Digital schaltbare Innenbeleuchtung - März 2016

Zu analogen Zeiten musste man sich damit begnügen, dass der Zug nur während der Fahrt beleuchtet war. Schon damals hat man sich um Lösungen bemüht, welche aber recht aufwändig waren. Im digitalen Betrieb ist die Innenbeleuchtung nun immer an und immer hell, ebenso ein am Wagen eventuell vorhandenes rotes Schlusslicht. Will man jedoch im Betrieb Züge situationsgerecht mal mit mehr oder weniger Wagen oder auch einem Kurswagen ausstatten oder im Wendeverkehr mit Lokwechsel fahren, ist "Licht immer an" nicht ideal. Abgestellte Wagen sollten ohne Licht sein und ein rotes Schlusslicht sollte nicht gegen die Lok oder andere Wagen leuchten.

Mit einer digital schaltbaren Innenbeleuchtung in Personenwagen kann daher das große Vorbild auf der eigenen Bahn noch realistischer nachempfunden werden.

• Zusammenstellen und Teilen von Zügen und Zustellen und Abstellen von Kurswagen bei wagenweise ein- oder ausgeschalteter Innenbeleuchtung.

• Innenbeleuchtung als Simulation einer Neonröhre, im Wagen effektvoll zeitversetzt eingeschaltet.

• Zwei rote Zugschlusslichter sind nur eingeschaltet, wenn sich der Wagen am Zugende befindet.

• Simulation eines blauen Not-/Parklichtes im Innenraum z. B. wenn der Zug abgestellt ist.

• Fahrt am Tag mit ausgeschalteter Innenbeleuchtung aber mit Zugschluss.

• Beleuchtung im Gepäckabteil einschalten, z. B. wenn der Zug am Bahnsteig steht.

• Weitere individuelle Extras wie zum Beispiel die Taschenlampe des Schaffners oder ein WC-Licht oder ein Zugschluss an beiden Wagenenden sind möglich.

Neonlicht im Fahrgastraum

Rotes Schlusslicht

Blaues Notlicht / Parklicht

Das komplette Lichtspiel ist zu sehen in diesem kurzen Videoclip in YouTube.

Bei inzwischen Kosten von weniger als 18,- Euro für eine LED-Lichtleiste mit DCC-Decoder ist eine digital schaltbare Beleuchtung im Reisezugwagen ein erschwinglicher Luxus. Eingebaut wurde für diesen Beitrag die LED-Innenbeleuchtung warmweiß mit Decoder von ESU, Artikel 50708 (Download Anleitung).

Wendezug aus drei Silberlingen, einem Silberling-Steuerwagen und einem Kurswagen

Der Zugverband besteht aus fünf Wagen: zwei Silberlingen 2. Klasse, einem Silberling 1./2. Klasse, einem Steuerwagen mit Gepäckabteil und als Kurswagen ein Abteilwagen 2. Klasse im Dunkelblau einer Privatbahn. Die Silberlinge und der Steuerwagen sind von Fleischmann, der Abteilwagen von Minitrix. 

Der Steuerwagen konnte wegen seiner energiehungrigen Birnchen für Schluss- und Spitzenlicht nicht mit der ESU-Leiste, sondern wurde mit einem geeigneten Funktionsdecoder mit 4 Ausgängen digitalisiert. Auf den Steuerwagen wird hier nicht weiter eingegangen.

Variante A: Schaltbare Innenbeleuchtung mit Neonlicht-Simulation

Schritt 1: Aufarbeiten der LED-Leiste 

•  Nach sechster LED kürzen, dazu genügt eine stabile Schere.

•  Beide roten LED ablöten (nicht für Variante B).

•  Ein Kabel zur Stromabnahme am gekürzten Ende anlöten.

•  Beide Anschlusskabel kürzen.

