N-Projektplanung

Inhalt

Grundlagen für die Planung festlegen

Wie bei jedem grösseren Projekt sollte man sich zuerst die Rahmenbedingungen zusammenstellen und sich deren bewusst werden. Dazu ein paar Denkanstösse zu einigen grundlegenden Punkten, die sich auch oft gegenseitig beeinflussen z.B. Epoche, Zuglänge, Steigung, Radius.

Anlagengrösse
Wie gross ist der Raum / Platz, der mir zur Verfügung steht? 

Scale, Semiscale oder nach Lust und Laune
Ich bin N-Bahner. Das heisst Massstab 1:160. Eine echte Scale-Anlage ist höchstens im Diorama Bereich möglich. Längen und Höhen werden nie der Realität entsprechen. Nur so als kleine Anregung: 16km  Streckenlänge, was nicht sehr viel ist, würde 100 m beanspruchen! Oder ein Viadukt von 160 m Höhe entspricht 1m Höhe im Modell! Oder eine Bergstrecke mit 300 Höhenmeter, 2 m.
Man sieht, es müssen Kompromisse eingegangen werden. Es ist aber trotzdem wichtig, dass man sich Gedanken macht, ob man eine reine Fantasieanlage aufbauen, oder Segmente aus der Realität nachempfinden will. Hauptbahn und oder Nebenbahn, Bahnhofsbereich, Hafenanlag etc.
Ich habe mich von realen Situationen inspirieren lassen und habe versucht bestimmte Elemente oder Situationen (Brücken, Flusslauf, Bergsee)
sinngemäss in die Anlage zu interpretieren.

Massstab
Je grösser der Massstab, desto höher der Detaillierungsgrad. Ob nun Spur Z N H0 oder noch grösser hängt natürlich nicht zu letzt vom  verfügbaren Platz / Raum für die Anlage ab. H0 (u.a. Märklin) ist mit Sicherheit die verbreiteste Spur gefolgt von Spur N. Dies hat auch zur Folge, dass das Angebot hier am grössten ist, und auf Grund der Volumen auch die Produktionskosten weniger hoch sind.
Ich selber habe mich für Spur N entschieden. Der Detaillierungsgrad des Rollmaterials ist ziemlich gut und benötigt trotzdem nur rund 1/2 soviel Platz wie H0. Ein breites Angebot findet man im Fachhandel und im Internet. Je nach Epoche ist auch das Ocasionsangebot sehr attraktiv.


Anlagenaufbau (Brett, Modul, Normmodul)

Die Art des Anlagenaufbaus hängt sehr stark davon ab, ob ich mit der Anlage Stationär sein will, oder allenfalls an Ausstellungen teilnehmen will, oder mich sogar an einer Modulgruppe anschliesse.
Ein weitere Frage ist natürlich die Geländewahl. Eine Gebirgsanlage ist kaum vernünftig mit einem Brettaufbau zu realisieren und verlangt schnell einmal eine Rahmenkonstruktion, die eine wesentlich bessere Zugänglichkeit erlaubt. Der modulare Aufbau, meist in Rahmenbauweise, hat den Vorteil etapiert zu bauen und auch das hantieren mit dem Modul wird erleichtert. Ein allfälliger Transport der doch relativ filigranen Elemente, wird erleichtert. Wenn man sich für Ausstellungen mit Interessenkollegen entscheide, wird es der Normmodulbau sein. Eine sehr interessante Variante, vor allem wenn man selber sehr wenig Platz hat.
Ich persönlich bevorzuge den modularen Rahmenaufbau. Die Module sind so gross gewählt (L90xB120cm), dass sie auch im Endausbau noch einigermassen handlich sind. Sie passen durch Türöffnungen und können von einer Person gedreht werden. Bei grösseren Arbeiten, Verdrahtungen etc. ist es viel bequemer, wenn die Module aufgestellt werden können, als von unten, liegend, knieend etc. zu basteln. Und bedenke, nach der Fertigstellung kommt man nicht mehr einfach überall von oben dazu!

Epoche: maximale Zuglänge
Mit der Epoche wird indirekt auch die maximale Zuglänge bestimmt. Dies ist wiederum wichtig für die eigentliche Anlagenplanung, denn Bahnhoflänge und Blocklänge werden davon mitbestimmt. In Epoche I waren nur Dampfloks mit ein paar Wagen unterwegs. In der Gegenwart können wir die normalen Zuglängen kaum abbilden. Bei Spur N ergeben 10 Standard Personenwagen à 14 cm bereits 140cm, mit Lok gut 150cm, was eine Blocklänge von mindestens 160cm verlangt! Auf der Moba ist das schon ein staatlicher Zug in der Realität aber eher ein kleiner Regionalzug. Letzthin habe ich einen Güterzug mit 34 4-Achs-Wagen gesehen (wäre im Modell gegen 4m lang!).

Ich habe mich für eine maximale Zuglänge von 145 cm entschieden. Das entspricht gut 1/3 meiner Anlagenlänge von 360 cm Länge. Die Anlage soll bis Epoche III/IV gehen, also ca. 1980. Zuerst wollte ich nur bis Epoche 2 oder USA Diesel gehen und damit der Oberleitungsproblematik ausweichen. Aber die vielen Loks aus der SBB Epoche III / IV habens mir zu sehr angetan. Oberleitung ist nicht vorgesehen. Eventuell später nur Mast und Ausleger.

