? Digitale Funk-Übertragungssysteme
- übertragen Daten mit hoher Geschwindigkeit ohne zwischengeschaltete Hardware-Objekte,
- übermitteln beliebige Datensätze im systemneutralen, digitalen Bitformat,
- ermöglichen so die Überwindung von Kompatibilitätsproblemen,
- wirken nachhaltig durch Bestandserhalt bestehender Anlagen und Steuersysteme,
- besitzen einen Rückkanal für vielfältige Rückmeldefunktionen und
- ermöglichen erweiterte und/oder neue Software gestützte Steuerfunktionen.
Somit ist die Integration der Direktsteuerung mit Nahbereichsfunk (WLAN/WIFI) in alle bestehenden Modellbahn-Steuersysteme eine innovative, zukunftsfähige Erweiterung!
Was muss einfacher, smart werden?
Die Errichtung und die Rekonstruktion von Modelleisenbahnanlagen beliebiger Größe, Ausstattung und Nenngröße, vorzugsweise mit kleinen Nenngrößen als Schwerpunkt, muss
- unter der Nutzung neuer und effektiver Techniken und Technologien,
- des Einsatzes moderner Daten-Übertragungstechniken,
- der Schonung technischer Ressourcen und
- der Beachtung der Nachhaltigkeit ermöglicht werden.
Die Basis dafür ist in Anlehnung an bestehende Steuersysteme die strikte Einhaltung wichtiger Regeln:
1. Aufwendige Installationsarbeiten, um Decoder, Schnittstellen, Elektronik-Komponenten, Antriebe u.a. mit diversen elektrischen Leitungen und Kabeln zu verbinden, sind auf das Nötigste, z.B. für die Stromversorgung, zu beschränken oder müssen mit der Anwendung einfacherer, verbesserter Konstruktionen ganz wegfallen!
2. Die mit dem WLAN-Funk mögliche Direktsteuerung der Modelle ersetzt mit seinen drahtlosen Verbindungen das aufwendige Leitungssystem. Die Direktsteuerung wird schrittweise durch den Einsatz modifizierter Hard- und Software-Komponenten bei neuen oder aktualisierten Funktionsmodellen vorbereitet bzw. eingeführt!
Was muss leichter, easy werden?
Zentralsteuerungen (Computer) und Mobil-Controller (Smartphone, Tablet) sind Strukturelemente eines beliebig erweiterbaren und universellen Modellbahn-Steuersystems unabhängig von Größe und Ausstattung der Modelleisenbahnanlagen. Es muss die Steuerung und Bedienung der Mobil- und der Zubehör-Modelle durch Nutzung erweiterbarer Hard- und Software automatisiert und/oder manuell erleichtern. Alle Hardware-Komponenten nutzen die Software eines Steuersystems.
Hardware-Neuerungen müssen durch Apps problemlos in das Steuersystem integriert werden können.
Welche Steuersystem-Hardware ist zu verändern oder einzuführen?
I. Digital-Decoder: Alle Arten der Digital-Decoder erhalten eine WLAN-Schnittstelle!
Dies ist bereits jetzt bei handelsüblichen Digital-Decodern möglich. Denn eine am Decoder vorhandene Daten-Schnittstelle für den Anschluss eines externen WLAN-Moduls genutzt werden.
Bei Decoder-Neuentwicklungen kann eine interne WLAN-Schnittstelle bzw. das WLAN-Modul in das Decoder-Schaltungssystem eingefügt werden.
Nach Anpassung der Decoder-Software können sie nun wechselnd mit zwei Daten-Übertragungssystemen arbeiten, dem „digitalen Funksignal“ und/oder dem „digitalen Gleissignal“.
Mit dieser „Zwei-System-Datenübertragung“ entstehen neuartige „Hybrid-Decoder“, die mit allen Modelleisenbahn-Steuersystemen (!) kompatibel und somit zukunftssichernd und gleichzeitig nachhaltig sind.
Hybrid-Decoder erkennen automatisch die jeweils empfangenen systemkonformen Steuersignale und verarbeiten sie programmgemäß.
Hybrid-Decoder senden aktiv nach Eintritt eines Ereignisses oder passiv nach Abruf Steuer-, Betriebs- und/oder Zustandsdaten der Modellobjekte drahtlos an Steuerzentralen.