Schritt 2: Aufarbeiten des Wagenmodells - Fleischmann mit Achsschleifer

• Die beiden Alu-Winkel im Innenraum von den Drehgestellen abschrauben. Einen der beiden Winkel 2 x teilen (brechen, flexen oder sägen). Die Winkel hindern beim Einbau der Leiste in der Höhe (und sind überdies stromführend). Die Teile mit Gewinde sind als Gegenmutter zum Drehgestell nötig. Die Anschlussdrähte der LED-Leiste beim Festschrauben des Drehgestells mit einklemmen und so die Leiste an den Digitalstrom anschließen. Alu lässt sich kaum vernünftig löten. Statt den beiden Teilen eines gebrochenen Winkels kann auch eine Mutter eingesetzt werden (M2,3 - ungewöhnliches Maß).
• Einsetzen der Leiste mit den LED nach oben. Durch das indirekte Licht über die Reflexion im Dach wird eine gleichmäßigere Ausleuchtung erreicht. Die Helligkeit der LED ggf. über den Poti auf der Leiste erhöhen. Fixiert wurde die Leiste mit Hin&Weg-Kleber.
• Selbstklebende Alufolie im Dach sorgt für eine bessere Reflexion. Ohne Folie ist es zu dunkel.
• Tipp: Im Wagen mit 1. Klasse-Abteilen in der Mitte sorgt dort ein Stück seitlich an die Leiste geklebter und zum Dach reichender schmaler Streifen schwarzes Isolierband für einen abgedunkelten Gang. Im Video beim hinteren Wagen zu sehen. 

Schritt 2: Aufarbeiten des Wagenmodells - Minitrix mit Achsschleifer

• An den beiden Anschlüssen der LED-Leiste je ein kurzes Stück Messingrohr anlöten (Profil-Rohr, 3 mm, 2,1 mm, z.B. Conrad 297186). Das Rohr wird einfach auf die Stifte an den Drehgestellen aufgesteckt und die Leiste hat Kontakt zum Digitalstrom.
• Damit die indirekte Beleuchtung durch nach oben strahlende LED möglich wird, muss die stabile, durchgehende Wand im Dach zwischen den Rastnasen zum Einklipsen weggebrochen werden. Damit die Leiste etwas tiefer sitzt, sollte auch der Mittelsteg der Fenstereinsätze abgeflext werden (z. B. mit Dremel). Wer alles dies nicht möchte, kann die LED nach unten leuchten lassen, muss aber dann auch auf das blaue Notlicht verzichten (Variante C).

Schritt 3: Konfigurieren der CVs der Lichtleiste

Ziel ist es die Beleuchtung aller fünf Wagen des Zugverbandes zwar individuell unabhängig je Wagen, aber möglichst mit einer DCC-Adresse zu schalten. Es soll nicht für jeden Wagen eine andere "Lok" aufgerufen werden müssen. Daher wurde auf die Möglichkeit, einzelne Teile der Leiste separat zu schalten, weitgehend verzichtet. Um den Effekt eines zeitversetzten Einschaltens zu erleben wird die Einschaltverzögerung genutzt.

Die Tabelle zeigt die Werte für die vier "normalen" Reisezugwagen. Der Steuerwagen hat Schluss- bzw. Spitzenlicht auf F0 richtungsabhängig, Licht im Gepäckabteil auf F1 und Licht im Fahrgastraum auf F2.

Tipp zur Konfiguration der CV: die LED-Leiste kann (sollte) im noch ausgebauten Zustand komplett konfiguriert, ggf. den eigenen Vorstellungen angepasst und natürlich getestet werden.

Variante B: Zusätzlich schaltbare rote Zugschluss-Beleuchtung

Die Lichtleiste von ESU bringt von Haus aus zwei rote LED mit, die als Zugschluss vorgesehen sind. Für den Einsatz in Spur N sind die beiden roten LED zwar zu groß und die Kabel zu lang, aber mit ein wenig Arbeit ist der Einbau möglich. So erhält jeder Wagen ein an einem Ende schaltbares Zugschlusslicht.

