Technik / Elektrik / Elektronik

Die H0-Anlage der Hersfelder Eisenbahnfreunde e.V. enthält eine Straßenbahnanlage, die teilweise eine Überland-Straßenbahn – mit Verbindung zur Eisenbahn (Karlsruher Lösung) – und teilweise eine Straßenbahn in der Stadt – Herstal – darstellt. Im Stadtbereich sind Gleisradien von 22 cm (der Firma Modellbahntechnik Hof) eingebaut, um eine enge Wendeschleife um einen Häuserblock gestalten zu können. Die Straßenbahn befährt die Schleife gegen den Uhrzeigersinn; im Innenbogen fährt ein Bus (Faller Car System) im Uhrzeigersinn. Die durchfahrenen Straßen weisen daher eine Fahrbahnbreite von etwa 11 cm auf.

Vorbemerkung
Der Artikel bezieht sich auf die bisherige, inzwischen abgebaute Anlage. Prinzipiell gemachte Aussagen gelten aber weiterhin.

Zur vorbildgerechten Gestaltung bot sich die Ausführung der Fahrleitung im Stadtbereich als Flachkettenoberleitung an. Auf der Überlandstrecke ist eine aus Beständen vorhandene Märklin-Oberleitung, also eine Hochkettenoberleitung eingebaut.

Mit der Flachkettenoberleitung kann die Zahl der Masten begrenzt werden und trotzdem die Fahrleitung sehr gut den engen Bögen angepaßt werden. Auch sind die Standorte der Masten in einer gewissen Bandbreite frei wählbar.

Die üblicherweise im Verein verwendeten Straßenbahnfahrzeuge sind digitalisiert; daher hat die Oberleitung bei diesem Betriebsmodus keine elektrische Funktion. Ein Automatikbetrieb der Straßenbahn ist möglich. Zur Steuerung wird die Software Rocrail verwendet. Die Oberleitung soll aber auch für eine Fahrspannungsspeisung geeignet sein, um analog ausgerüstete Straßenbahnen zu fahren.

Technische Umsetzung

Ziel war, einen vorbildgerechten Gesamteindruck der Oberleitung mit begrenztem Zeit- und Geldaufwand herzustellen. Auf stark ausgeprägte Detaillierung sollte verzichtet werden. Es sollen aber Gestaltungsfehler wie Aufstellung von Fahrleitungsmasten mitten auf der Fahrbahn oder wie sichtbar gebogene Fahrleitungsdrähte vermieden werden. Als Material werden

• Aluminium-Rundstab für die Masten
• Kupferdraht für den Fahrdraht und das Kettenwerk

verwendet.

Die Masten weisen keine gestuften Verjüngungen des Querschnitts auf (was es aber vorbildmäßig durchaus gibt). Als Mastdurchmesser wurden 4 oder 5 mm gewählt, als Mastlänge insgesamt 12 cm.

An der Unterseite wurde ein Gewinde von 1,8 cm Höhe geschnitten, so daß die Masten auf der 8 mm dicken Untergrund-Holzplatte mittels Muttern und ggf. Unterlegscheiben befestigt werden können. Die Fahrdrahthöhe ist auf 6,5 bis 7 cm über Schienenoberkante festgelegt. In der entsprechenden Höhe wurden zwei im Winkel von 60 ° versetzte und etwa 3 mm höhenversetzte Löcher gebohrt, um die in verschiedene Richtungen führenden Kettenseile oder ggf. die Querseile durchstecken zu können.

Die Fahrdrahthöhe ist auf 6,5 bis 7 cm über Schienenoberkante festgelegt. In der entsprechenden Höhe wurden zwei im Winkel von 60 ° versetzte und etwa 3 mm höhenversetzte Löcher gebohrt, um die in verschiedene Richtungen führenden Kettenseile oder ggf. die Querseile durchstecken zu können.

Auf der Mastrückseite werden die Drähte umgeknickt, auf Länge geschnitten und farblich der Mastfarbe angepaßt. Das Material Aluminium ist für den Verwendungszweck ausreichend fest, aber viel leichter bearbeitbar als Stahl; allerdings sind einige geschnittene Gewinde nicht maßhaltig, so daß die Schraubenmuttern nicht packen. Als Abhilfe wurden für diese Masten Steckhülsen mit Gewinde besorgt, die über eine größere Länge mit dem Mast verbunden sind und damit dann halten. Alternativ soll noch die Verwendung von Messingstäben getestet werden. Die Masten sind mit Acrylfarbe dunkelgrün angestrichen.

