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Übersicht über Bremssysteme (Signalhalt)

Hier gibt es eine Übersicht über die verschiedene Brems-Systeme, also über Systeme, die es ermöglichen, vor einem Roten Signal einen Zug zum stehen zu bringen.
 
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DC-Spannung / Bremsdiode / Bremsgenerator / intelligenter Bremsgenerator / Lenz ABC / Zimo HLU / Lissy / PC

 
Ein schwieriges Kapitel: der automatische Halt vor dem roten Signal. Systembedingt ist es nicht einfach, hier alle Wünschen und Anforderungen der Modellbahner mit der Physik und den Grundlagen der Digital-Technik und dem Wunsch nach »kost nix« zu vereinbaren.
Folgendes sollte man betrachten: Sicherlich hat der eine (oder auch der andere) hier andere Wüsche oder andere Prioritäten. Das macht auch nix, denn alles lässt sich sowieso nicht realisieren. Es sein denn: die gro▀e kaufbare Intelligenz wird eingesetzt in Form eines PC (und dazugehöriger Software natürlich). Dann lässt sich doch tatsächlich so gut wie alles realisieren !!!
 
Aber wenn man auf der Suche ist nach einen System, das unabhängig und lokal arbeitet, muss man heute immer Kompromisse eingehen (also Punkte aus der obigen Liste für unwichtig erklären und streichen).
 
Ziemlich viele Punkte aus der Liste wird von Lissy erfüllt. Kein Wunder, denn dies möchte ich mal als eine Lösung »auf dem halben Weg zum PC« bezeichnen: die Zentrale verarbeitet die Informationen und steuert den Zug entsprechend. Die Ebene der Informationsverarbeitung ist recht hoch (Verwendung von IR-Modulen, Loconet und Zentrale) und bringt daher natürlich andere Möglichkeiten (und Kosten) mit sich als das einfache Abbremsen über DC-Spannung oder über die Brems-Diode
 
Es bleibt dem Modellbahner also nur: abwägen! Was brauche ich wirklich, was nicht. Wer keinen automatischen Fahrbetrieb machen will, kann ja schlie▀lich auch ganz auf Bremssysteme verzichten (dann steuert man die Lok und halte eben vor dem roten Signal an. Macht auch Spa▀!)
 
DC-Spannung: Bremsen mit Gleichspannung www.maerklin.de
Prinzip der DC-Spannung
Bild: www.digital-bahn.de - Sven Brandt
nötige Ma▀nahmen
Trennstellen nötig Yes
spezielle Bremsmodule nötig Yes
spezielle Dekoder nötig Yes
spezielle Fahrzeugausrüstung No
PC nötig No
Systembedingte Eigenschaften
F in Bremsabschnitt schaltbar No
fahrtrichtungsabh. Beeinflussung 3LNo
fahrtrichtungsabh. Beeinflussung 2LYes
Rückwärts weg No
Langsamfahrt (HP2) No
Kurzschluss-Problem Yes
Beschreibung: eine relativ simple elektronische Schalung (Gleichrichtung mit Glättung) erzeugt eine negative DC-Spannung (also eine Gleichspannung). Hierauf reagieren dann die Dekoder und bremsen ab. Im Haltebereich behalten dabei die Dekoder ihren Status der geschalteten Funktionen, jedoch ist ein Auslösen von Funktionen hier nicht möglich (also kann der Lokpfiff des wartenden Lokführers nicht stattfinden)
Dieses System wird u.a. von Märklin verwendet (»Märklin Bremsstrecke«). Hier bremsen alle Züge bei der Einfahrt in den DC Gleisspannungsabschnitt ab. Auch bei den 2-Leiter Fahrern kann die DC-Spannung angewendet werden. Hier ist sogar eine Fahrtrichtungsabhängige Zugbeeinflussung möglich, da der Dekoder hier positive und negative Spannung unterscheiden kann und diese je nach Fahrtrichtung ja wechselt. Nur wenn Fahrtrichtung und Polarität nicht übereinstimmen, bremst die Lok (z.B. Lenz).
Problematisch ist, dass im Halteabschnitt nun mal die DC-Spannung liegt und diese bei Einfahrt eines Zuges in den Abschnitt auf den Rest der Anlage übertragen wird (es entsteht ein Kurzschluss). Im Mittelleiter-System wird dies durch einen zusätzlichen kleinen Überbrückungs-Trennabschnitt verhindert. Bei 2-Schienen Systemen muss dies auf andere Weise sichergestellt werden, da dieser Trennabschnitt ja hier Zuglänge haben müsste. Also darf die DC-Spannung erst auf den Halteabschnitt geschaltet werden, wenn der Zug die Trennstelle komplett überfahren hat, also nicht mehr in den Rest der Anlage ragt.
Für Wendezugfähigkeit bei Märklin muss eine Schleiferumschaltung installiert sein (Stromabnahme immer vorne an der Zugspitze)
 