Schritt 1: Zwei Löcher in das Gehäuse der Wagen bohren

Mit einem Bohrer 1 mm (oder etwas dicker) gefühlvoll von Hand ein Loch in das Gehäuse bohren. Die Rücklichter sind bereits am Gehäuse angedeutet. Vorsicht bei manchen Fleischmann Modellen: in 1 cm hinter dem Licht befindet sich eine Rastnase für den Wagenboden. Diese möglichst beim Durchbohren nicht abbrechen.

Schritt 2: LED für den Einbau in Spur N aufarbeiten

• Nase der LED abflexen (z. B. mit Dremel) und die Stirnseite etwas polieren oder glattschleifen. Aus dem bisher diffusen Licht werden dadurch auch zwei kleine, scharf begrenzte Lichtpunkte. 
• Bestimmte Fleischmann Modelle: LED an drei Seiten abschleifen (z. B. mit Dremel), auch unten, damit der rote Lichtpunkt nach dem Einbau tiefer sitzt. Die LED soll in den engen Spalt zum Rücklicht im Wagen passen und der Lichtpunkt soll am Loch sitzen - es hört sich aber komplizierter an, als es ist. Am besten bei leuchtender LED bearbeiten.

• Beide LED von der Leiste ablöten, merken wo blau bzw. braun angeschlossen waren. 
• Beide Anschlussbeine einer LED nach oben biegen, damit diese dann abgewinkelt in den Wagen eingesetzt werden kann.
• LED mit schwarzem Nagellack gegen seitliches und hinteres Durchscheinen gut abdecken.
• Anschlusskabel kürzen. Zu langen Schrumpfschlauch gegebenenfalls mit Skalpell aufschlitzen und ebenfalls kürzen, damit die Kabel auch unter das Dach des Wagens passen.
• Die LED im Wagenmodell fixieren. Bei den "engen" Fleischmann in den vorhandenen Platz einklemmen und bei allen anderen zum Beispiel mit Hin&Weg-Kleber lösbar fixieren. Die LED mit den gekürzten Kabeln an der Leiste anlöten.

Schritt 3: Konfigurieren der CVs für den Zugschluss

Die Schlusslichter werden über weitere F-Tasten derselben Adresse geschaltet. Alle Lichtfunktionen aller fünf Wagen sind über eine "Lok" verfügbar. Die werkseitig konfigurierte Richtungsabhängigkeit der Schlusslichter ist somit für dieses Projekt ungeeignet. Der Steuerwagen "besetzt" bereits diese Funktion.

Als Funktionstasten werden die auf dem Fahrregler dem Wagenlicht direkt gegenüber liegenden F-Tasten konfiguriert, also z. B. F3 -- F11. Bei der Trix MS2 ist es SHIFT+Neonlicht also z. B. F11 = SHIFT+F3.

Tipp: Als Alternative zu den beiliegenden LED kann man auch rote SMD-LED verwenden. Für manche Wagenmodelle, z.B. Umbauwagen von Fleischmann ist dies vom Platz her zu empfehlen. Ein Vorwiderstand nicht nötig. Die SMD-LED gibt es auch mit bereits angelötetem Lack-Draht. Auf die Polung der LED achten! 

Variante C: Zusätzlich schaltbare blaue Notlichter

Der Clou: ein blaues Notlicht gefertigt aus dem aus Variante A übrig gebliebenen "Rest" der LED-Leiste. Das Licht dient gleichzeitig für die CV-Konfiguration als notwendige Last an AUX1. Die Leiste bleibt auch im eingebauten Zustand immer konfigurierbar!

Schritt 1: Aufarbeiten der LED-Leiste 

• Die Minus-Leitung auf der Notlicht-Leiste mit dem daneben liegenden Anschluss-Pad [-] für jede LED verbinden - im Foto mit einem roten Punkt markiert. So erhalten die LED ihren Strom.
• Minus der Notlicht-Leiste an Pad [F1] auf der Decoder-Leiste löten (braunes Kabel).
• Plus der Notlicht-Leiste über einen Widerstand 1 kOhm an Pad [UB] löten (blaues Kabel).

