Günstige und effektive Innenbeleuchtung mit LED Streifen

Artikel aktualisiert am 16.05.2021

Wie kann man eine effektive Innenbeleuchtung herstellen – noch dazu günstig? Diese Frage höre ich häufig unter Modellbahnkollegen und in Foren. Die Antwort ist einfach: Mit handelsüblichen LED Stripes!

Aber ganz so einfach geht es dann doch nicht – deshalb hilft vielleicht dieser Beitrag. Zunächst mal etwas

Grundsätzliches

Eine Innenbeleuchtung sollte mehrere Anforderungen erfüllen:

• Die Beleuchung sollte flackerfrei funktionieren
• Der Einbau sollte einfach zu bewerkstelligen sein
• Die Einbaukosten sollten gering sein
• Wenn möglich sollte die Beleuchtung digital schaltbar sein
• Erweiterungen sollten möglich sein – z.B. rote Rücklichter beim letzten Wagen
• Die Betriebssicherheit sollte durch den Einbau nicht reduziert werden
• Die Beleuchtungsstärke sollte sich in Grenzen regeln lassen

Ihr seht: Da ist doch etwas mehr zu beachten. Und gerade aus diesem Grund bieten diverse Hersteller Einbausets an , die schon bei 3-4 Wagen in die dreistelligen Eurobeträgen gehen!

Um es vorwegzunehmen: 2L-Fahrer sind im Vorteil, da über die Schienen die Digitalspannung direkt abnehmbar ist.

Bei 3L ist da dummerweise der Mittelleiter, welcher keine elektrische Verbindung zum Wagen hat. Meine folgende Beschreibung ist daher auch eher für die 2L Fahrer gedacht. Bei 3L verwendet man daher oft elektrische Kupplungen, wodurch nur einige wenige Wagen mit einem Abnehmer für den Mittelleiter auszustatten sind. Der Nachteil dabei ist, das solche Züge kaum mehr mit normalen Entkupplern getrennt werden können.

Bei 2L haben wir zumindest diese Probleme nicht (dafür aber ein paar andere Nachteile s.u.)

Es ist bei 2-Leiter nicht nötig die Wagen aufwändig mit elektrisch leitenden Kupplungen auszustatten!

Warum das so ist, und das man selbst 2-Achser mit einer dauerhaft und flackerfrei funktionierenden Stromversorgung ausstatten kann – dazu mehr im nächsten Kapitel.

Die Sache mit der Stromversorgung

Wie immer macht jeder Hersteller leider so sein eigenes Ding, wenn es um das Thema Innenbeleuchtung geht. Wer Glück hat, der hat Wagen, welche bereits eine Stromversorgung aller Räder mit sich bringen – so wie auf diesem Bild eines Roco Mitteleinstiegswagens:

In obigem Falle sind alle Räder mit einer Abnahme versehen und die Achsen in der Mitte geteilt. Leider hat man dieses Glück nicht immer. So war das auch bei meinen Roco D-Zugwagen des Typs „Hecht“ der Fall. Hier gibt es leider überhaupt keine Stromabnahme an den Rädern. Was also tun?

Zum Glück gibt es bei Kleinserienherstellern Abhilfe – hier wurde ich bei Peter Horn¹https://www.peho-kkk.de/ fündig, der Messingbuchsen für diesen Zweck fertigt:

Solltet ihr die Buchsen erstmalig bei ihm bestellen, so empfehle ich auch direkt die entsprechenden Handbohrer zum Aufbohren der Achslager mit zu bestellen. Diese haben den Vorteil mit einem Anschlag ausgerüstet zu sein, sodaß du nie das Problem bekommst versehentlich das ganze Achslager zu durchstoßen!

Aber der Reihe nach: Wie komme ich denn jetzt an die Achsen ran? Und wie fange ich an?

Ganz am Anfang stehst du vielleicht erst einmal vor folgendem Problem:

Wie kriege ich den Wagen geöffnet?

Wohl dem der eine detaillierte Beschreibung seiner Wagen hat. Aber ganz ehrlich: Die meisten dieser Beschreibungen sind für unsere Zwecke unbrauchbar weil die Hersteller das Öffnen des Wagenbodens selbst nicht vorsehen.

