Natürlich kann man einwenden, dass wenn man nur Indoor fährt, eine Beleuchtung verschmerzbar ist. Doch nachts beleuchtet durch den Garten zu fahren – und dann mit Echtdampf – ist so ziemlich das Höchste der modellbahnerischen Gefühle.
Der alte LGB Batteriewaggon
Mein Vater hatte damals ohnehin schon einiges an Waggonmaterial mit eigener Beleuchtung ausgestattet, da das Flackern „des Rhätischen“ abschreckend genug war. Den übrigen Zügen wurde dafür später ein Packwagen zugestellt, welcher in Summe 4 dicke Monobatterien beinhaltete und mittels einfachem Kippschalter hinter der Schiebetür für den nötigen Strom sorgte. Die Stromführung führte über eigens angefertigte Steckverbindung von Waggon zu Waggon, in denen dann jeweils zwei bis drei Glühfadenleuchten ihren Dienst taten.
Als einziger Waggon des gesamten Fuhrparks hat dieser auch einzeln kugelgelagerte Räder (LGB 67403), was vor allem dem hohen Gewicht durch die vier Monozellen geschuldet war. Damals rein elektrisch fahrend machten sich unsere starken, teils kurvigen Steigungen eben doch bemerkbar. Ganz schön viel Gewicht für ein paar Elektronen. Die schweren Monozellen des alten Batteriewaggons lieferten 4000mAh Strom, was angesichts der damaligen Glühfadenbeleuchtung auch nicht zu klein bemessen war. Schön romantisch, aber sowas von 1990… Durch den wesentlich geringeren Stromverbrauch mit LED kann man heute auch zu einem Pack AA oder gar dem Leichtgewicht mit AAA Akkus greifen.
Projektierung der neuen Zugbeleuchtung: Glühlampe oder LED in die Waggons?
Auf einfache und günstige Art und Weise kann man heute problemlos meterlange Züge illuminieren und stundenlang damit fahren – so hell wie man möchte, ohne auch nur eine mAh aus der Schiene zu ziehen. Die LED Technik und leistungsstarke Akkus machen es möglich. Nur um eine zeitliche Einordnung zu geben: Die erste Zugbeleuchtung fuhr bei uns im Garten als es blaue LEDs, für dessen Erfindung es erst 2014 den Physiknobelpreis gab, noch gar nicht gab. Heute verdanken wir der Forschung um die blaue LED nahezu jede mögliche Ausgangsfarbe in praktisch beliebiger Helligkeit bei gleichzeitig minimalem Stromverbrauch und Wärmeentwicklung – und das sogar dimmbar. Kurzum: Die neue Beleuchtung wird eine LED Beleuchtung werden, welche quasi fertig konfektioniert nur noch zurechtgeschnitten werden muss, und das für einen Bruchteil des Preises den Modellbahnhersteller für ihre Lösungen aufrufen.
Die LED reagiert im Übrigen sofort, während eine Glühfadenlampe sehr träge ist was Stromaussetzer angeht. Wer beabsichtigt ohne Batteriewagen seine Waggons auf LED Technik umzurüsten wird ohne zusätzliche Bauteile zur Stabilisierung und Pufferung schnell enttäuscht sein. Das ist allerdings kein Makel der LED wie man ab und an hört, sondern liegt in der mehr schlecht als rechten Verbindung zur Stromquelle. Mit einem Batteriewaggon hat man dieses Problem freilich weder bei LED, noch bei Glühfadenlampen. Ein Makel bei LED sind die Abstrahlwinkel, da diese häufig zu gering erscheinen. Eine Rundumbeleuchtung wie eine Glühlampe bietet die LED nicht, sie strahlt immer in eine Richtung. LED mit angerauter Oberfläche streuen das Licht besser, was auch schon im LGB Bereich einen Unterschied machen kann!Was wird benötigt:
Einkaufsliste und Kassensturz am Ende des Artikels
LED Lichtstreifen
LED Lichtstreifen