• Die weißen LED mit blauem Nagellack bestreichen.
• Notlicht-Leiste mit doppelseitigem Klebeband auf die Rückseite / Unterseite der Decoder-Leiste kleben.
• Fertig! Nun noch die Leiste mit den blauen LED nach unten in den Wagen einbauen.

Drei von fünf LED sind schon blau lackiert

Schritt 2: Konfigurieren der CVs für das Notlicht

Das schwache, blaue Notlicht wird über nur eine F-Taste für alle fünf Wagen ein- bzw. ausgeschaltet. Das Licht wird sanft auf- und abgeblendet. Auf die Möglichkeit, das Licht individuell in jedem Wagen zu schalten, wurde verzichtet. 

Tipp: Statt aller fünf "Rest-LED" als Notlicht sind auf Wunsch auch nur vier oder weniger LED möglich.

Noch etwas? Ja!

Der Schaffner mit seiner Taschenlampe im ansonsten dunklen Wagen.

Der Ausgang "Spitzenlicht" der Leiste wurde bisher noch nicht genutzt. Er ist auch als zwei Lötpads [5V] (+) und [FL] realisiert. Eine dort angeschlossene weiße LED könnte neben konstant leuchten oder Neonflackern auch blinken oder blitzen. Ist es die Taschenlampe des Schaffners, der im dunklen Zug alleine verweilt oder eine schaltbare Beleuchtung für das WC oder ein bestimmtes Abteil? Ist es eine defekte Neonleuchte, die eine Zeit lang nur noch flackert aber alsbald vom technischen Dienst ausgewechselt wird? Soll es das Blitzlicht eines Fotografen oder das orange Blinklicht einer Warnbeleuchtung sein, oder wird es das rote Schlusslicht des Wagens auf der anderen Seite? Sie haben sicher noch viele weitere Ideen für die sich der separat schaltbare Ausgang nutzen lässt.

Der Ausgang Spitzenlicht ist auf der Leiste bereits mit einem Vorwiderstand versehen, der allerdings nur für eine weiße LED ausgelegt ist. Eine LED anderer Farbe glimmt ggf. nur sehr sehr schwach und für ein Birnchen ist der Ausgang wegen der zu geringen Leistung nicht vorgesehen.

Nun muss man sich Gedanken darüber machen, welche F-Tasten für das Schalten noch zur Verfügung stehen. Im hier vorgestellten Fall wären dies F8, F9, F10 und F15, sowie F16 bis F20. Letztere nur, sofern über die Digi-Zentrale auch abrufbar. Zum Schalten des Licht-Ausgangs "Spitzenlicht" wird in die CV der gewählten F-Taste der Wert 1 geschrieben und konfiguriert wird das Licht über die CV113.

Beispiel einer WC-Beleuchtung, die sich von Zeit zu Zeit als Neonleuchte einschaltet und nach einiger Zeit erlischt. Dafür hält die Leiste die Funktion "Zufallslicht" parat. Mit der CV61 stellt man ein, wie lange das Licht mindestens, mit CV62 wie lange es höchstens an bleibt. Beispiel: CV61 = 20  (statt   8)  Zufallszeit untere Schranke CV62 = 30  (statt 20)  Zufallszeit obere Schranke CV113 = 151  = 23 (Neon) + 128 (Zufall) CV41 = 1   WC-Zufallslicht ein auf F7

Noch mehr

Als weitere Möglichkeit bietet die Konfiguration der Leiste noch die Simulation einer defekten, stets flackernden Neonleuchte an. Nervt ein solcher Effekt als ständige Option will man aber auch nicht ganz darauf verzichten, kann eine zeitweise Aktivierung per POM die richtige Idee sein.

Immer noch mehr? Ok!

Für den Einbau in Wagen der Spur N musste die Leiste gekürzt werden. Die beiden Decoder-Ausgänge für die LED 8+9 (Gruppe D) und LED 10+11 (Gruppe E) sind somit nicht genutzt. Die Ausgänge sind auf der Unterseite der Leiste als Lötpads zugänglich. Es sind die beiden inneren, etwas zurückversetzten Pads.