II. Steuermodule: Alle betriebswichtigen mobilen (Fahrzeug-) und stationären (Zubehör-) Modelle mit steuerbaren Funktionen erhalten ein kompaktes Steuermodul, in der Regel eine Leiterplatte als Trägermedium. Auf dieser werden alle relevanten elektrischen Schaltungskomplexe einschließlich mechanischer Komponenten, Decoder- und anderen Schnittstellen, Modellantriebe usw., konzentriert. Das Decoder bestückte Steuermodul wird mit elektrischen und/oder mechanischen Schnittstellen mit dem zugehörenden Modell zu einer kompakten Baueinheit vereinigt.
II a. Mobilmodelle bilden in der Regel mit eingebautem Decoder eine kompakte Baueinheit!
II b. Für Stationärmodelle mit steuerbaren Funktionen muss es zum Standard werden, sie komplett mit ihrem Steuermodul als betriebsfähigen kompakten Bausatz mit eingebautem Decoder einschließlich Software (App) als Set auszuliefern!
III. Stromversorgung aller Komponenten
Die bekannten Betriebsstromarten für Modelle werden beibehalten.
Mehr…: Siehe „IdM Kommentare Kurze Einführung“ (folgend)
Zukunftsfähigkeit des Modellbahnwesens
Als Modelleisenbahner der Altersgruppe 90plus betrachte ich die Zukunft des Modellbahnwesens angesichts der rasanten Entwicklung der Elektronik mit Sorgen, weil die bei den gegenwärtig genutzten Modellbahn-Steuerungstechniken der allgeneinen Entwicklung hinterherhinken. Erfahrungsgemäß veralten bestimmte Techniken nach einiger Zeit, so dass Systemkomponenten nicht mehr bereit stehen oder ältere Systeme nicht mehr auf moderner PC-Technik laufen.
Die Zukunftsfähigkeit der Modelleisenbahn ist auch von den bereits bestehenden umfangreichen sozio-kulturellen und demografischen Veränderungen der Gesellschaft und durch innovative technische Neuerungen in anderen Lebensbereichen gefährdet. Denn der dadurch erzeugte gesellschaftliche und altersbedingte Wandel bewirkt nachlassendes Interesse am Modelleisenbahnwesen. Diese Entwicklung kann sicher nur mit neuen Ideen, mit technischen Innovationen, mit Quantensprüngen der Modelleisenbahn-Steuertechnik verhindert werden.
Deshalb möchte ich mit diesem Kommentar auf meinen beigefügten Einführungstext „Innovationen der Modelleisenbahn/Eine kurze Einführung“ aufmerksam machen. Dieser beschreibt die Kern-Hardware, die für den Strukturwandel der Modellbahnsteuerung hin zum Direktfunk notwendig ist. Mit ihrer Integration in die Modellbahnsteuerung ergeben sich nachfolgend viele neuartige und innovative technische Lösungen, die nach meiner Überzeugung die Steuerung von Modellbahnen erleichtern und vereinfachen.
Als Modelleisenbahner und Elektroingenieur ist es mein Anliegen, die aus meiner Sicht gefährdete Zukunftsfähigkeit des Modellbahnwesens durch technische Innovationen zu vermeiden. Dafür ist die aus den letzten Jahrzehnten des vorigen Jahrhunderts stammende analoge und digitale Modellbahn-Steuertechnik (vergleichbar mit den Leistungen von Windows 95-PC-Technik) dem gegenwärtigen Entwicklungsstand der Daten-Übertragung und -Verarbeitung (verglichen mit Windows 11) anzupassen.
Obwohl diese neuen Techniken (z.B. bei dem Smartphone) bereits seit längerem verfügbar sind, kann ich noch keine entscheidenden technischen Forstschritte erkennen. Es bleibt aus meiner Sicht bei Upgrades auf die bestehende Basistechnik. Die bisher eingeführte Ersetzung der Steuerkabel zwischen Zentralsteuerung und Digital-Box durch eine Funkverbindung ist aus meiner Sicht kein entscheidender Fortschritt, weil die komplizierten Strukturen auf der Modellbahnanlage erhalten bleiben. Deshalb meine ich, dass es nach reichlich 30 und mehr Jahren höchste Zeit ist für neue innovative Techniken und Strukturen der Modellbahnsteuerung!
Meine seit 1948 über 7 Jahrzehnte andauernde Beobachtung, Anwendung und Bewertung der technischen Entwicklung des Modellbahnwesens zeigen, dass je nach Größe einer Modellbahnanlage eine Vielzahl der Leitungen, Kabel und Gleise als Leiter installiert werden müssen, was Fachwissen und handwerkliches Geschick erfordert.