LED Streifen oder LED Stripes sind ein noch vergleichsweise junges, aber keinesfalls mehr experimentelles Produkt. Längst arbeiten die LED Streifen in Küchen (so auch in der Abschlußleiste der Arbeitsplatte bei mir), Wohnzimmerschränken oder outdoor hinter Werbetafeln. Diese LED Streifen werden auf einer Spule geliefert und sind an festen Punkten einfach mit der Schere durchtrennbar. Hierbei ist vor allem bei der vergleichsweise großen LGB darauf zu achten dass die einzelnen LEDs nicht zu nah aneinander angebracht sind damit der Waggon auch ordentlich ausgeleuchtet ist. Ein 5 Meter Streifen mit 300 LED wäre einem mit 600 LED bei gleicher Länge also vorzuziehen. Außerdem sollten dem Thema entsprechend die LEDs möglichst warmweiß bis tatsächlich gelblich sein. Da das Leben nunmal kein Wunschkonzert ist, ich einen Rest des 600er LED Streifens mit SMD 2835 LEDs in warmweiß 2700K aus der Küche hatte, wird natürlich auch erstmal dieser verbaut. 23 Stücke mit je 3 LEDs kann ich damit noch zurecht schneiden und für die kleinen Waggons reicht der geringe Abstand der einzelnen LEDs auch noch gut aus. Zweifellos haben die LED Stripes kein vorbildgerechtes Aussehen. Da man aber sowieso nur von schräg oben, maximal von der Seite auf die Waggons schaut, ist das zu vernachlässigen. Als Farbtemperatur würde ich mich immer wieder für 2700K entscheiden. 3000K hat mir bereits zu viele Blauanteile und wirkt auch im Modell eher wie eine Neonröhre.- Akkupack
Natürlich muss eine Stromquelle in einen der Waggons. Als Akkupack habe ich einen frischen Eneloop 1900mAh gekauft – der auch gleichzeitig teuerste Bauteil der neuen Waggonbeleuchtung sein wird. Warum Eneloop? Bei den Eneloop Batterien handelt es sich um einen Akku welcher besonders niedrige Selbstentladungswerte aufweist. Nichts ist ärgerlicher als das ganze Material auszupacken um dann feststellen zu müssen dass die Akkus leer sind. Ein voller Eneloop Akku hat auch nach einem Jahr Lagerzeit noch immer 80% seiner Energie. Zum Vergleich: Ein herkömmlicher Akku hat ähnliche Verlustwerte pro Monat – häufig sogar mitunter weit darüber hinaus. Außerdem ist die Leistungsfähigkeit auch unter schwierigen Bedingungen wie z.B. Kälte ungeschlagen. Mir kommt in allen Bereichen nichts anderes mehr als Eneloop ins Batteriefach – auch wenn Eneloops nicht mit riesigen, meist rein theoretischen nominellen Leistungen werben. Die brauchen sie auch gar nicht. 
Step-Up DC/DC Wandler
Step Up DC/DC Wandler
Die LED Streifen sind fertig konfektioniert für 12 Volt ausgelegt, der Akkupack liefert aber nur 4,8V. Mit einem Step Up DC/DC Wandler, einem kleinen elektrischen Bauteil, wandele ich die 4,8V in 12V um. Step-Up Wandler gibt es schon sehr günstig praktisch in Gebinden nachgeworfen. Ich habe direkt einen 5er Pack für unter 10€ gekauft. Das Bild zeigt den Wandler bereits mit angelötetem Ein- sowie Ausgang. An den Eingang schließe ich den Ein- / Ausschalter an, welcher wiederum den Akku und die Ladebuchse angeschlossen hat. Der Ausgang (rechts) wandert direkt zur Beleuchtung. Die Distanzbolzen sowie Schrauben / Muttern kommen aus dem Fundus. So kann ich den Wandler fest im Waggon verschrauben. Theoretisch kann man ihn aber auch fliegend einfach in den Waggon legen, kleben oder mit Klettband befestigen. Über die kleine Messingschraube kann die Ausgangsspannung stufenlos von 3-30V reguliert werden, was für die spätere, stimmige Lichthelligkeit noch von Bedeutung sein wird, denn: Die LED Streifen sind stufenlos dimmbar!- Verbindungsstecker, Lochrasterplatine, Ladebuchse und Ein- Ausschalter
Von Waggon zu Waggon werde ich die Verbindung mit einfachen dreipoligen IC Steckern herstellen, welche ich aus Gründen der Festigkeit mitunter doppelt ausführen werde. IC Steckleisten habe ich ohnehin noch zu Genüge hier rumliegen. Für die Verbindung vom Akku zum Step-Up Wandler kommt ein JR Stecker zum Einsatz und mit einem Standard 3-Wege Ein-/ Ausschalter sowie einer Ladebuchse sorge ich für Lademöglichkeit des Akkus. - Litze
Für die einzelne Verdrahtung ist natürlich noch Litze notwendig. Sowas hat man einfach im Haus oder kauft sich halt mal ein Sortiment.