Die LED wird mit der Kathode [-] am Lötpad und mit der Anode ggf. über einen geeigneten Widerstand gegen [+] angeschlossen und kann dann über die jeweils zuständige CV, (CV119, D und CV120, E) in Betrieb gehen (Download Anleitung bei ESU). Damit lassen sich also zwei weitere unabhängige Licht-Effekte schaltbar realisieren. 

Beispiel: Vorhandene LED-Zugschlussbeleuchtung schaltbar machen (Fleischmann)

Einige Modelle von Fleischmann haben zwei rote LED als Zugschluss eingebaut. Im Analog-Betrieb sorgt eine Diode dafür, dass die LED nur in Fahrtrichtung vorwärts leuchten. Im Digitalbetrieb sind die LED immer an und immer hell.

Die beiden LED wurden vom Hersteller in Reihe (hintereinander) über einen 1 kOhm-Widerstand an den Fahrstrom angeschlossen. Für den Einbau der ESU Lichtleiste werden die LED von der vorhandenen Platine abgelötet, die Platine wird nicht mehr benötigt.

Die LED können nun an den Ausgang D der Leiste angeschlossen werden. Bei diesem Modell können sie ohne Widerstand direkt an den Decoder-Ausgang gelötet werden. 

Das braune Kabel (Kathode) der LED an die Unterseite der Leiste an das Lötpad [D] anlöten. Das grüne Kabel (Anode) an [+] auf der Oberseite.

Zusammen mit der Variante B von oben hat dieser Wagen nun getrennt schaltbare rote Zugschlusslichter auf beiden Seiten. Es ist also der ideale Wagen der an das Ende eines Zuges rangiert werden kann; gleich in welche Richtung dieser unterwegs sein wird, ist ein roter Zugschluss sichtbar.

Die beiden CV dafür:

• CV43 = 64  (statt 0)  F9 schaltet als Gruppe D den zweiten Zugschluss.
• CV119 = 3  (statt 15)  Zugschluss direkt und gedimmt einschalten.

Noch eine Option: getrennt verbauen, vereint schalten

Durch die Lötpads ist es auch möglich, die Leiste an den vorgesehenen Stellen zu teilen und die abgetrennten Stücke weiterhin über den Decoder zu steuern. Dazu werden die jeweils nötigen Leiterbahnen über ihre Lötpads wieder miteinander verbunden. Für z. B. Wagen mit Aussichtskuppel (dome car) oder Triebzüge, die keine durchgehende Leiste erlauben oder auch für Doppelstockwagen sicher eine willkommene Option.

Eine Trennung der Leiste unterbricht acht Leiterbahnen, vier oben und vier unten auf der Platine. Es ist aber nicht nötig, alle acht zu verbinden. 

Die beiden Stromversorgungen [~] oben außen sind nur nötig, wenn diese am anderen Wagenende z. B. vom Drehgestell her auch an den abgetrennten Teil der Leiste angeschlossen werden. Ist es z. B. ein Drehgestell mit nur einem Pol (Achsschleifer) muss auch eine [~]-Leitung verbunden werden. Ist am abgetrennten Teil keine Einspeisung in die Leiste vorgesehen / möglich / sinnvoll, dann müssen die beiden Leitungen auch nicht verbunden werden.

Auf der Oberseite muss Plus [+] unbedingt verbunden werden, während Minus [-] getrennt bleiben darf.

Auf der Unterseite befinden sich die vier Leitungen zu den Decoderausgängen B, C, D und E wie oben im Bild gezeigt. Jeder Ausgang schaltet jeweils ein LED-Paar. Auch diese Ausgänge müssen verbunden werden. Allerdings nur die, deren LED auf dem abgetrennten Stück sind (die anderen schaden nicht, ist aber unnötig).

Beispiel: auf dem abgetrennten Stück der Leiste befinden sich die letzten vier LED, also die beiden Gruppen D und E. Für die reine Steuerung der abgetrennten 4 LED reichen daher drei Kabelverbindungen: oben [+] und unten [D] und [E].