Aus dieser Sicht stellt das Leitungssystem einer Modellbahnanlage selbst bei kleinen Anlagen ein bedeutendes Hemmnis für Anfänger dar, im Vergleich zu funkgesteuerten Schiffs- oder Flugmodell-Steuerungen. So war das Leitungssystem immer ein besonderes Erschwernis bei der Gestaltung der Modellbahnanlage. Ich bin überzeugt, dass nur dann, wenn das komplizierte Steuerleitungs- und Stromversorgungssystem entscheidend einfacher wird, die Modelleisenbahn vielleicht eine sichere Zukunft hat.
Die Aufgabe des Leitungssystems ist die Stromversorgung einerseits und andererseits die Steuerdaten-bzw. Steuerstrom-Übertragung. Während im Bereich der Steuerzentralen (PC, Smartphone usw.) die digitale Daten-Übertragung und -Verarbeitung schon längere Zeit benutzt wird, verbleibt sie im Bereich der Anlagen mit ihren dezentral verteilten Modellen immer noch oft beim Analog-Prinzip mit Einzelleitungen. Deshalb besteht aus meiner Sicht die dringende Notwendigkeit, die veraltete Übertragungstechnik mit aufwendigen Leitungsnetzwerken dem gegenwärtigen Entwicklungsstand der Daten-Übertragung- und -Verarbeitung anzupassen.
Direktfunk und funkgesteuerte Decoder
Die Datenübertragung stützt sich gegenwärtig bei vergleichbaren technischen Systemen anderer Lebensbereiche auf den digitalen WLAN-Funk (Nahbereichsfunk, z.B. den Standard WIFI). Deshalb ist er auch für die Modellbahnsteuerung geeignet. Seine Anwendung ermöglicht den Direktfunk, indem jedes zu steuernde Modell mit seiner Adresse über einen Funkkanal direkt, ohne Zwischenelemente erreichbar wird. Das Besondere an dieser Technik ist, dass sie sich relativ einfach in die vorhandenen Modellbahn-Steuersysteme einfügen(!) lässt.
Denn die derzeit angewendeten digitalen Modellbahn-Steuerungen besitzen schon die dafür notwendigen technischen Voraussetzungen, die für die Integration des Funks genutzt werden könnten. Das gilt nicht nur für die auf PC-Technik basierenden, zentralen Komponenten des Steuersystems, sondern auch für die über die Anlage verteilten, mobilen und stationären Objekte, deren Decoder mit Mikroprozessoren bestückt sind.
Microprozessoren sind die Kernstücke der Decoder. Das für ihre Funktion notwendige Arbeitsprogramm (Firmware) ist im Programmspeicher des Decoders gespeichert. Üblicherweise wird diese Programm-Software über eine eigens eingerichtete Schnittstelle (wie USB) in den Decoder-Programmspeicher geladen. Diese zumeist anderweitig nicht genutzte Schnittstelle kann zusätzlich für den Anschluss eines WLAN-Moduls genutzt werden. Mit dieser Erweiterung wird der Direktfunk möglich.
So können die Prozessoren nach einer Modifikation ihres Arbeitsprogramms auch Daten per Funk mit der Steuerzentrale austauschen. Dabei bleiben andere Funktionen, wie die Digitalsteuerung, betriebsfähig. Auch Umprogrammierungen der Decoder-Prozessoren sind so von der Steuerzentrale aus drahtlos möglich.
Die Integration des Direktfunks in das Modellbahn-Steuersystem ist auf zwei Wegen lösbar.
Der erste Weg ist die sofort mögliche Ausstattung des Decoders (-soweit er die genannte Schnittstelle besitzt-) mit einem externen WLAN-Modul. Dessen Größe entspricht etwa einem 1ct Stück und kann mit einem kurzen Kabel im Modell angeordnet werden. Es ist bei allen digital gesteuerten Neu- und Gebrauchtfahrzeugen unter Beachtung bestimmter Regeln einführbar.
Aus meiner Sicht lassen sich bestimmt Hersteller handelsüblicher WLAN-Module finden, die ein solches Modul modifiziert für den externen Einsatz bei Modellbahn-Decodern anbieten können.
So könnten Neukonstruktionen zunächst vermieden werden.
