Gleisbaustellen auf der Modellbahn sind eine spannende Möglichkeit zur Detaillierung der Anlage. Im Gegensatz zum Vorbild verschwinden die Baustellen auf der Anlage aber nicht möglichst schnell wieder, sondern "behindern" den Modellbahnverkehr an jedem Fahrabend. So existiert auch beim MECF seit Jahren ein Abschnitt, wo die Vorbereitungen für das Auswechseln von Schienenprofilen auf Hochtouren laufen. Nun wurde die Baustelle zusätzlich mit einer korrekten Signalisierung, lichttechnischen und akustischen Effekten sowie weiteren Details ausgestattet.

Die folgenden Effekte, welche an Gleisbaustelle zu beobachten sind, wurden auch im Modell nachgebildet:

• Langsamfahrsignale mit Blinkleuchten
• Warnleuchten
• Signalhorne
• Baustellenbeleuchtung mit Scheinwerfer

Signalisierung Langsamfahrstelle

Im Bereich der Gleisbaustelle müssen aufgrund der provisorisch verlaschten Gleise und der laufenden Bauarbeiten die Züge ihre Geschwindigkeit reduzieren. Dies wird den Lokführern mit den sogenannten Langsamfahrsignalen angekündigt. Weitere Infos zum Vorbild der Langsamfahrsignale sind im Eisenbahn-Amateur 12/2017 zu finden.

Da die gewünschte Ausführung der Signalisationstafeln nicht zu kaufen war, machten wir uns an den Eigenbau der Vor-, Anfangs-, End- und Aufhebungssignale. Die Tafeln wurden in klassischer Bauweise hergestellt: Das Grundgerüst besteht aus verlötetem Messingblech und Messingdraht, die Beschriftung der Tafeln wurde mit Inkscape (Open Source Vektorgrafik Software, www.inkscape.org) gezeichnet, auf Fotopapier ausgedruckt und auf das lackierte Messing-Grundgerüst geklebt.

Aufwändiger war die Herstellung der orangen und grünen Blinklichter an den Signalisationstafeln. Nachgebildet wurde dabei die aktuelle Ausführung einer Blinkleuchte, die aus dem runden Lampenkörper und dem Batteriekasten besteht. Die Herstellung umfasste folgende Arbeitsschritte:

• Kupferlackdrähte (Durchmesser 0.1 mm) an eine SMD-Leuchtdiode von der Baugrösse 0402 (1 mm x 0.5 mm) anlöten
• Leuchtdiode in einer Teflon-Form mit Araldit vergiessen, um so den runden Lampenkörper nachzubilden.
• Nach dem Aushärten des Araldits erfolgt das Bemalen der Lampenkörper mit orangem beziehungsweise grünem Folienschreiber.
• Herstellung des Batteriekastens aus einem Polystyrol-Streifen
• Verkleben des Lampenkörpers mit dem Batteriekasten mit Hilfe von Sekundenkleber und anschliessende Bemalung entsprechend dem Vorbild.

Um die Blinklichter zum Leben zu erwecken, wurde ein Arduino Mikrokontroller-Board verwendet. Dazu wurden die Blinklichter mit einem Vorwiderstand mit dem Board verbunden. Ein einfaches Programm wurde erstellt, so dass die Lampen wie beim Vorbild an der gleichen Signalisierungstafel synchron, zu den anderen Signalisierungstafeln aber asynchron blinken.

Insgesamt sechs Signalisationstafeln sind auf der Anlage des MECF bei der Gleisbaustelle in Katzenbach montiert und schützen zuverlässig die Gleisbauarbeiter sowie die provisorisch verlaschten Schienenstücke. Die Langsamfahrstelle ist natürlich auch in die Steuerung integriert: Die Züge verkehren über die Gleisbaustelle mit der signalisierten Geschwindigkeit und im Re 4/4 II Führerstandsimulator ertönt der Signum-Warnton bei der Vorbeifahrt an den Vorsignaltafeln.