Maximale Steigung
Bei einer Gebirgsanlage ist die Steigung für die Planung natürlich enorm wichtig.  Zu diesem Thema gibt es in den  Foren ebenfalls endlose Abhandlungen. Ich habe mich für eine maximale Steigung von 2.5% entschieden.Eine Steigung, die ich mit epochengerechten Zügen und max. 145cm länge, problemlos bewältigen kann. Das heisst für eine Überhöhung von 5cm wird eine Strecke von 2m benötigt, ohne Ein- und Ausleitung! Oder ein Kreisdurchmesser von rund65cm.

Minimale Überfahrthöhe
Die Norm (NEM) gibt für Loks die lichte Höhe vor. Dazu kommen noch Gleisstärke, Trassekonstruktion, und Schotterbett.

Man bedenke, dass die minimale Höhe das eine ist, dass man aber auch dazu kommen sollte! Bei einer doppelspurigen Gleiswendel und nur 50mm Zwischenraum ist der Zugriff schon sehr fummelig!

Mein Aufbau sieht wie folgt aus:
Beschrieb im Offenen Gelände
Verdeckten Bereich
Lichte Durchfahrtshöhe (NEM Spur N E-Lok 41mm)
>50mm (min.)
>45mm 
Trassekonstruktion, Pappelsperrholz
   4mm
    4mm
Schotterbett, Kork    3mm     3mm
Schiene mit Schwelle ca.    3mm     3mm
Total OK-OK  60mm    55mm

Minimal-Radius
Auch hier hat die Epochenwahl einen gewissen Einfluss, den das Rollmaterial der 1. Generation hatte eine viel kleiner Radabstand und kann deshalb auch auf kleineren Radien befahren werden. Grundsätzlich sollten aber so grosse Radien wie möglich gewählt werden, um ein möglichst realistisches Bild zu erhalten. Für doppelspurige Strecken muss der innere und äussere Radius festgelegt werden. Zu bedenken gilt auch, dass der Reibungswiederstand grösser ist, je kleiner der Radius gewählt wird. Das spürt man auch bei der Moba! Zu dem minimalen Gleisabstand gibt die NEM Auskunft.
Ich habe als minimalen Radius 1 29 cm und Radius 2 32 cm festgelegt.
Die Moba-Anbieter gehen bis unter 20cm! Das kann ich nicht empfehlen, da sind Entgleisungen fast schon sicher und einige Loks gehen da gar nicht durch.

Steuerung: Analog oder Digital? Hardwarelösung (DZ) oder PC -Lösung?
Für mich war von Anfang klar: digital mit PC.
In den Foren gibt es dazu endlose Dialoge. Innerhalb der digitalen Welt gibt es auch viele verschiedene Angebote. Ich habe mich für das offene DCC System entschieden. Die Abhängigkeit vom Lieferanten ist gegenüber einem proprietären System viel geringer. Das gibt mir die grösste Sicherheit, dass es in ein Paar Jahren noch erhältlich ist; für mich mit Abstand der wichtigste Punkt. Auf Grund der offenen Architektur ist aber auch das Angebot am grössten und dementsprechend sind auch die Preise unter einem gewissen Konkurrenzdruck. Die von mir eingesetzten Komponenten

Weichenstellung
Für das stellen der Weichen gibt es verschiedene Möglichkeiten: von Hand, mit Magnetartikel oder Servo.
Ich habe mich für den Servoantrieb (Standartservo aus dem RC-Bereich) entschieden, der sehr zuverlässig ist. Die Ansprüche an die Servos sind minimal, Hauptsache es lauft zuverlässig. Die Zuverlässigkeit ist wesentlich höher als bei den Magnetartikeln.

Rückmelder
Im Automatikbetrieb muss die Zentrale informiert werden, wenn ein Zug in einen Block einfährt. Dazu braucht es Rückmelder. Es gibt dabei verschiedene Prinzipien (Stromverbrauch Messen, Reflektoren, Reedkontakte etc.). Je nach Auslegung werden weitere Rückmelder in einen Block eingebaut, um zum Beispiel eine feine Bremskennlinie zu erreichen und auch den genauen Haltepunkt zu bestimmen.
Ich arbeite bei normalen Blocken mit 1 GBM (Gleisbelegtmelder), für den Haltepunkt verwende ich einen virtuellen Melder. Bei Blöcken die sehr knapp sind setze ich 2 GBM ein. Im Bahnhofsbereich 3 GBM. Dies erlaubt mir eine weicheres abbremsen des Zuges.

Technische Spezifikation

Nachdem die Grundlagen und Rahmenbedingungen festgelegt wurden, gilt es noch die technischen Spezifikationen zu bestimmen bevor man mit der eigentlichen Planung beginnen kann.