Der 2. Weg ist ein neustrukturierter Decoder mit internem WLAN-Modul.
In beiden Fällen entstehen Decoder mit zwei Daten-Übertragungssystemen, weil sie wechselnd mit dem jeweils installierten Digitalsystem oder mit dem Funksystem arbeiten können. Wegen der zwei verschiedenen Übertragungssysteme werden sie zu „Hybrid-Decodern“, deren Medien das „digitale Gleissignal“ und das „digitale Funksignal“ sind.
Leitungssystem und kompakte Stationärmodelle
Das Leitungssystem der Modellbahnanlage besteht aus den Teilbereichen Steuerleitungen und Stromversorgungsleitungen. Letzterer Teil kann nicht beschränkt, aber durch günstige Strukturierung und Steckverbinder-Techniken vereinfacht werden.
Mit den aus der Analogzeit überkommenen Strukturen des draht- und gleisgebundenen Steuer- und Daten- Leitungssystems werden die über die Anlage verteilten stationären Zubehörmodelle, insbesondere Gleisabschnitte, Weichen und Signale verbunden. Die Steuerleitungen werden von einer Steuerzentrale/Schalteinheit zu den über die Anlagenfläche verteilten Stationärmodellen bzw. zu ihren vorgeschalteten Steuermodulen verlegt. Dadurch entstehen Leitungsbündel mit teils erheblichen Längen. (Steuermodul = Schaltungs-/Baueinheit, die das Steuersystem mit den Funktionen der Modelle koppelt.)
Das kann durch Anwendung von Direktfunk entschieden vereinfacht und minimiert werden, wenn wie bei Mobilmodellen jedes stationäre Zubehörmodel (Weiche, Signal) bzw. sein Steuermodul mit einem Hybrid-Decoder bestückt wird. Zusätzlich wird jedes Stationärmodell mit seinem Steuermodul zu einer Kompakteinheit verknüpft, so dass interne Leitungen zwischen beiden Komponenten verkürzt werden oder als Leiterzüge auf Leiterplatten ausgeführt sind. Z.B. werden mit einem kompakten Lichtsignal-Steuermodul die Steuerleitungen für die Signallampen fest verdrahtet als Leiterzüge auf der Trägerplatine.
Bei der Gestaltung der kompakten Stationärmodelle ist die arbeitsaufwendige Verbindungstechnik ein Problem, denn die bisher eingesetzten Schraubklemmen oder Lötanschlüsse sind nicht geeignet, das Verbinden oder Lösen von Bauelementen/Baugruppen auf einfache Weise zu machen. Denn sie erfordern viel handwerkliches Geschick verbunden mit Kenntnissen der Schaltungstechnik.
Für die Verbindungstechnik sollten deshalb grundsätzlich Steckverbinder eingesetzt werden. Mit diesen wird es möglich, für jeweils ausgewählte Objektgruppen (z.B. Weichen, Signale) Standardbelegungen der Kontaktpins festzulegen. So werden mit einem Steckvorgang alle Verbindungen gleichzeitig hergestellt.
Die Verbindungen können als konfektioniertes Fertigkabel beschafft oder z. B. mit einfacher Schneid-Klemm-Technik selbst hergestellt werden. Selbstverständlich muss dafür ein einheitlicher Steckverbinder-Standard, angepasst an die jeweilige Aufgabenstellung, gewählt werden.
Mechanische Verbindungen zwischen Modell und Steuermodul sollten bei der Zusammensetzung der Kompakteinheiten gleichfalls direkt koppelbar gestaltet werden, um Montagearbeiten zu vermeiden oder zu vereinfachen.
Nach meiner Überzeugung kann nur durch die Bestückung aller steuerbaren stationären Zubehör-Modelle mit funkfähigem Decoder (Hybrid-Decoder) und der Bildung kompakter Baueinheiten, bestehend aus Modell und Steuermodul, das Ziel der Vereinfachung des Modellbahn-Leitungssystems erreicht werden.
Die Kombination der funkgesteuerten Kompakt-Stationärmodelle mit den Mobilmodellen und digitalen Steuerzentralen ermöglicht eine moderne Modellbahn-Anlagengestaltung, die, ergänzt durch Apps ein flexibel anpassbares Betriebsprogramm, ein vielfältig verwendbares, neustrukturiertes digitales Modellbahn-Steuersystem für alle Bauformen und Nenngrößen erzeugt. Somit entstehen alle neu eingerichteten Modellbahn-Anlagen ohne aufwendiges Leitungssystem mit leicht zu bedienenden smarten Steuergeräten.