Vorsignal einer Langsamfahrstelle mit der angekündigten Geschwindigkeit von 80 km/h zwischen Schottikon und Elgg. (7. Januar 2017)

Auf Fotopapier ausgedruckte Schilder (links) und das Grundgerüst der Signalisationstafeln zum Aufkleben der Schilder (rechts).

Arbeitsschritte zur Herstellung der Lampenkörper: Leuchtdiode mit angelöteten Kupferlackdrähten, vergossene Leuchtdiode und fertiger Lampenkörper mit Folienschreiber bemalt (von links nach rechts).

Gussform aus Teflon zum Vergiessen der Leuchtdioden mit Araldit.

Fertiges Endsignal bereit für den Einbau

Vorsignaltafeln am Eingang des Kehrtunnels.

Situationsskizze der Abzweigung Katzenbach mit der Langsamfahrstelle beim MECF. Von Wassen wird die Gleisbaustelle mit 60 km/h vorsignalisiert, nach der Abzweigung Richtung Schattenbahnhof folgt das Anfangssignal und im anschliessenden Tunnel das Endsignal. Bei einem Fahrweg von Wassen nach Burgfelden wird die Geschwindigkeitsbeschränkung nach der Abzweigung aufgehoben.

Automatisches Warnsystem

Das Warnsystem besteht aus Warnleuchten und Signalhörner, welche die Arbeiter optisch wie auch akustisch auf eine nahende Gefahr aufmerksam machen. Das Warnsystem schaltet bei Annäherung eines Zuges ein und bleibt solange eingeschaltet, bis der Zug den Baustellenbereich verlassen hat.

Die im Gefahrenbereich aufgestellten Warnleuchten machen die dort tätigen Bauarbeiter optisch auf einen durchfahrenden Zug aufmerksam. Für sie gilt es, den Gleisbereich zu räumen und sich in Sicherheit zu bringen. Solche Warnleuchten sind oft als brandgelbes Drehlicht ausgeführt. Den Effekt des rotierenden Lichtstrahls erreicht man durch einen um die Lichtquelle drehenden Parabolspiegel.

Akustisch werden die Arbeiter mit dem charakteristischen Ton der Signalhörner gewarnt. Bei Einschalten ertönt das Horn zweimal nacheinander für jeweils etwa zwei Sekunden.

Um die oben beschriebenen Effekte darzustellen wird eine Mikroprozessor-Steuerung "Arduino MEGA" mit eine MP3 Soundmodul "DFPlayer mini" verwendet. Zum Auslösen der Effekte kann auf einen Schienenkontakt verzichtet werden, weil die Stellungs- und Belegtmelder des Drucktastenstellwerks Domino 55 von Katzenbach zur Verfügung stehen.

Das Programm für die Mikroprozessor-Steuerung wurde selbst geschrieben. Es galt dabei, die gewünschten Effekte mit den zur Verfügung stehenden Ansteuerungsmöglichkeiten möglichst gut wiederzugeben:

• Bei den Warnleuchten ging es darum, den Drehlichteffekt nachzubilden. Dem Betrachter einer Drehleuchte ergibt sich der Eindruck einer ansteigenden Lichtintensität, danach mit einem kurzen Aufblitzen gefolgt von einer wieder sinkenden Lichtintensität. Die Drehleuchten arbeiten autonom, weshalb das Blinken der Leuchten nicht synchron erfolgen soll. Umgesetzt wurde die Ansteuerung der Warnleuchten über zeitlich wechselnde Ausgangsspannungen mittels Pulsweitenmodulation (PWM). Gemäss dem oben beschriebenen Helligkeitsverlauf steigt die Spannung innert 200 ms vom Minimalwert auf etwa 40 % der Maximalspannung. Danach werden für 50 ms die Maximalspannung 100 % ausgegeben, um dann während 200 ms wieder auf die Minimalspannung zu sinken.
• Zur Wiedergabe des Hornsignals dient der örtlich angebrachte Lautsprecher, angesteuert über ein kleines MP3-Player Modul (DFPlayer mini). Die Soundsequenz wurde an einer SBB Baustelle aufgezeichnet und auf der microSD-Karte abgespeichert. Das Abspielen wird über die serielle Schnittstelle, mit welcher Mikroprozessor (Arduino) und mp3-Player verbunden sind, ausgelöst.

