Schlagwort: S88

Artikel aktualisiert am 27.10.2022

Rückmeldung mit S88? „Lass die Finger von“ – „bloß nicht“ – „uraltes Teil“ – „viel zu langsam“ – „störanfällig ohne Ende“ – das sind so die typischen „Rückmeldungen“ die ich schon bekommen habe.

Aber ich verwende ihn trotzdem! Und ich habe – inzwischen – keinerlei Probleme mehr damit. Sicher gibt es inzwischen neuere Bussysteme wie BiDiB, Loconet oder RS – allerdings haben diese den Nachteil doch alle sehr speziell zu sein – für kein anderes Bussystem gibt es so viele Varianten, Selbstbauten und Hersteller (und das spiegelt sich natürlich auch im Preis wieder).

Noch ein Hinweis: Ich beziehe mich zwar im folgenden vor allem auf 2L – das Gesagte gilt aber größtenteils genauso für 3L, da der S88 Bus unabhängig vom verwendeten Gleissystem ist.

Hintergrund

Allerdings musste ich einiges an Lehrgeld bezahlen – und am Anfang lief es gar nicht gut mit dem S88 Bus. Aber was habe ich angestellt, damit es gut funktioniert? Dazu hier einige Tipps.

Zunächst mal etwas grundsätzliches: Der S88 ist ein sehr altes Rückmeldesystem – ursprünglich von Märklin entwickelt mit einer Übertragungsgeschwindigkeit eines Akkustikkopplers (2400 baud). Aber das ist inzwischen Vergangenheit. Wer sich eingehend mit der Technik befassen will, dem seien folgende Links empfohlen (ohne Anspruch auf Vollständigkeit):

	Link
Eine Beschreibung von Karsten Tams – obwohl von einem Hersteller, halte ich es für eine der besten Beschreibungen zum S88 Bus	https://tams-online.de/WebRoot/Store11/Shops/642f1858-c39b-4b7d-af86-f6a1feaca0e4/MediaGallery/15_Download/Infothek/Infothek-Blaetter/s88_Infothek_2014_03.pdf
Wer sich für die technischen Details, also Belegung der Kabel und Taktung interessiert, dem sei der Beitrag der OpenDCC Gruppe empfohlen	https://www.opendcc.de/s88/s88_n/s88-n.html
Giorgio Hoenig hat einige schöne Darstellung der verschiedenen Verschaltungsvarianten auf seiner Website.	https://www.gotthardmodell.ch/digitales/rueckmelder/s88-bus/
Für die Elektroniker unter uns Modellbahnern ist vielleicht diese Selbstbauanleitung auf Basis eines ATTiny2313A interessant	https://mobatron.4lima.de/2020/04/s88-mit-koepfchen

Schaut euch vor der Nutzung die Technik des S88 Busses an – dazu sollten die Links helfen.

Aber warum benötigt man überhaupt eine Rückmeldung (das steht leider nämlich nicht in den Beschreibungen)?

Rückmeldung und die Steuerungssoftware

Dazu sollte man sich anschauen, wie eine Steuerungssoftware überhaupt erkennen kann, das ein Zug sich von A nach B bewegt. In der Regel werden dazu – wie auch bei der richtigen Bahn – Blöcke verwendet. Nehmen wir ein einfaches Beispiel:

Auf der Anlage steht ein Zug auf dem Gleis. Das linke Gleis ist mit einem S88 Melder versehen, das rechte Gleis ebenfalls. Das Gleis ist zwischen Melder 1 und Melder 2 unterbrochen.

Unsere Steuerungssoftware stellt das Gleis in Form von 2 Blöcken dar – dabei wird jedem Block der entsprechende Melder zugeordnet. Die Gleisverbindung zwischen den Blöcken wird durch eine Verbindung markiert.