Beispiele für Bremsgeneratoren nach diesem Prinzip:
- Märklin 72441 / 72442
- Brems-Module von BogoBit
verwendbare Zentralen: keine Einschränkung
verwendbare Dekoder: Dekoder müssen negative Bremsspannung unterstützen: z.B. Märklin Hochleistungs-Dekoder, ESU, Tams, Lenz
Die anderen Märklin-Dekoder (Delta / C80 / C81) halten zwar ebenfalls, jedoch ohne jede Bremsverzögerung.
besondere Vorteile: - Erzeugung des Bremssignals ist simpel
besondere Nachteile: - Trennstellen nötig
- Funktionen im Halteabschnitt nicht bedienbar
- bei Verwendung in Systemen ohne Mittelleiter darf die DC-Spannung erst auf den Bremsabschnitt gegeben werden, wenn der Zug komplett dort eingefahren ist (ansonsten Kurzschluss!)
weitere Infos: http://www.bogobit.de/brakemod

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Bremswegdiode: System Selectrix
Prinzip der Bremsdiode
Bild: www.digital-bahn.de - Sven Brandt
nötige Ma▀nahmen
Trennstellen nötig Yes
spezielle Bremsmodule nötig No
spezielle Dekoder nötig Yes
spezielle Fahrzeugausrüstung No
PC nötig No
Systembedingte Eigenschaften
F in Bremsabschnitt schaltbar Do not know
fahrtrichtungsabh. Beeinflussung 2LYes
Rückwärts weg yes
Langsamfahrt (HP2) No
Kurzschluss-Problem No
Beschreibung: Eine sehr simple Art: eine Diode schneidet die positiven Anteile des Digital-Signals weg, was vom Dekoder erkannt wird. Leider wird dadurch auch die Fahrzeugbeleuchtung in Mitleidenschaft gezogen (diese wird im Bremsabschnitt dunkler). Ein ähnliches Problem gibt es mit Zügen in der entgegengesetzten Fahrrichtung: durch die Polarität wird erkannt, dass der Stopp-Befehl nicht gilt. Allerdings fehlen ja nun die Halbwellen und damit auch die entsprechende Energie. Ein Zug in der entgegengesetzten Fahrtrichtung hält also nicht, aber wird langsamer und das Licht wird dunkler.
Im Gegensatz zur Verwendung von DC-Spannung ist der Datenstrom im Halteabschnitt also prinzipiell gleich, lediglich die Impulsform ist bei einigen Bits anders. Daher kann es bei diesem Prinzip nicht zu einem Kurzschluss-Problem kommen, wenn der Zug in den Halteabschnitt einfährt.
Wer eine solche Diode einbauen möchte, dem sei die Verwendung von Schottky-Dioden angeraten, da diese für die Digital-Signale schnell genug schalten können (es liegen hier immerhin nicht die für Gleichrichter normale 50 Hz Sinusspannung an, sondern eine Rechteck-Spannung mit mehreren kHz). Die Diode solle so dimensioniert sein, dass Sie den Lokstrom aushält und in Sperrrichtung mindestens 30V verträgt.
 