Manch gestandener Modellbahner wird da die Nase rümpfen: „Das ist doch einfach!“. Aber ich hatte am Anfang meine Probleme die teuren und detaillierten Modelle zu öffnen. In der Regel gibt es nämlich keine Schrauben, sondern der gesamte Aufbau ist geklipst. Und für unsere Zwecke müssen wir die Wagen mehr oder weniger vollständig auseinandernehmen!

In der Regel bestehen die Wagen aus 4 geklipsten Bereichen:

• Dach
• Wagenkasten mit einliegender Inneneinrichtung
• Wagenboden mit Drehgestellen
• Drehgestelle

Zum Lösen von Dach und des Wagenkastens vom Unterboden ist die sicherste Methode ist immer noch die, mittels eines kleinen Uhrmacherschraubenziehers an einer Seite vorsichtig aufzhebeln und einen zweiten Schraubenzieher an dem entstehenden Spalt anzusetzen und so mittels beider Schraubenzieher die Seiten zu öffnen:

Dann das gleiche auf der gegenüberliegenden Seite machen.

Markiert euch Vorderseite und Rückseite beim Öffnen des Modells mittels eines Filzstifts. Das gilt insbesondere für die Inneneinrichtung und herausfallende Fensteröffnungen.

Oft sehen die beiden Seiten zwar identisch aus, sind es aber nur in den seltensten Fällen. Bei den jetzt entstehenden Arbeiten müsst ihr die einzelnen Teile mehrmals in die Hand nehmen – dabei vertauscht man die Seiten oft schneller als man denkt.

Die Drehgestelle sitzen in der Regel²leider gilt das nicht immer – oft hilft aber dann eine Suche im Netz ebenfalls in einem geklipsten Zapfen. Hier setzt man zwischen Wagenboden und Drehgestell einen Schraubenzieher an und hebt das Drehgestell damit vorsichtig aus dem Wagenboden heraus (siehe nebenstehendes Bild).

LED Stripes verkabeln

Als LED nehmen wir einfache 12V LED Streifen von einer Rolle – im Netz zu finden unter dem Stichwort „LED Stripes“. Es gibt diverse Hersteller von LED Stripes- wichtig ist nur, das wir solche nehmen, die trennbar sind – am Besten in Schritten von 10-15cm um die Streifen auch noch für kleinere Zweiachser verwenden zu können. Und dann müsst ihr noch (siehe Kapitel zum Thema „Farbe“) die für euch richtige Farbe der LED verwenden.

Bei der Verkabelung gibt es diverse tolle Hinweise im Netz – allerdings sind diese nicht immer ganz zuverlässig. Hier die Lösung, welche bei mir seit vielen Jahren ihren Dienst verrichtet:

Optional sind die Kondensatoren (im Fachjargon auch Stützkondensatoren genannt) – sie helfen aber ungemein um ein Flackern des Lichts zu vermeiden. Statt einer Diode gibt es die Empfehlung Brückengleichrichter zu verwenden, ich habe allerdings die Erfahrung gemacht, das bei Verwendung der Kondensatoren eine Diode vollständig ausreicht. Der 100 Ohm Widerstand ist nur erforderlich wenn ihr auch Stützkondensatoren verwendet.

LED müssen richtig gepolt angeschlossen werden – deshalb unbedingt die Plus und Minusbezeichnung der LED Stripes beachten und die Diode richtig herum einbauen!

Man kann selbstverständlich auch größere Kondensatoren verwenden mit 1000 uF – allerdings haben diese meist keinen Platz in unseren Wagen. Bei 2-Achsern ist es schon schwierig überhaupt einen Platz für den Stützkondensator zu finden. 470 uF, 35V sollten es allerdings schon sein – darunter ist der Effekt des Stützkondensators minimal.