Das ermöglicht aber auch im Sinne des Erhalts wertvoller Altanlagen Änderungen der bestehenden Steuersystem-Strukturen, um mit Elementen der Direktsteuerung für sie vereinfachte, neue und ergänzende Eigenschaften ihrer Steuerung mit schrittweise beschränkbarem Leitungssystem zu erreichen.
Einige Bemerkungen
Meine Überlegungen fußen auf den gegenwärtig gebräuchlichen digitalen Steuersystemen, die durch Integration innovativer Hard- und Software-Lösungen zu einem umfassenden Steuersystem ohne Vernachlässigung älterer Techniken zukunftssicher gestaltet werden können. Entscheidend ist dabei die Ergänzung der bestehenden Steuersysteme mit effektiveren Daten-Übertragungstechniken per Funk, z.B. den Datenaustausch in beiden Richtungen.
Der aufmerksame Leser wird bemerken, dass ich neben allgemeinen Hinweisen zur Software keine Ausführungen gemacht habe. Ich halte es zunächst für wichtig, die für die von den Innovationen bestimmten Hardware-Komponenten und ihre Eigenschaften zu beschreiben. Die dafür notwendige Software ist im Zusammenhang zu erarbeiten. Da sie nur für modellbahntypische, nach festen Eisenbahn-Regeln bestimmte unkomplizierte Aufgaben notwendig wird, kann ein Standard-Steuersystem entwickelt werden, so dass Kompatibilitätsprobleme vermieden werden. Es gibt auch die Möglichkeit auf Software-Bausteine zuzugreifen und sie aufgabengemäß anzupassen.
Ich bin mir bewusst, dass meine Überlegungen zur Einführung der beschriebenen Innovationen präziser, also standardmäßiger Festlegungen und Definitionen bedürfen. Definitionen der Funk-Datensätze, Funk-Adressen usw. Hardware-Komponenten sind zu entwickeln, Steckverbinder, elektronische Bauelemente und andere Komponenten sind zu bestimmen.
Allein aus dieser Aufzählung ergibt sich ein breites Spektrum verschiedener Aufgaben, die nur mit sinnvoller Koordination gelöst werden können. Die Lösung dieser Aufgaben wird in der Hauptsache von den Modelleisenbahn-Herstellern zu schultern sein, aber bestimmte Teilaufgaben können aus meiner Sicht von den Organisationen der Modelleisenbahner übernommen werden, ähnlich den Normarbeiten in der Zeit der Präzisierung mechanischer Standards der 70er-90er Jahre. Es gibt jetzt sicher noch genügend ambitionierte junge Modelleisenbahner, die sich hier einbringen können.
Deshalb wäre es sinnvoll, wenn in der ersten Entwicklungsstufe mit dem Hybrid-Decoder und der zugehörigen Software begonnen wird. Das ist relativ leicht umzusetzen und bietet schon einige neue Anwendungen.
Beispielsweise könnte ein Start-Set mit Direktfunk aus ein oder zwei Zugeinheiten bestehen. Dazu ein Gleisoval mit einem Ausweichgleis. Die Triebfahrzeuge sind Hybrid-Decoder bestückt, dazu zwei Kompakt-Weichen, ebenfalls Hybrid-Decoder bestückt. Als Stromversorger fungiert ein -Stecker-Netzteil mit Zubehör-Spannung. Mehr Hardware braucht das Set nicht. Die Software ist eine APP mit voreingestellten Adressen der Set-Modelle. Sie ist auf einem USB-Stick beigefügt, ist lauffähig auf PC (WLAN), Tablet, Smartphone. Nur noch: Gleis zusammenstecken, zweipoligen Anschluss ans Gleis, App laden, los geht’s.
In weiteren Entwicklungsstufen folgen weitere Kompaktsteuerungen der Stationärmodelle und der Ausbau des Steuersystems mit der Einbindung aller Einzelobjekte. Auch das kann in Entwicklungsstufen erfolgen, von Handsteuerungen bis zu automatischen Abläufen bei Nutzung der neuen Funktionen.
Zu zwei in Gesprächen angeführten Bedenken
1) Man befürchtet gegenseitige Störungen bei räumlich benachbarten, mit Funksystemen ausgerüsteten Modellbahnanlagen, beispielsweise auf Ausstellungen.