Unser Zug bewegt sich von links nach rechts. Es gibt unterschiedliche Melder, aber in unserem Beispiel gehen wir mal von Meldern aus, welche das gesamte Gleis melden (Dauerbelegtmelder)¹es gibt auch Punktmelder die nur reagieren, wenn der Zug einen bestimmten Punkt passiert hat – für den grundsätzlichen Ablauf ist dies aber erst einmal egal. Die Melder reagieren auf den Spannungsabfall, den ein Widerstand zwischen dem Plus und Minuspol verursacht. Das kann der Motor der Lok selbst sein, aber auch ein hochohmiger Widerstand zwischen Plus und Minus²hier ist übrigens auch ein wesentlicher Unterschied zu den Punktmeldern. Dazu kann man die Achsen der Wagen mittels Widerständen überbrücken (mehr dazu weiter unten). Wenn nun unsere Lok zwischen linkem und rechten Gleis steht³ (oder fährt – auch eine stehende Lok verursacht einen Widerstand über den Motor – insbesondere weil bei Digitalsteuerung immer eine Spannung anliegt, auch wenn die gerade gesteuerte Lok sich nicht bewegt), dann wird der linke und der rechte Melder auslösen.

Unser PC wird also jetzt beide Blöcke als belegt melden – was ja auch vollkommen in Ordnung ist. Beachtet, ab wann der rechte Block als belegt erkannt wird. Nämlich erst wenn der erste Widerstand entdeckt wurde – und das ist die erste Achse die einen Widerstand verursacht!

In obigem Beispiel haben wir eine Dampflok die vorne eine s.g. Vorlaufachse hat. Diese Vorlaufachsen sind in der Regel nicht zur Stromversorgung der Lok genutzt – deshalb erzeugen sie auch keinen Widerstand und erst bei der ersten stromversorgenden Achse wird der Zug im neuen Block gemeldet.

Warum ist das wichtig? Das hat mit unserer Steuerungs-Software zu tun. Wenn wir später punktgenau halten wollen, muss die Software wissen, wie viel Abstand zwischen Zugbeginn und erster meldender Achse ist! Sonst hält unser Zug immer dort, wo die erste Meldeachse ist – und der nächste Zug hat seine vordere Meldeachse natürlich an einem anderen Punkt, würde also auch an anderer Stelle halten. Deshalb wird der Steuerungssoftware mitgeteilt, wie der Abstand zwischen Beginn der Lok und erster Meldeachse ist.

Und da haben wir schon das erste Problem: Was ist wenn die Meldeachse verdreckt ist? Oder die Achse hat Haftreifen und meldet mal und mal nicht? Auch dafür gibt es Lösungen – die habe ich aber in einem extra Blog – Haltmelder – oder: Wann erkennt der PC, das der Zug am Ziel ist? – beschrieben. Aber gehen wir mal davon aus, das unser Zug sich weiter bewegt. Sobald im linken Gleisbereich keine meldende Achse mehr vorhanden ist (!), wird unser Bild so ausschauen:

Erst jetzt würde die PC Software den linken Block als unbelegt definieren und ein neuer Zug könnte dort einfahren. Hätten wir einen Wagen verloren (weil dieser sich vielleicht entkuppelt hat oder entgleist ist), dann wäre der vorhergehende Block immer noch belegt und nach wie vor könnte kein Folgezug in den belegten Block einfahren.

Das gilt aber alles nur, wenn alle Fahrzeuge gemeldet werden können – und das ist wiederum nur der Fall, wenn ein Widerstand vorhanden ist – entweder in Form eines Motors, oder aber auch einer Lichtquelle wie der Innenbeleuchtung oder eines realen elektronischen Bauteils. Da die meisten Güterwagen unbeleuchtet sind, empfiehlt sich natürlich gerade diese mit einem Widerstand zu versehen – doch davon später mehr.

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Trennstellen

Mal von der geraden Strecke mit mehreren Blöcken, abgesehen ⁴da ist es ja einfach – wir machen die Trennstellen einfach am Blockende, aber: Wo soll ich denn jetzt die Trennstellen im Gleis machen? Das hatte ich am Anfang auch falsch gemacht, weil es ja doch ziemlich einfach ist die Trennstelle direkt hinter der Weiche zu machen – schließlich muss man an dieser Stelle eh‘ einen Schienenverbinder einsetzen:

Wie auf dem Bild zu ersehen, würden die Schienenverbinder der Weiche ein ganzes Stück vor diesem Bereich des Zusammenstoßes liegen. Daher muss man die Trennstelle versetzen bis zu dem Punkt wo beide Wagen noch gefahrlos aneinander vorbeikommen (siehe dazu auch das Bild weiter unten)

Trennstellen nicht direkt hinter der Weiche erstellen, sondern innerhalb des Lichtraumprofils.