Beispiele für Schottky Dioden zwischen 1A und 3A:
  • 1N5818 (1A, 30V, Draht, Reichelt »1N 5818«)
  • 1N5819 (1A, 40V, Draht, Reichelt »1N 5819«)
  • 1N6263 (2A, 60V, Draht, Reichelt »1N 6263«)
  • SB240 (2A, 40V, Draht)
  • MBRS240 (2A, 40V, SMD, Reichelt »MBRS 240 SMD«)
  • 1N5822 (3A, 40V, Draht, Reichelt »1N 5822«)
  • SB340 (3A, 40V, Draht, Reichelt »SB 340«)
  • MBRS340 (3A, 40V, SMD, Reichelt »MBRS 340 SMD«)
verwendbare Zentralen: keine Einschränkung
verwendbare Dekoder: Selectrix (und hier auch nicht alle)
teilweise ESU (z.B. Lokpilot V3 / V4), teilweise Uhlenbrock (z.B. 73500),
besondere Vorteile: - sehr einfache Realisierung der Bremsstrecke mit Hilfe einer Diode
- kein Kurzschluss-Problem bei Einfahrt in den Halteabschnitt.
besondere Nachteile: - Trennstellen nötig
- Einfluss auf Zugbeleuchtung in der Trennstelle

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DCC Bremsgenerator (Broadcast-Prinzip)
nötige Ma▀nahmen
Trennstellen nötig Yes
spezielle Bremsmodule nötig Yes
spezielle Dekoder nötig No
spezielle Fahrzeugausrüstung No
PC nötig No
Systembedingte Eigenschaften
F in Bremsabschnitt schaltbar No
fahrtrichtungsabh. BeeinflussungNo
Rückwärts weg No
Langsamfahrt (HP2) No
Kurzschluss-Problem Yes
Beschreibung: Mit einem Bremsgenerator wird ein spezieller Datenstrom erzeugt. In diesem wird ein Befehl auf das Gleis gelegt, das alle DCC-Dekoder abbremsen lässt (Haltbefehl für Lok mit der Adresse »0«: hierauf gehorchen alle DCC-Loks. Dieses wird auch als Broadcast-Befehl bezeichnet).
Ein Bremsgenerator kann mehrere Halte-Abschnitte versorgen.
 
Beispiele für Bremsgeneratoren nach diesem Prinzip:
- Lenz Bremsgenerator LG100
- Uhlenbrock Power 3
verwendbare Zentralen: alle DCC-Zentralen
verwendbare Dekoder: alle DCC-Dekoder nach NRMA.
Um bei »Fahrt« ein vernünftiges Anfahren zu erhalten, sind Dekoder mit Anfahrverzögerung sinnvoll.
besondere Vorteile: - für alle DCC-Dekoder anwendbar
besondere Nachteile: - Trennstellen nötig
- Bremsgenerator(en) nötig
- beschränkt auf DCC
- da der Datenstrom im Halteabschnitt sich von Rest der Anlage unterscheidet, kann es zu einem Kurzschluss-Problem beim Einfahren in den Halteabschnitt kommen.

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Intelligenter DCC Bremsgenerator (Datenstrom-Manipulation)
nötige Ma▀nahmen
Trennstellen nötig Yes
spezielle Bremsmodule nötig Yes
spezielle Dekoder nötig No
spezielle Fahrzeugausrüstung No
PC nötig No
Systembedingte Eigenschaften
F in Bremsabschnitt schaltbar Yes
fahrtrichtungsabh. BeeinflussungNo
Rückwärts weg No
Langsamfahrt (HP2) Yes
Kurzschluss-Problem Yes
Beschreibung: Mit einem intelligenten Bremsgenerator wird nicht nur simpel wie beim Bremsgenerator der Broadcast-Befehl angelegt. Um Funktionen weiterhin schalten zu können, manipulieren diese Generatoren den Datenstrom. Es wird bei jedem Lok-Befehl die Geschwindigkeits-Information gegen »Halt« ausgetauscht. Dadurch halten alle Loks in dem Gleisabschnitt und die Funktionen sind weiterhin schaltbar.
Prinzipiell kann dieses Verfahren für DCC und Motorola angewendet werden. Ein Bremsgenerator kann mehrere Halte-Abschnitte versorgen.
 