Die Rottenwarnanlage im Vorbild. An einem Fahrleitungsmasten ist die Zentrale des Minimel ATWS (Automatisches Warnsystem) befestigt.

Auch im Modell wird die Gleisbaurotte natürlich mit dem ATWS (links am Fahrleitungsmasten) vor den herannahenden Zügen gewarnt.

Schema zur Ansteuerung der lichttechnischen und akustischen Effekten.

Leiterplatte mit Mikroprozessor-Steuerung

Beleuchtung mit Scheinwerfer

Üblicherweise wird das Gleis mit der Baustelle nur werden der nächtlichen Zugspause gesperrt und es findet während dieser Zeit der Hauptteil der Arbeiten statt. Damit die Gleisbaurotte in der Dunkelheit zuverlässig ihre Arbeit ausführen kann, muss die Baustelle gut ausgeleuchtet sein.

Die Modell-Scheinwerfer entstanden aus SMD-LED der Baugrösse 0603. Als Scheinwerfergehäuse diente gerade die zurecht geschnittene Verpackung einer LED und zur Imitation des Glases vor dem Leuchtkörper wurde ein Tropfen Araldit verwendet. Aus Messingstreifen und Draht entstanden der Lampenhalter respektive das Stativ.

Mit der einsetzenden Dämmerung werden die Scheinwerfer durch die Animationssteuerung (Tag-/Nachtsteuerung) automatisch eingeschaltet und am Morgen erlöschen diese wieder.

Zwei Scheinwerfer an einem Stativ im Schotterbett…

… oder mit Magnetfuss an einem Fahrleitungsmasten. Die Vorbildfotos entstanden im Dezember 2017 im Bahnhof Winterthur.

Die Verpackung der SMD-LED wurde zurechtgeschnitten und als Scheinwerfergehäuse verwendet.

Verkleben des Gehäuses mit dem LED. Die LED wurde zuvor mit dem Kupferlackdraht verlötet.

Arbeitsschritte zur Herstellung eines Scheinwerfers mit Stativ (links) respektive mit Magentfuss (rechts).

Die Schweinwerfer im Einsatz auf der Anlage.

Weitere Details

Die Gleisbaustelle wurde natürlich noch mit weiteren Details ausgestattet:

• Die Preiser-Gleisbauarbeiter wurden mit Pinsel und Farbe neu bemalt und erhielten eine Sersa Arbeitskleidung mit Leuchtstreifen, Helm und funktionierender Stirnlampe.
• Mit orangem bemaltem Kupferdraht erfolgte die Verkabelung der Scheinwerfer mit dem Generator. Die Kabelrollen entstanden aus Messing auf der Drehbank.
• Der Generator wurde aus Polystyrol Platten zusammengeklebt und entsprechend bemalt.
• Ebenfalls aus Polystyrol sowie Messingdraht wurden die Trennscheibe und die Schienenschraubmaschine hergestellt.

Entdecke die beschriebenen Details und noch weitere Motive auf den folgenden Bildern.

Einfahrt in die Baustelle aus Lokführerperspektive. Links, mit weissem Helm, grüsst der Sicherheitswärter den Lokführer.

Vor der roten Re 4/4 II ist das Aufhebungssignal der Langsamfahrstelle sichtbar.

Im letzten Sonnenlicht werden die Arbeiten für die kommende Nacht koordiniert.

Schienenschraubmaschine und Trennscheibe stehen bereit für den Einsatz.

Ein Sersa Bauzug bring den neuen Schotter zur Baustelle.

Um die Arbeitssicherheit zu gewähren, sind die Preiser-Arbeiter auch im Modell mit Stirnlampen ausgerüstet.