Was ich anfangs falsch gemacht hatte, war den 100 Ohm Widerstand nicht einzubauen (auf den Bildern ist er auch nicht zu sehen da diese noch aus den ersten Einbauten war). Er hat allerdings eine wichtige Funktion: Beim Einschalten der Anlage werden alle eingebauten Kondensatoren sich gleichzeitig laden – dies führt dazu das allerdings viele Zentralen dies als Kurzschluss interpretieren und wieder abschalten. Deshalb den Widerstand gleich mit einbauen – auch wenn es anfangs noch lange ohne diesen gehen mag!

Der 2K Ohm Widerstand dagegen kann an den eigenen Geschmack angepasst werden – gute Erfahrungen habe ich auch mit 4,7K Ohm gemacht. Bitte aber auch daran denken, dass manche Zentrale sich auf Werte bis 18 V einstellen lässt, unsere LED Stripes aber für 12 V vorgesehen sind und der Widerstand zwar den Strom, nicht aber die Spannung reduziert!

Meine Informationen dazu sind vor allem auch der hervorragenden Vorarbeit von Ingo Mögling zu verdanken. Wer genaue Informationen zur Schaltung benötigt, der sollte unbedingt seine technischen Hinweise zum Einbau von LED Stripes lesen.³https://www.ingomoegling.de/ledbeleuchtung.html

Fehlerhafte Dimensionierung von Widerständen, Versorgungsspannungen, Dioden und LED kann gefährlich werden – insbesondere was die Brandgefahr anbelangt!

LED Farbe

Bei der Farbe unterscheiden wir zwischen warmweissen LED, kaltweissen und gelben LED. Welche LED wir einbauen, hängt wiederum von der gewählten Epoche ab. Generell kann man sagen, das Gaslaternen mit gelben LED, Glühlampen mit warmweissen LED und neue Leuchtstofflampen mit kaltweissen LED am Besten zur Geltung kommen. Tatsächlich habe ich in Nächternhausen (Epoche IIIa) sowohl gelbe LED in alten Wagen als auch warmweisse LED in neueren Wagen eingebaut.

LED-Einbau

Heutzutage kommen vor allem Großraumwagen bei der Bahn zum Einsatz. Bei diesen ist der ganze Wagen homogen beleuchtet. In der Epoche III waren dagegen häufiger Abteilwagen anzutreffen in denen das Licht abteilweise schaltbar war. Deshalb beim Einbau auch überlegen einige Abteile abzudecken.

Stromversorgung der Drehgestelle

Je mehr Achsen wir zur Stromabnahme nehmen, um so besser!

Bild links: Mit dem von Paul Horn mitgelieferten Handbohrer werden zuerst alle Achsaufnahmen aufgebohrt. Durch die Höhenbegrenzung ist sichergestellt, dass ihr nicht zu tief bohrt und die Messingbuchsen genau in die Aufnahme passen.

Bild rechts: Messt Decoderlitze so ab, das ihr diese durch das Drehgestell mindestens bis zum Dach des Wagens führen könnt. Danach die Buchse mit ein wenig Litze und am äußersten Rand etwas Sekundenkleber (nicht zu viel, sonst hat die Buchse keinen Kontakt)

in die Aufnahme pressen. Am Besten klappt das mit einer Flachzange.

Jetzt müssen wir noch eine elektrische Verbindung zu allen Achsaufnahmen herstellen. Das geht am Besten mit Silberleitlack.

Die meisten Achsen sind am Rad isoliert – es gibt allerdings auch Hersteller, welche elektrisch geteilte Achsen haben⁴wenn man dieses Glück haben sollte, ist aber meist eh eine herstellerseitige Stromabnahme vorhanden. Bei nicht geteilten Achsen, haben alle Buchse die Abnahme von der gleichen Schiene.

Die Verkabelung ist zwar beim gegenüberliegenden Drehgestell identisch, wichtig ist aber, wie ihr nachher die Achsen auf die Drehgestelle setzt! Achsen mit Stromabnahme rechts auf das eine Drehgestell und umgekehrt auf das andere Drehgestell.

Vor Einbau der Drehgestelle mittels einem Multimeter messen, ob die Stromversorgung auch durchgängig an allen Achslagern funktioniert.