Antwort: Ich halte das für wenig wahrscheinlich, denn
a) jedes funkgesteuerte Steuersystem hat einen eigenen Kanal in einem Frequenzband 2,4 oder 5 GHz, die gewechselt werden können, was hardware- und softwaremäßig vorgesehen sein sollte.
b) die bidirektionale Kommunikation zwischen Sender/Empfänger erfolgt wegen der kleinen Datenpakete in so kurzer Zeit, dass die Wahrscheinlichkeit einer Gleichzeitigkeit und damit einer gegenseitigen Störung außerordentlich klein ist. Gestörte Kommunikation, -die immer im Dialog geführt wird-, kann bis zur Korrektheit der Daten ohne merklichen Zeitverlust wiederholt werden. Ein Prinzip, das ähnlich auch die Schienen gebundenen Digitalsteuerungen benutzen.
2) Man befürchtet steigende Kosten.
Antwort:
- So wie ich das sehe, sind derzeit die Preise der Modellbahn-Elektronik-Komponenten im Vergleich mit Produkten anderer Anwendungen überhöht. Die Gründe dafür sehe ich in niedrigen Losgrößen, fehlenden Standards, ungünstiger Bauelemente- oder Schaltungs-Wahl.
- Mit der Verwendung des Direktfunks fallen teilweise kostspielige Teile der elektronischen Hardware der Digitalsteuersysteme weg, andere werden weiter benutzt.
- Die Entwicklung der Steuermodule für die Gestaltung der kompakten Stationärmodelle sollte passend zu jedem Modell erfolgen unter Berücksichtigung von Mehrfachnutzung der Baugruppen. Das heißt z.B., dass die Steuermodule universell für alle Weichentypen eines Herstellers geeignet sein sollten.
- Die Umrüstung bestehender Modellbahnanlagen mit neuer Hardware kann schrittweise erfolgen, solange die vorhandene funktioniert. Bei konsequenter Umsetzung dieser Faktoren sehe ich eher eine Verringerung der Anschaffungskosten und des Arbeitsaufwandes.
Was nun?
Der Einführungstext „Innovationen der Modelleisenbahn/Eine kurze Einführung“ vermittelt einen Einblick in die Voraussetzungen für die Verbesserungen der Modellbahnsteuertechnik mit neuen Qualitäten. Dabei muss das Ziel stets sein: „Einfache Hantierung und unkomplizierte Bedienung“.
Ich hoffe, dass sich nun einige Interessierte finden, die sich die umfangreichen Beschreibungen der aus meiner Sicht notwendigen Komponenten in meinem Blog ansehen und dass diese ihnen vielleicht Denkanstöße geben können.
In diesem Zusammenhang wäre es begrüßenswert, wenn das Thema auf Foren oder Vereinstreffen auf der Basis meiner in der „Eine-Kurze-Einführungs-Datei“ und weiteren Texten meines Blogs dargestellten Überlegungen Zustimmung oder Akzeptanz finden würden.
Vielleicht werden nun in der Folge Aktivitäten für innovative technische Entwicklungen der Modellbahnsteuerung ausgelöst. Dabei ist zu berücksichtigen, dass durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Technik nicht nur neue Möglichkeiten entstehen, wie die Integration verschiedener Systeme und deren Kompatibilität. Die Zusammenarbeit zwischen Modellbahn-Herstellern und erfahrenen Modellbahnern kann entscheidend sein, um effektive innovative Lösungen kostengünstig umzusetzen.
Momentan soll, -wie ich erfahren habe-, bei den Modellbahn-Herstellern kein Bedarf an innovativen technischen Neuerungen bestehen. Möglicherweise ändert sich diese Einstellung, wenn sich bei der Modellbahner-Gemeinschaft Forderungen nach technischen Verbesserungen der Modellbahnsteuerung entwickeln.
Die vorstehend betrachtete Situation erinnert an die 70-90er Jahre, als die Forderungen der Modellbahner-Gemeinschaft nach Modelltreue und höherer Präzision der Modelle immer intensiver wurden. Für viele Anwendungen wurden sogar von ihnen Normen entwickelt, die die Modellbahn-Hersteller veranlassten, diese Wünsche zu realisieren. Heute besitzen Modelle eine kaum noch zu überbietende Modelltreue.
Zu begrüßen wäre auch, wenn sich Modellbahn-Journale des Themas „Zukunft des Modellbahnwesens“ annehmen und mit Faktencheks näher untersuchen würden.