Trennstellen im Schattenbahnhof

Besonderheit in der Einfahrt in den Schattenbahnhof: Wer seine Anlage mit einer PC Software steuert, der hat auch die Möglichkeit Züge im Untergrund aufreihen zu lassen⁵ich kenne allerdings nur Traincontroller – dort ist das der Fall und wird auch bei mir so verwendet. Dabei werden die Züge im Abstand hintereinander abgestellt. Dazu ist es nicht erforderlich jeden Zug mit einem Melder zu versehen. Die Software kennt die Länge der Züge und reiht diese hintereinander auf. Dazu ist aber erforderlich, das ein in die Blockstelle einfahrender Zug auch von der Software erkannt wird.

mittels nur einem einzigen Melder absichern. Das spart nicht nur Melder sondern schont auch massiv Finanzen und Verkabelungsaufwand!

Obiges Beispiel zeigt auch, das ein Belegtmelder nicht zwingend nur für ein Gleis zuständig sein muss. Eine Gleisharfe in die eh zum Zeitpunkt x nur ein Zug einfahren kann, kann für jedes Gleis diesen hier gezeigten und immer gleichen Einfahrmelder verwenden – schließlich sollte unser Zug (bzw. der letzte Wagen) niemals dauerhaft auf diesem Melder stehen bleiben.

Keine zu langen Meldestrecken verwenden. Ein guter Richtwert sind Blöcke von maximal 4m. Es gibt diverse Hinweise im Netz, die nur 3m empfehlen – in Nächternhausen ist mein längster Block 4m lang und macht keine Probleme. Wichtig ist dabei nur, das man die Spannung bei solch langen Blöcken an mindestens 2 Stellen einspeist.

Trennstelle an einer Drehscheibe

Das obige Prinzip einer Meldung einer Weichenstrasse lässt sich auch bei einer Drehscheibe anwenden.

Wäre das nicht der Fall, könnte der PC nicht erkennen in welche Richtung ausgefahren wird bzw. aus welcher Richtung eingefahren wird.

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S88 Module

Es gibt diverse Hersteller von S88 Modulen – Digikeys, Litfinski, ESU, Tams, Märklin usw. Seit kurzem auch einige vielversprechende „StartUps“ – wie der neue LoDi-S88 Commander mit dem es möglich ist auch mehrere Busse zu verwalten⁶wäre ich nicht zufrieden mit meinem HSI-11 würde ich mir den auf jeden Fall mal anschauen. Bei den Rückmeldern zur Gleisüberwachung sind dabei zwei Arten zu unterscheiden:

von Massemeldern und Strommeldern

• Massemelder (auch Punktmelder oder Massefühler genannt): Kommen vor allem bei 3L-Fahrern zum Einsatz, weil diese Module gegen Masse schalten. Hatte ich lange nicht verstanden, aber letztlich wird dabei die rechte oder linke Schiene auf einem kurzen Stück abgetrennt. Bei 3L haben wir ja eine identische Stromeinspeisung auf beiden Schienen, der Mittelleiter hat den Gegenpol⁷wird über die Schienen der Masseanschluss eingeschleift, so ist klar, warum man diese Meldung auch Massemelder nenntWird nun eine Lok in diesen Bereich einfahren, so wird der isolierte Schienenbereich über die nicht isolierten Achsen von der jeweils anderen Schiene mit Spannung versorgt und in der Folge wird diese Information von einem

• Strommelder (auch Dauermelder oder Stromfühler genannt): Die finden sich vornehmlich bei 2L Fahrern – wobei man auch bei 3L Dauermelder gut verwenden kann. Hier wird ein ganzer Block isoliert und die Spannung in diesem Block von einem Dauermelder überwacht – fährt ein Fahrzeug mit einem Verbraucher (Widerstand, Licht, Motor etc.) in diesen Abschnitt ein, so wird der Abschnitt am S88 als belegt gemeldet.

Zum Anschluss würde ich heute nur noch Melder verwenden ⁸ welche mittels S88-N angeschlossen werden. Bei E-Bay gibt es vielleicht noch das ein- oder andere alte Modulund in Nächternhausen habe ich diverse solche „alten“ Module, diese kann man mittels eines Adapters (z.B. von Tams) auf S88-N umrüsten.