Planungswerkzeug
Früher waren es die Schablonen, heute denke ich wird es eher eines der vielen PC-Programme sein.
Ich habe mich vor Jahren für Raily entschieden. Es deckt die Grundbedürfnisse ab. Mir fehlt vor allem eine Schnittdarstellungsfunktion, welche vor allem für die Modulwandkonstruktion hilfreich gewesen wäre.

Zugsteuerungssystem
Auch hier gibt es ein grosses Angebot. Von propreitären System (Hard und Software) über halboffene System bis zu offenen Systemen. Entscheidend ist natürlich auch hier, dass eine möglichst geringe Abhängigkeit zum Lieferant besteht. Ich habe mich für rocrail entschieden.

Weichenstellen
Für das stellen der Weichen gibt es verschiedene Möglichkeiten: von Hand, mit Magnetartikel oder Servo.
Ich habe mich für den Servoantrieb (Standardservo aus dem RC-Bereich) entschieden, der sehr zuverlässig ist. Die Ansprüche an die Servos sind minimal, Hauptsache es lauft zuverlässig. Die Zuverlässigkeit ist wesentlich höher als bei den Magnetartikeln.
Blockschema_mit_Signal.jpg
Haltestrecke im Block
Bei einem späteren Automatikbetrieb muss man sich überlegen wie gross die Haltestrecke sein soll.
Ich habe Rocrail so eingestellt dass alle Loks beim Einfahren in einen Block, in dem sie halten müssen, auf 80 km/h abbremsen. Im Bahofsbereich ist in etwa in der Mitte ein 2. Melder angebracht, der eine weitere Abbremsung auslöst auf 40 km/h. Im Endbereich ist der 3. Melder angebracht, der dann den Stoppvorgang auslöst. Die Lok ihrerseits wird so konfiguriert, dass sie von den 40 km/h bis zum Stillstand 30cm benötigt. Somit muss der 3. Melder 30cm vor dem Haltepunkt und 38cm vor dem Signal sein.

Rückmelder
Im Automatikbetrieb muss die Zentrale informiert werden, wenn ein Zug in einen Block einfährt. Dazu braucht es Rückmelder. Es gibt dabei verschiedene Prinzipien (Stromverbrauch Messen, Reflektoren, Reedkontakte etc.). Je nach Auslegung werden weitere Rückmelder in einen Block eingebaut, um zum Beispiel eine feine Bremskennlinie zu erreichen oder den genauen Haltepunkt zu bestimmen.
Ich arbeite bei normalen Blocken mit 1 GBM (Gleisbelegtmelder), für den Haltepunkt verwende ich einen virtuellen Melder. Bei Blöcken die sehr knapp sind setze ich 2 GBM ein. Im Bahnhofsbereich 3 GBM. Dies erlaubt mir eine weicheres abbremsen des Zuges.

Decoder, Melder
Wenn das Zugsteuerungssystem bekannt ist können auch die restlichen Komponenten bestimmt werden (Rückmeldesystem, Weichenschaltung, Signalschaltung, etc.). Weiter muss auch die Plazierungsphilosophie festgelegt werden.

Stromverkabelung & Dimensionierung
Der Platz der unter den Anlage für die Verkabelung und die Komponenten gebraucht wird ist nicht zu unterschätzen.

Die eigentliche Planung

Sw_3D.png
Mit der Heute zur Verfügung stehenden PC-Planungssoftware und den 3D-Effekten kann das Ganze ziemlich gut berechnet und kontrolliert werden. 
Bei der eigentlichen Planung der Anlage sind trotzdem ein paar Dinge besonders zu beachten:

Zugänglichkeit
Die Anlage wird im Normalfall von unten nach oben aufgebaut, getestet und dann mit dem Gelände versehen. Bei der Planung und beim Aufbau ist immer an die Zugänglichkeit nach dem Geländeausbau zu denken! Kann ich überall Züge entfernen? Kann ich noch Servicearbeiten am Geleise, Weichen machen? Komme ich noch an die elektrischen Anschlüsse?

Weichenanschlüsse
Bei der Lösung mit Servos ist an den benötigten Platz der Servos zu denken.
Ich habe Standardservos verwendet. Die sind rund 2 cm dick! Das ist bei der lichten Höhe zu berücksichtigen!

Abstützung Trasse
Das Papelsperrholz-Trasse ist bei mir 4mm stark. Es muss daher des öfteren mit Konsolen oder Leisten abgestützt werden. Auch hier an die lichte Höhe bei Überfahrten denken.

Elektronikkomponenten / Kabelführung
Die Drahtstränge und die Anzahl der elektronischen Komponenten und den Platz die sie benötigen ist nicht zu unterschätzen! Auch zu der Platzierung gibt es verschiedene Philosophien.
Ich habe die S88 und DCC-Decoder pro Modul auf einem ausklappbaren Brett montiert.

Anschlussplanung / Dokumentation
Mit der Verkabelungsplanung sollte bereits im Planungsstadium begonnen werden. Ich habe dazu XLS-Tabellen verwendet, die später auch für die Dokumentation gebraucht werden. (Blöcke, Rückmelder, Weichen, Signale etc.)

Noch ein Tip
Wenn es auf dem Plan nicht passt, dann wird es beim Bau sicher auch nicht passen!

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