Beispiele für Bremsgeneratoren nach diesem Prinzip:
- Tams DAB (nur Motorola)
- Kühn Bremsmodul 87800
- Roco Bremsgenerator 10779 (?)
verwendbare Zentralen: alle
verwendbare Dekoder: alle DCC-Dekoder nach NRMA, evtl. auch Motorola-Dekoder.
Um bei »Fahrt« ein vernünftiges Anfahren zu erhalten, sind Dekoder mit Anfahrverzögerung sinnvoll.
besondere Vorteile: - prinzipiell für alle Dekoder anwendbar
besondere Nachteile: - Trennstellen nötig
- Bremsgenerator(en) nötig
- da der Datenstrom im Halteabschnitt sich von Rest der Anlage unterscheidet, kann es zu einem Kurzschluss-Problem beim Einfahren in den Halteabschnitt kommen.

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Lenz ABC (asymmetrische Digital-Spannung) www.digital-plus.de
Prinzip ABC
Bild: www.digital-bahn.de - Sven Brandt
nötige Ma▀nahmen
Trennstellen nötig Yes
spezielle Bremsmodule nötig Yes
spezielle Dekoder nötig Yes
spezielle Fahrzeugausrüstung No
PC nötig No
Systembedingte Eigenschaften
F in Bremsabschnitt schaltbar Yes
fahrtrichtungsabh. BeeinflussungYes
Rückwärts weg Yes
Langsamfahrt (HP2) Yes
Kurzschluss-Problem No
Beschreibung: Beim Lenz ABC System wird die Höhe der Impulse des DCC-Signale verändert und dadurch zusätzliche Informationen an den Dekoder übertragen. Im Gegensatz zum Bremsgenerator ist der Datenstrom im Halteabschnitt also prinzipiell gleich, lediglich die Impulsform ist bei einigen Bits anders. Daher kann es bei diesem Prinzip nicht zu einem Kurzschluss-Problem kommen, wenn der Zug in den Halteabschnitt einfährt. ABC kann die zusätzlichen Informationen »Halt« oder »Langsam« erzeugen. Wer nur ein »Halt«-Befehl ausgeführt haben möchte, kann hierfür das Brems-Modul mit ein paar Dioden realisieren oder das Lenz-Modul BM1 verwenden. Für »Langsam« ist hingegen eine etwas kompliziertere Schaltung nötig (alternierend reduzierte und nicht-reduzierte Spannung). Das entsprechende Lenz-Modul hört auf die Bezeichnung BM2).
Die fahrtrichtungsabhängige Zugbeeinflussung kann nur beim 2-Leiter-System funktionieren.
Die schweizer Firma Umelec hat das System bereits in den 80'ern unter dem Namen ATL entwickelt.
verwendbare Zentralen: alle DCC-Zentralen
verwendbare Dekoder: Lenz GOLD oder SILVER, Zimo, Umelec, ESU Lokpilot V4, Kühn T65
besondere Vorteile: - kein Kurzschluss-Problem bei Einfahrt in den Halteabschnitt
- auch geschobene Züge können mit dem Lenz BM2 korrekt anhalten, wenn mit 2 Abschnitten (Fahrabschnitt und Bremsabschnitt) gearbeitet wird.
besondere Nachteile: - spezielle Dekoder notwendig
Berichte: MiBa Extra Digital Nr. 12 S.60

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Zimu HLU www.zimo.at
nötige Ma▀nahmen
Trennstellen nötig Yes
spezielle Bremsmodule nötig Yes
spezielle Dekoder nötig Yes
spezielle Fahrzeugausrüstung No
PC nötig No
Systembedingte Eigenschaften
F in Bremsabschnitt schaltbar Yes
fahrtrichtungsabh. BeeinflussungDo not know
Rückwärts weg Do not know
Langsamfahrt (HP2) Yes
Kurzschluss-Problem Do not know
Beschreibung: Beim Zimo HLU (Halt - Langsam - Ultralangsam) werden die Präambel-Bits des DCC Formates dazu benutzt, zusätzliche Informationen an den Dekoder zu übertragen. Hierbei bleibt das DCC Signal weiterhin NMRA-Konform, es werden also fremde Dekoder hierdurch nicht irritiert. Die Versorgung der Bremsabschnitte wird über das Zimo-Modul MX9 vorgenommen (ein CAN-Bus Modul, das noch viel mehr kann, aber auch sehr teuer ist - echte Qualität eben!)
Es sind 6 Geschwindigkeitsstufen inkl. »Halt« möglich. Da hier nicht nur simpel die Fahrstufen manipuliert werden, kann der Dekoder entsprechend der HLU-Bits reagieren und darauf achten, dass eine langsame Lok bei der Einfahrt in den Halteabschnitt nicht sogar noch beschleunigt wird.
verwendbare Zentralen: Zimo (CAN-Bus nötig)
verwendbare Dekoder: Zimo, CT, teilweise ESU
besondere Vorteile: - 6 Geschwindigkeitsstufen
besondere Nachteile: - spezielle Dekoder notwendig
- spezielle Zentrale notwendig