Noch spartanischer: wenn es nur um das Ein- / Ausschalten der LED geht, eine getrennte Ansteuerung als Gruppe also nicht wichtig ist, kann man die Pads [D] und [E] auf dem abgetrennten Teil auch gemeinsam an den Ausgang [D] hängen. So spart man noch eine Verbindung und kommt mit zwei Kabeln aus!

Trennen der Leiste an besonderer Stelle

Wenn es für den Einbau günstiger ist, kann die Leiste auch in Höhe der Löcher getrennt werden. Für eventuelle externe LED oder die Stromversorgung nutzt man in diesem Fall die Lötpads weiter vorne auf der Leiste.	Die Trennung soll vorsichtig und sorgfältig gemacht werden, weil die Kupferbahnen hier eng nebeneinander liegen.	Mit Lack kann man die Trennstelle gegen versehentlichen Kontakt der Leiterbahnen mit stromführenden Teilen schützen.

Einige Vorbilder für Zugzusammenstellungen mit diesen Wagen

• Wendezug mit Steuerwagen aus zwei, drei oder allen vier Silberlingen, hier, hier und hier. 
• Wendezug ganz kurz, nur Lok mit Steuerwagen, hier.  
• Nahverkehrszug aus ein, zwei oder drei Silberlingen (ohne Steuerwagen), hier, hier und hier.  
• Nahverkehrszug mit bis zu vier Silberlingen mit Steuerwagen, Lok am Steuerwagen, hier.
• Steuerwagen mitten im Zug. Vielleicht vor einer Zugtrennung, hier.
• Jeder dieser Züge mit einem zusätzlichen Kurswagen, hier.

Einbaubeispiel: Mintling mit 1. Klasse-Bereich

Ein Mintling mit 1. Klasse-Bereich ist wie geschaffen, die LEDs 4+5 (Gruppe B) separat zu schalten. Eine F-Taste schaltet also die zwei Gruppen A+C wie oben beschrieben als Neonlicht und mit Verzögerung für die LED 6 (C).	So sieht der Wagen aus wenn nur die beiden LEDs der Gruppe B eingeschaltet sind und die 1. Klasse beleuchten. Geschaltet wird das Licht ohne Verzögerung über eine eigene F-Taste.

Einbaubeispiel: Aktuelle Schnellzugwagen von Trix

Über eine vorhandene Aussparung im Innern sind die beiden eingebauten roten Lichtleiter zu den Rücklichtern zugänglich.	Die roten LED der Leiste sind aber zu schwach für die Lichtleiter und zudem zu groß. Wir nehmen eine weiße LED z.B. vom abgetrennten Teil der Leiste und hängen diese mit 1 kOhm an AUX1.	Alternativ eine "große" weiße LED seitlich anschleifen, so dass diese dort recht punktförmig leuchtet. Die LED passt kopfüber in die ggf. mit einem Skalpell etwas erweiterte Aussparung.
Die LED mit Sekunden-kleber fixieren. Gegen Durchscheinen ins Innere mit selbstklebendem Moosgummi (Klebestraße) abdecken.	Ein kurzer, gebogener Draht in den Spalt vom Stift zum Drehgestell geklemmt ist eine Alternative zur oben vorgestellten Hülse.	Das Ergebnis.

Kuriose Handleuchte Beim Modell diesen Wagentyps (Speisewagen) fehlen leider die Lichtleiter. Die Rücklichter sind nur wage angedeutet. Statt eines wahrscheinlich schwierigen Einbaus zweier kleiner LED an der jeweils "richtigen" Stelle der Rücklichter, hat dieser Wagen eine rote LED im Wageninneren bekommen. Dazu wurde wieder eine der roten LED wie oben beschrieben bearbeitet, poliert, geschwärzt und dann mit Sekundenkleber in das Rückfenster geklebt. "Der Zugbegleiter hat sich wegen der defekten Rücklichter entschlossen, die Handlampe aus dem Utensilienschrank zu nehmen, mit dem Rotfiltervorsatz zu versehen und in das Fenster am Wagenende zu hängen."