!! Abschließend bitte ich Sie, auf eine Kontaktaufnahme zu verzichten. Auf Grund meines hohen Alters sehe ich mich nicht in der Lage, Schriftverkehr auszuführen. Ich gehe davon aus, dass die Texte meines Blogs offene Fragen beantworten können!
Claus Dahl, Burg im April 2026
Mehr: Beigefügte Einführungsdatei: C. Dahl „Innovationen der Modelleisenbahn/Eine kurze Einführung“,(oben)
14.8.2023
Liebe Modelleisenbahner und Freunde der Modelleisenbahn!
Über 7 Jahrzehnte der Beobachtung und Bewertung der technischen Entwicklung des Modellbahnwesens aus der Sicht eines „Elektrikers“ ließen mich erkennen, dass viele Modellbahn- Interessenten nach anfänglicher Euphorie bei der Realisierung der Steuerschaltungen scheiterten. Das Denken in Stromkreisen war weniger geläufig, so dass die Beherrschung der Vielzahl der Leitungen und Kabel die Hobby-Modellbahner abschreckten. Aus dieser Sicht stellt die drahtgebundene Modellbahnsteuerung ein erhebliches Hemmnis für die Anwender, oder wie es heute heißt, für die „User“ dar.
Mit der Überzeugung, dass es innovative technische Lösungen dafür gibt, will ich das als folgenden Leitsatz formulieren:
„Technischer Fortschritt der Modelleisenbahn-Steuerung ist nur mit neuartigen Hardware-Komponenten und Daten-Übertragungstechniken möglich!“
Das möchte ich mit den Texten zu „Innovationen der Modelleisenbahn“ beschreiben, um das Modellbahnwesen zukunftsfähig und zugleich nachhaltig zu gestalten. Der nachfolgende Einführungstext enthält zunächst meine Kerngedanken zu diesem Thema. Betonen möchte ich, dass meine Überlegungen unabhängig von möglicherweise bereits angewendeten Techniken darauf zielen, eine universelle Systemlösung der Modellbahnsteuerung zu beschreiben.
Innovationen der Modelleisenbahn
Anforderungen und Lösungen
Ziel: „Modellbahn-Steuern muss smart und easy werden!“
Wie? Durch die drahtlose Direktsteuerung aller steuerbaren Modelle mit WLAN-Funk!
Warum? Digitale Funk-Übertragungssysteme übertragen beliebige Datensätze im systemneutralen, digitalen Bitformat, ermöglichen so die Überwindung von Kompatibilitätsproblemen, wirken nachhaltig durch Bestandserhalt, besitzen einen Rückkanal für vielfältige Rückmeldefunktionen und ermöglichen erweiterte und/oder neue Software gestützte Steuerfunktionen.
Was muss einfacher, smarter werden?
Die Errichtung und die Rekonstruktion von Modellbahnanlagen beliebiger Größe, mit kleinen Nenngrößen als Schwerpunkt, muss unter der Nutzung neuer und effektiver Techniken, des Einsatzes moderner Daten-Übertragungstechniken, der Schonung technischer Ressourcen und der Beachtung der Nachhaltigkeit ermöglicht werden.
Aufwendige Installationsarbeiten, um Decoder, Schnittstellen, Elektronik-Komponenten, Antriebe u. a. mit diversen elektrischen Leitungen und Kabeln zu verbinden, sind zu beschränken oder müssen ganz wegfallen!
Mit neuen oder modifizierten Hardware-Komponenten werden die Systemstrukturen der Steuersysteme vereinfacht.
Was muss leichter, easy werden?
Die Steuerung und Bedienung der Modellfahrzeuge (Mobilmodelle) und der auf der Modellbahnanlage festinstallierten Zubehör-Modelle (Stationärmodelle) muss durch Nutzung erweiterbarer Software (Modellbahn-Betriebssystem) optimiert werden.
Hardware-Neuerungen müssen durch Apps problemlos in das System integriert werden können.
Zentralsteuerungen und Mobil-Controller sind Strukturelemente eines beliebig erweiterbaren Modellbahn-Betriebssystems und nutzen die gleiche Software.
Welche Digitalsystem-Hardware ist zu verändern?