Verwendung von Massemeldern

Da die Massemelder nach Masse schalten, kann man natürlich beliebig viele andere „Meldungen“ damit erstellen. In diesem Bild hier seht ihr mal ein Beispiel meiner

Morsetaster

Diese Morsetaster dienen bei mir dazu um ein s.g. Walk-Around-Control zu realisieren. Der Bediener nutzt dabei eine Roco Multimaus welche am XpressNet Bus angeschlossen ist. Neben diesem Anschluß ist ein einfacher Taster über den man die lokal vor sich befindlichen Weichenstraßen stellen kann indem man – ähnlich wie bei einem Morsealphabeth – die Taste drückt. So ist 2x Kurz Weichenstrasse A und 2 x Kurz, 1x Lang Weichenstraße B. Man braucht also nicht immer zum Computer zu laufen um die Weichenstraße zu schalten was den Rangierbetrieb ungemein erleichtertwer wissen will, wie man dies in der Steuerungssoftware umsetzt, der sei auf meine Traincontroller Datei im Downloadbereich verwiesen. Letztlich kann man auch Reedkontakte, Relais oder Schalter auf diese Weise melden. Eine andere Variante wo ich dieses Verfahren genutzt hatte, sind die Melder am Ende des Schattenbahnhofs mittels Schutzgasrohrkontakten SRKs:

Gleisende mir SRKs überwachen

Ein Problem welches immer wieder auftaucht ist, wie man erkennt, das ein Zug am Ende eines Gleises angekommen ist. Strommelder kommen hierfür nicht in Frage, weil diese erst das erste Fahrzug mit Widerstand erkennen würden – dann wäre unser Zug aber schon längst über den Prellbock hinausgeschossen!

Dabei werden die SKRs parallel verbunden und schalten gemeinsam auf Masse. Auch zu dieser Methode habe ich in diesem Beitrag etwas detaillierter geschrieben wie man so etwas aufbaut.

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S88 Verteilung und Anschluss

Grundsätzliches

Sinnvoll ist natürlich, wenn meine Zentrale einen S88 Busanschluss besitzt. Aber es gibt auch Adapter wie Loconet auf S88 Adapter. Ein S88 Anschluss an der Zentrale ist also nicht unbedingt erforderlich sofern man einen Adapter-Bus nutzen kann.

Allerdings bin ich der Meinung, das man ruhig das Geld für eine kleine Minizentrale ausgeben sollte, weshalb ich hier den HSI-11 von LDT empfehle, da dieser 3 unabhängige S88 Busse zur Verfügung stellt, welche die Verkabelung doch ungemein vereinfachen.

Apropos Verkabelung: Hier seht ihr mal die typische Verkabelung zweier nebeneinander liegender S88 Module mit S88-N Verkabelung.

Wie man an obigem Bild erkennt, habe ich diverse Farben als S88-Kabel verwendet – wie gesagt: Nehmt eine einheitliche Farbe der S88-N Kabel!⁹Standard gemäß Norm ist übrigens die Farbe Blau Aber an dem Bild sieht man noch einige Punkte:

• Bei der Verkabelung solltet ihr jeden einzelnen Anschluß genau beschriften – wenn das Modul getauscht werden muss kann es sonst schwierig werden.
• Für die Fehlersuche hilft eine Übersichtstabelle – z.B. in Excelformat, die man dann auch ausdrucken kann.
• Beachtete bei der Verkabelung unbedingt IN und OUT Anschluss – IN Signal geht zum Folgemodul, OUT Signal weist zur Zentrale.
• Auch wenn das Modul Anschlüsse für das 2. Gleis (blaues Kabel) hat: Es reicht vollständig aus, wenn ihr nur ein Gleis zum Modul führt! Wenn ihr Booster verwendet bei denen ein Gleis durchgehend ist, dann muss das nicht durchgehende Gleis auf den S88 zum Melden gelegt werden.
• Schreibt euch die Belegung neben die Module um zu erkennen, welches Gleis auf welchen Anschluss gelegt wurde.
• Auch wenn es einfacher ist die Module direkt unter der Anlagenplatte zu montieren: Macht das nicht! Am Besten sind die Module in der Nähe der Anschlußstellen aber am unteren Anlagenrand untergebracht, sodaß ihr zu jedem Zeitpunkt auch einfach wieder dran kommt.¹⁰leider habe ich diese Empfehlung in Nächternhausen auch erst ganz zum Schluß beherzigt – einige Module erreiche ich heute nur mit akrobatischen Verrenkungen. Irgendwann muss ich die alle mal ändern (…).