PwPost 52 – Vorstellung des neuen Batteriewaggons
PwPost52 der DEV für LGB
Wie beschrieben wird der (allseits) geliebte Postwagen, ein in den 90ern gebauter Eigenbau meines Vaters mit dem DEV PwPost52 als Vorbild, zu einem Batteriewagen erweitert. In den Zugzusammenstellungen ist er so oft dabei, dass er geradezu prädestiniert ist als Batteriewaggon zu dienen. Der Waggon verfügt im Inneren wie auch das Original über zwei getrennte Abteile.
PwPost Innenansicht
Die derzeitige im Waggon bereits existierende Beleuchtung mit dem Charme des „Wir machen Modellbau aus dem was da ist“ fliegt raus.
Der auf dem Bild linke Teil wird die neue Elektronik beinhalten. Der rechte Bereich indem die Postbeamten vorsortieren wird über eine Beleuchtung verfügen. Vielleicht finde ich ja auch noch irgendwann einen sitzenden Postmann aus der Länderbahnzeit sowie einige Post-Jutesäcke in 1:22,5 die dann schön beleuchtet werden.
Die Schiebetüren sind, schaut man sich die Konstruktion an, gar nicht zum Öffnen gedacht gewesen. Zwei konstruktive Merkmale wie der Stützbalken und die hervorstehenden Fensterrahmen sprechen dagegen. Und doch lassen sich die Türen 2cm öffnen. Ein genau ausreichendes Maß um direkt hinter der Tür die Ladebuchse sowie den Ein- / Ausschalter anzubringen. Dafür habe ich einen kleinen Halter in L-Form gefräst und mit der Bodenplatte verschraubt. Unten ist die Ladebuchse und oben der Schalter.
Batteriewaggon – fertige Installation
Die Schaltung im PwPost 52
Von Schaltung traue ich mich kaum zu sprechen. Es ist wirklich sehr simpel und auch wenn mit LEDs gearbeitet wird hat man nichts mit Vorwiderständen o.ä. zu tun. Natürlich muss man trotzdem löten.
- Vom Akku geht es zum Ein / Ausschalter.
- Der Ein / Ausschalter hat zwei Abgänge, einen schaltet er bei Stellung „Off“, den anderen bei Stellung „On“.
- An den Abgang von Stellung „Off“ kommt die Ladebuchse. Bei einem Hohlstecker / Ladebuchse ist der Pluspol der Innenleiter, also der Pin in der Mitte. Das ist zwar tatsächlich nicht genormt, wird aber in der Regel so gehandhabt.
- Der Abgang von Stellung „On“ geht direkt (in richtiger Polarität! Rot = Plus, Schwarz = Minus) in den DC/DC Wandler Eingang.
- Vom DC/DC Wandler Ausgang geht es auch schon an die Verteilung. Dafür habe ich einen kleinen „Schaltschrank“, wieder mit IC Sockeln auf Lochrasterplatine, gelötet, wo ich jeweils die äußeren Anschlüsse sowie die Beleuchtung im Postsortierabteil einstecken kann.
Schematisch dargestellt sieht das Ganze dann so aus:
Schaltplan Waggonbeleuchtung LGB
Die Beleuchtung der Waggons & Verbindung untereinander
Steckverbindung für Waggonbeleuchtung
Ich habe mich für dreipolige Stecker entschieden, wobei die beiden äußeren Minus führen und der mittlere Pin Plus. Die ist auch auf der oberen schematischen Darstellung ersichtlich. Somit ist Verpolungssicherheit hergestellt. Man kann den Stecker gar nicht falsch herum anbringen, das Polaritätsproblem ist behoben und die LEDs leuchten immer.