I. Digital-Decoder: Alle Arten der Digital-Decoder erhalten eine WLAN-Schnittstelle!
Bei Anpassung ihrer Software können sie nun mit zwei Daten-Übertragungssystemen arbeiten, dem „digitalen Funksignal“ und/oder dem „digitalen Gleissignal“.
Mit dieser „Zwei-System-Datenübertragung“ entstehen neuartige „Hybrid-Decoder“, die mit allen Modellbahn-Steuersystemen (!) kompatibel und somit nachhaltig sind.
a) WLAN im Huckepack: Die Eingliederung der WLAN-Schnittstelle kann wegen ihrer geringen Abmessungen übergangsweise als Huckepack-Komponente den Standard-Decodern hinzugefügt werden.
Diese Übergangsvariante erlaubt bereits die verbreitete Nutzung der Direktsteuerung mit systemneutraler Daten-Übertragung.
b)
Neues Decoder-Konzept:
Die vollständige Eingliederung der WLAN-Funk-Schnittstelle in die Decoder-Schaltung erfordert die Überarbeitung des Decoder-Konzepts, dessen Struktur von drei Haupt-Systemkomponenten bestimmt
wird.
Das sind
1. die Schaltungsgruppe „Stromversorgung/Informationsauskopplung“,
2. die Gruppe „Decodierung/Steuerdatenverarbeitung“ und
3. Die Gruppe „Leistungstreiber/Motortreiber“.
Dieses gegenwärtig veraltete Konzept führt dazu, dass die gesamte ins Modell eingespeiste Energie (Primärenergie) über den Decoder geleitet wird. Das führt zu nachteiligen betriebstechnischen Bedingungen für die Decoder.
Deshalb sind die „Stromversorgungs- und Leistungskomponenten“ außerhalb des Decoders anzuordnen! (wo? siehe II a, Abs.2) So entsteht freie Fläche auf der Decoder-Leiterplatte für die Einfügung anderer oder neuer Anwendungen.
Das so realisierbare Hybrid-Decoder-Schaltungskonzept enthält nun nur Schaltungsgruppen der Daten-Verarbeitung, wie Decodierung/Steuerdaten, WLAN-Schnittstelle, Sound usw.
Bemerkung: Bei bestimmten Konstruktionsbedingungen kann die Datenverarbeitung direkt in die Schaltung der Modell-Leiterplatte eingefügt werden.
II. Steuermodule: Alle steuerbaren Modelle erhalten ein kompaktes Steuermodul, auf dem alle relevanten Schaltungskomplexe einschließlich mechanischer Komponenten, wie Decoder-Schnittstelle oder Modellantrieb, konzentriert werden und das mit elektrischen und/oder mechanischen Schnittstellen mit dem zugehörenden Modell zu einer Baueinheit vereinigt wird. Es muss zum Standard werden, dass jedes steuerbare Modell komplett mit seinem Steuermodul geliefert wird.
a) Mobilmodelle sind bereits eine Baueinheit, weil die im Modell vorhandene Leiterplatte die Funktion eines Steuermoduls besitzt. Auf ihr ist das Leitungsnetzwerk aller elektrisch/elektronischen Komponenten des Modells einschließlich Decoder-Schnittstelle abgebildet.
Unter Nutzung freier Flächen dieser Modell-Leiterplatte sind die von den Decodern ausgelagerten Komponenten „Stromversorgungs- und Leistungseinheiten“ unterzubringen und mit dem vorhandenen Netzwerk zu einem sinnvollen Gesamtsystem zu gestalten.
b) Stationäre Modelle mit steuerbaren Funktionen, wie Weichen und Signale, verursachen einen bedeutenden Anteil der Installationsarbeiten. Deshalb ist die Konzentration der Funktionen zu einer Schalteinheit, dem Steuermodul sinnvoll. Dessen Ziel sollte es sein, die Installation der Stationärmodelle auf zwei Stromversorgungsleitungen zu reduzieren. Folglich sind alle Stationärmodelle mit einem Steuermodul und integriertem Decoder auszustatten.
III. Stromversorgung aller Komponenten
a) Mobilmodelle werden über das Gleisnetz bei nachhaltigem Betrieb mit digitalem Gleissignal und bei reiner Direktsteuerung mit Gleichstrom versorgt.
b) Stationärmodelle werden entsprechend ihren Betriebsbedingungen beziehungsweise der ihrer Antriebe entweder mit Digital-, Gleich- oder AC-Zubehörstrom betrieben.
https://www.modellbahn-steuerung.de/blog/steuersysteme/