Verkabelung im Wagen

Hier ist dann erst einmal Intuition gefragt – jeder Wagen ist leider anders und leider gibt es nicht überall wirklich Platz für die Kondensatoren!

Wie man oben sieht, eignen sich die Toilettenbereiche aufgrund der satinierten Fenster, ideal für die Aufnahme der Kondensatoren. Die weitere Verkabelung ist fließend und man erkennt oben rechts im Bild die Diode und auch den Widerstand aus der Schaltung.

Die Kabelführung vom Drehgestell nach oben erfolgt durch ein selbst angelegtes Bohrloch. Einige Wagen haben auch schon eine entsprechende Kabeldurchführung vorgesehen (zumindest bei den hier gezeigten Hechten ist dies der Fall).

Wer Platz im Wagen hat, kann die LED Stripes auch auf den Boden des Wagens verlegen und das Dach mit Alufolie ausstatten – dies gibt ein wesentlich homogeneres Licht. Auch kann man hier einzelne Abteile mit schwarzem Karton abdecken, was sehr schöne Effekte hervorbringt. Sämtliche Kabel sollte man natürlich so führen, das diese von Außen nicht erkennbar sind.

Denkt daran, die Leitungen mittels Schrumpfschlauch zu isolieren – das obere Beispiel ist daher nicht ideal, hier wurde nur zu Demonstrationszwecken auf die Isolierung verzichtet.

Problem 2-Achser

Bei 2-Achsern ergibt sich leider nur ein Aufnahmepunkt pro Achse, da wir ja nicht von allen Rädern die Stromabnahme machen, sondern nur von allen Achsen (die jeweils nur eine elektrische Verbindung zu einem Rad haben). Das ist aber zu wenig, weshalb ich bei 2-Achsern und 3-Achsern (z.B. die würtembergischen Abteilwagen) dazu übergegangen bin ESU Radschleifer zu verwenden.

Der Einbau bei 2-Achsern funktioniert ansonsten wie auch bei den 4-achsigen Wagen.

Digitales Ein- und Ausschalten

Mittels eines Funktionsdecoders kann die Beleuchtung auch über DCC geschaltet werden. Hier haben 3L Fahrer wieder einen Vorteil – denn diese benötigen nur einen Funktionsdecoder für jeden Wagenverbund aufgrund der elektrischen Kupplungen.

2L Fahrer brauchen leider für jeden Wagen einen eigenen Funktionsdecoder. Ich verwende diese bei mir ausschließlich bei Wagen die auch das Rücklicht einschalten – ansonsten sind bei mir alle Wagen immer beleuchtet unterwegs – die Kosten würden den Aufwand dann doch bei weitem übersteigen.

Günstige Funktionsdecoder zu ca. 7€ pro Stück habe ich bei Dietz Modellbahntechnik⁵http://www.d-i-e-t-z.de/7_1.htm gefunden.

Fahrgäste und Patinierung

Mal ganz ehrlich: Leere Züge hat die DB leider schon genug – und gerade in der Epoche IIIa waren Züge noch das vorherrschende Fortbewegungsmittel. Wer außerdem seine Fahrzeuge vorbildgerecht altern will, kommt um einen Zerlegung des Wagens nicht drum herum. Da macht es durchaus Sinn die Tätigkeiten miteinander zu kombinieren. Für die Wagen braucht es übrigens keine teuren Preiserfiguren. Sitzende Reisende gibt es günstig aus Fernost bei E-Bay, Alibaba und Co.

Noch ein wichtiger Hinweis am Schluss:

Bei einem Umbau von Modellbahnartikeln durch nicht-autorisiertes Personal erlischt ein evtl. vorhandener Gewährleistungsanspruch gegen den/die Hersteller. Alle hier gemachten Angaben zum Umbau erfolgen ohne Gewährleistung auf Vollständigkeit oder Richtigkeit. Ein Nachbau geschieht auf eigene Gefahr und eigenes Risiko. Insbesondere kann ein Rückbau in den Ausgangszustand nicht garantiert werden. Der Autor dieses Artikels kann für evtl. Folgen, die sich aus einem solchen Umbau ergeben, nicht haftbar gemacht werden.

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