Aus rein optischen Gründen, den Strom wird es kaum stören, habe ich die Verbindungskabel von Waggon zu Waggon komplett in Schwarz gehalten. So kann man sie mit viel gutem Willen noch als Bremsschlauch durchgehen lassen.
PwPost Stromanschluss
An den Waggons selbst halte ich dann wieder mit IC Steckleisten die Anschlüsse bereit. Dafür habe ich auf einer Lochrasterplatine einen zweireihigen, dreipoligen IC Stecker aufgelötet und diesen mit einer Schraube am Waggon befestigt. Über den IC Stecker habe ich noch Schrumpfschlauch gezogen und satt mit Reparaturlack eingepinselt. Der PwPost verfügt als Batteriewaggon als einziger über vier Anschlüsse, also einen je Seite / Richtung. Die restlichen Waggons haben jeweils nur eine einseitige Einsteckmöglichkeit.
Die Anschlüsse auf beiden Seiten eines jeden Waggons habe ich dann einfach mit Litze, welche ich unter dem Waggon entlangführe, miteinander verlötet. Zudem ist auf jeweils einer Seite ein Abgang verlötet welcher zur eigentlichen LED Beleuchtung führt. Somit sind alle LEDs, egal wie lang der Zug wird, parallel zueinander geschaltet. Dies sichert eine gleichbleibende Spannung.
LED Dachinstallation
Die LED Streifen habe ich einfach oben am Dach mit Sekundenkleber befestigt. Mit einem Holz-Halbrundstab sorge ich noch dafür dass die LEDs nicht platt unter das Dach geklebt sind, sondern in einer Neigung den ganzen Waggon gut ausleuchten. Mit ein paar weiteren Tropfen Sekundenkleber halte ich dann noch die Litze im Zaum, sodass diese nicht wild durch den Waggon hängt.
Kassensturz und Einkaufsliste
Hätte ich alles hinzukaufen müssen, ergäbe sich folgende Liste:
| Posten | Anzahl | Preis | Bezug |
|---|---|---|---|
| Eneloop Akkupack | 1 | 22,75€ | Link |
| LED Streifen 5m 300 LED | 1 | 10,99€ | Link |
| Step-up Platine | 1 | 8,99€ | Link |
| Zwei Wege Schalter | 1 | 6,99€ | Link |
| Hohlstecker 5mm | 1 | 1,10€ | Link |
| IC Platinenstecker / Sockelleiste | 3 | 9,40€ | Link |
| Litze 0,5mm | 1 | 10,89€ | Link |
| 71,11€ | |||
Da ich Litze, Sockel, Schalter und LEDs noch hatte bin ich natürlich deutlich günstiger davon gekommen. Aber auch so sind gut 70€ für einen komplett beleuchteten Zug mit in Spitze sieben Waggons schon in Ordnung und von dem gekauften Material wäre ausreichend über um weitere Zuggarnituren mit Beleuchtung zu bestücken.
Zusammenfassung und Fazit
- LED sollten möglichst naturgetreues Licht wiedergeben. Deshalb sind Lichtfarben von 2700K empfehlenswert.
- Der Step UP DC/DC Wandler erlaubt in Kombination mit der Lichtleiste durch die variable Ausgangsspannung dimmbare, also frei bestimmbare Intensität der Beleuchtung. Keine Widerstände, kein PWM, kein löten.
- Zweireihige, jeweils dreipolige IC Sockelstecker sind ausreichend klein und stabil zugleich um eine störungsfreie Verbindung der Waggons herzustellen. Keine Bananenstecker, Klinkenstecker oder sonstiges grobschlächtiges.
Das Ergebnis kann sich im wahrsten Sinne des Wortes sehen lassen.
To do: Je dunkler es wird, umso weniger Licht müssen die LEDs erzeugen um den optischen Effekt herzustellen, oder andersherum müssen sie stärker leuchten damit man den Effekt in gerade erst einsetzender Dämmerung bereits wahrnimmt. Deshalb gibt es die Erwägung noch einen Dämmerungssensor in den PwPost einzubauen, der in Abhängigkeit des Umgebungslichts das Licht in den Waggons automatisch bestimmt.
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