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Uhlenbrock Lissy (=Fleischmann Train Navigation) www.uhlenbrock.de
Prinzip Lissy
Bild: www.digital-bahn.de - Sven Brandt
nötige Ma▀nahmen
Trennstellen nötig No
spezielle Bremsmodule nötig No
spezielle Dekoder nötig No
spezielle Fahrzeugausrüstung Yes
PC nötig No
Systembedingte Eigenschaften
F in Bremsabschnitt schaltbar Yes
fahrtrichtungsabh. BeeinflussungYes
Rückwärts weg Yes
Langsamfahrt (HP2) Yes
Kurzschluss-Problem No
Beschreibung: Bei LISSY handelt es sich um ein Infrarot Übertragungs-System. Über das Prinzip habe ich bereits hier ein paar Details geschrieben.
Dieses System kann auch zum Halten vor Signalen eingesetzt werden: Vor dem Signal befindet sich ein IR-Empfänger. Fährt nun ein Zug darüber und gibt seine Kennung an dem Empfänger, so wird dies an die Zentrale gemeldet. Diese wei▀ nun, welcher Zug sich dem Signal nähert und kann ihn entsprechend abbremsen.
verwendbare Zentralen: mit Loconet-Anschluss, also Uhlenbrock Intellibox und Fleischmann TwinCenter
verwendbare Dekoder: alle
besondere Vorteile: - es können auch zugspezifische Bremsungen ausgelöst werden (z.B. Unterscheidung nach Loktyp / Zuggattung)
- auch als Rückmeldesystem verwendbar
- vielfältige Einsatzmöglichkeiten (Schalten von Signalen / Weichen usw.)
- unabhängig von Digital-System und Dekoder
besondere Nachteile: - jede Lok braucht einen IR-Sender
- nur für Loconet-Zentralen
- Zentrale wird belastet, denn die muss Informationen verarbeiten und reagieren

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Bremsen per PC
nötige Ma▀nahmen
Trennstellen nötig No
spezielle Bremsmodule nötig No
spezielle Dekoder nötig No
spezielle Fahrzeugausrüstung No
PC nötig Yes
Systembedingte Eigenschaften
F in Bremsabschnitt schaltbar Yes
fahrtrichtungsabh. BeeinflussungYes
Rückwärts weg Yes
Langsamfahrt (HP2) Yes
Kurzschluss-Problem No
Beschreibung: Beim Bremsen über den PC wird dieser Vorgang auf der höchsten Ebene gesteuert. Das Anhalten wird nicht über dezentrale Bremsmodule, sondern von der zentralen Intelligenz (nämlich dem PC-Programm) vorgenommen. Das Prinzip: Der PC kennt die Anlage, wei▀ die Weichenstellungen und kann über ein Rückmelde-System (z.B. S88) die Züge verfolgen. Nähert sich ein Zug einem Roten Signal, dann kann der PC genau diesen Zug gezielt abbremsen.
Bedingung hierfür ist eine lückenlose Zugverfolgung. Der PC muss immer wissen, welcher Zug sich wo befindet.
verwendbare Zentralen: Zentrale mit Rückmelde-System, PC-Schnittstelle und entsprechendem PC-Programm
verwendbare Dekoder: keine Einschränkung
besondere Vorteile: kann alles, aber nur mit PC
besondere Nachteile: - PC muss alle Zugbewegungen beobachten

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