Verkabelung am Beispiel

In Nächternhausen verwende ich am S88 sowohl Selbstbaumodule (siehe diesen Bericht) welche IR Lichtschranken melden, als auch Module von Litfinski (LDT). Dabei kommen sowohl dessen Dauermelder als auch Massemelder zum Einsatz. Auch meine Drehscheibensteuerung von Sven Brandt benutzt den S88 Bus. Hier mal eine Übersicht verwendeter S88 Module und deren Anschluß

Sowohl an der Tams wie auch an der Redbox gibt es ein S88 Anschluss – allerdings ist das HSI-11 Modul mit drei unabhängigen S88 Bussen wesentlich flexibler. Beachtet auch, das ihr die an einen mit Melder versorgten Streckenabschnitt und nicht selbst gemeldeten Abschnitte (siehe grüne Leitung rechts) mit zwei gegenschlägigen Dioden in die Spannungsversorgung zwischen schalten müsst. Es müssen die gleichen Dioden sein, die auch vom jeweiligen angrenzenden Strommelderbaustein verwendet werden!

S88 Kabel

Bei S88-N nehmt normales Netzwerkkabel – aber markiert euch die jeweiligen Ein- und Ausgänge, also welches Kabel in das Modul rein und welches raus geht (man kommt sonst beim Testen schnell mal durcheinander). Es gibt diverse Qualitätsstufen wie CAT5, CAT6 usw. Auch wenn es nicht erforderlich ist, so würde ich kein UTP¹¹unshielded twiested pair sondern nur STP¹²shielded twisted pair Kabel verwenden – ab CAT6e ist STP Standard.

Wenn ihr neu damit anfangt, dann verwendet kein graues Kabel um eindeutig von den Netzwerkanschlüssen für den Computer zu unterscheiden! Die S88-N Empfehlung ist die Farbe Blau zu verwenden – ich würde aber z.B. bei einem HSI-11 mit 3 x S88-N für jeden Bus eine andere Farbe wählen – dann kommt man auch nicht durcheinander.

Bei der Kabellänge solltet ihr möglichst Kabel nehmen welches optimal von der Länge her passt – je länger der S88 umso schlechter wird nämlich das Signal. Für nebeneinander liegende Meldebausteine gibt es 15cm langes CAT Kabel.

CAT Kabel verwendet an beiden Enden s.g. RJ45 Stecker. Wer eine dafür erforderliche Crimpzange hat, kann natürlich das Kabel auch selbst in der optimalen Konfektionsgrösse herstellen – das ist wesentlich einfacher als man denkt und z.B. in diesem Video beschrieben. Allerdings wird dazu auch eine entsprechende Zange benötigt.

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Wagenmeldung mittels SMD Widerständen

Wie weiter oben beschrieben, reagieren die Melder auf den Spannungsabfall zwischen Plus- und Minuspol¹³die Elektriker mal bitte weghören – natürlich gibt es bei Digitalspannung kein Plus und Minuspol.Güterwagen, oder Wagen ohne Beleuchtung werden daher nicht erkannt, da hier ja kein Spannungsabfall vorhanden ist. Das ist aber wichtig: Wenn eine fehlerhafte Zugtrennung erfolgt oder der letzte Wagen noch auf der Weiche stehen bleibt, wird bei fehlender Meldung ein Unfall die logische Folge sein!

Ihr solltet alle Wagen mit Rückmeldern ausstatten – nur so kann sichergestellt werden, das ein getrennter Zug erkannt und Unfälle vermieden werden.

Bei 4-Achsern reicht es aber in der Regel aus, wenn die vorderste und hinterste Achse mit Rückmeldern ausgestattet sind.

Rückmeldebausteine gibt es sehr viele – aber fast alle funktionieren fehlerfrei mit Widerständen um die 10kOhm. Wie aber kann man einen nicht beleuchteten Wagen mit 10kOhm ausstatten? Dazu verwendet man am Besten SMD Widerstände und klebt diese mittels Sekundenkleber auf die Achse (siehe roter Pfeil)

Hier sieht man den SMD Widerstand sowie die Verbindung zwischen den Rädern mittels Silberleitlack¹⁴gibt es z.B. von der Firma Busch. SMD Widerstände findet man z.B. bei Reichelt. Am Ende unbedingt die Verbindung mittels eines Messgeräts prüfen.

Verschiedentlich gibt es auch einen Widerstandslack den man auftragen kann – davon kann ich aber nur raten die Finger zu lassen.

Auf keinen Fall Widerstandslack verwenden!

Der Grund: Mit Widerstandslack lässt sich der Widerstand kaum genau bestimmen – und ein fehlerhafter Auftrag kann zu schweren Brandschäden führen! Manuel Keller hat das sehr eindrucksvoll in diesem Video dargestellt:

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S88 Probleme

Der Probleme hatte ich am Anfang viele – das hing aber vor allem damit zusammen, das es anfangs noch keine geschirmten Kabel gab. Dies ist mit Meldern, die mit dem s.g. S88-N Standard ausgestattet sind kein Problem.

1. als erstes wirklich prüfen, ob alle Steckverbindungen einwandfrei sind. Dies gilt insbesondere für den Fall, das ihr noch das alte Kabel verwendet oder Adapter auf S88-N.
2. Keine Meldung: Schaut euch genau die Bedienungsanleitung eures Meldebausteins an – ich hatte doch glatt übersehen, das bei den LDT S88-Modulen an IN1 und IN2 weiss Markierungen angebracht sind – da muss immer das durchgehende Gleis dran. Ausserdem funktionieren diese Module nicht wenn man nicht beide Eingangssignale an IN1 und IN2 auflegt – auch wenn diese an unterschiedlichen Boostern hängen!
3. Flackern einzelner Melder kann leider mehrere Gründe haben – und am Anfang hatte ich dieses Flackern am laufenden Band. Inzwischen flackert keiner mehr meiner S88-Melder!
   • Umbau auf S88-N hat die flackernden Melder massiv reduziert
   • Weitere Reduktion durch Einbau von Ferritkernen im S88-N Kabel
   • ein 470 bis 1k Ohm Widerstand parallel zum Melder hat oft geholfen – parallel heißt in diesem Falle den Anschluss zwischen Gleis und Stromversorgung mittels eines Widerstandes zu überbrücken – der Widerstand ist somit parallel zum S88 Meldebaustein in der Versorgung.
   • Reduzierung der Kabellänge zwischen S88-Melder und Gleis – eines der Hauptgründe warum ich nicht empfehlen kann die Melder alle zentral zu verwenden (auch wenn das schöner ausschaut und man schneller dran ist)
4. Wenn der letzte Melder Probleme macht, dann solltet ihr mal die Spannung prüfen die dort ankommt – u.U. ist die Leitungslänge überschritten. Bei mehr als 30 m Gesamtlänge des S88 verschleifen die Flanken der Datensignale – hier hilft dann ein S88-Repeater (gibt es z.B. von Tams) um das Signal wieder aufzufrischen. Und auch wenn eure Anlage nur 5m lang ist: Bedenkt, dass das Netzwerkkabel immer in bestimmten Längen konfektioniert ist – da hat man mit l 4 x 5m Kabel schon bei 2 Modulen schnell 20m zusammen!

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Zum Schluß noch ein Hinweis in eigener Sache

Mögt ihr auch keine Werbung, welche die halbe Seite bedeckt? Die euch nervt wenn man auf einem Handy mal eben nur kurz reinschauen will? Die immer an den falschen Stellen auftaucht und euch am lesen hindert? Mich nervt das auch! Aber auch wenn mir diese Website viel Spaß macht: Erstellen, Recherchieren, Betrieb, Backup usw. kosten mich leider auch.

Daher: Wenn euch die hier gezeigten Informationen geholfen haben, dann wäre es schön, wenn ihr meine Arbeit durch eine kleine Paypal-Spende unterstützen könntet.

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