Der Fahrdraht und das Flachkettentragwerk sind aus 0,7 mm starkem Draht der Firma Sommerfeldt hergestellt. Sicherlich ist der Draht-Querschnitt nicht maßstabgerecht, bietet aber funktionale Vorteile im Modellbahn-Betrieb: Wegen der Drahtdicke brauchen keine besonderen Befestigungselemente zwischen Fahrdraht und Tragseil eingebaut werden; der Abstand des vom Fahrdraht heruntergedrückten Bügels zum Querseil ist groß genug, daß sich der Stromabnehmer nicht im Querseil verfängt.Werden an den Seilknoten Lötpunkte gesetzt, ist die gesamte Konstruktion so steif, daß sie auch ohne Abspannungen hält. Über Weichen wird eine Konstruktion gewählt, bei der beide Fahrdrähte sich kreuzen. Der Fahrdraht für die wichtigste Fahrrelation liegt dabei tiefer als der Fahrdraht für die weniger wichtige Fahrrelation; dieser Draht endet hinter der Weichenspitze und wird abgespannt.

Bei der rechtwinkligen Kreuzung liegt ein Fahrdraht in der oberen Lage. Ohne Hilfseinrichtungen würde der Schleifbügel an den kreuzenden unteren Draht stoßen und die Schleifleiste daher umgebogen werden oder der Bügel würde sich verhaken. Abhilfe schaffen hier im Winkel von 45° angebrachte Hilfsseile oder eine Konstruktion mit einem Hilfsblech, das die Schleifleiste unter dem untersten Fahrdraht hindurchleitet. Eine solche Konstruktion wurde gewählt. Das Hilfsblech wurde aus einer 0,1 mm dicken Kupferplatte mit der Schere ausgeschnitten. Dort wo die Fahrleitungen aus dem Bereich des Hilfsblechs hinausführen, wurden spitzwinklige Kerben eingeschnitten und die dann entstehenden Spitzen etwas über die Fahrdrahthöhe hochgebogen. Das Blech wird dann unter dem Kreuzungspunkt angelötet. Problematisch sind ggf. immer noch vorhandene dornartige Spitzen an der Unterseite, an denen die Schleifleiste anstößt oder hängen bleiben kann; hier ist also sorgfältig zu arbeiten.

Oberleitungsaufhängung

Die Oberleitung wird im Stadtbereich fast überall von den Masten getragen; vorbildgerecht ist dies ebenso möglich wie die Aufhängung direkt an den Häusern. Von einer Aufhängung an den Modellhäusern wurde aber abgesehen, da eine solche Konstruktion sehr komplex ist, also die Bauelemente Haus und Fahrleitung stark verknüpft. Diese Art der Aufhängung würde sowohl eine aufwendige Planung als auch eine diffizile Umsetzung erfordern. Hingegen werden die Tragseile an den Hausfassaden der Hintergrundkulisse direkt befestigt. Auf Wandrosetten wurde verzichtet; sie sind auch im Vorbild oftmals nicht vorhanden. Hinter der Kulisse werden die Drähte umgebogen und mit einer Krampe befestigt.

Anschließend an den Stadtbereich folgt der Depotbereich. Dort gibt es eine Fahrzeughalle. Die Oberleitung wird auch dort an Masten befestigt. Die Halle hat keine mechanische Verbindung mit der Oberleitung und kann bei Bedarf problemlos abgenommen werden.

Vorgehen beim Bau der Oberleitung

• Für die Planung reicht eine skizzenhafte Freihandzeichnung aus. Beachtet werden müssen dabei hereinragende Hausecken und Erker ebenso wie die maximalen Abstände der Fahrleitungsstützpunkte (siehe Grafik weiter unten).
• Zur Aufstellung der Tragmasten werden Löcher durch die Grundplatte und ggf. auch durch die bereits vorhandenen Gehwege gebohrt; teilweise sind dann Ausbesserungsarbeiten erforderlich.
• Für die Oberleitung werden zunächst die Kettenseile zwischen den Masten unter Berücksichtigung der Mehrlänge der geknickten Führung eingebaut, dann die Querseile, die bei entsprechend geringer Länge eine gewisse mechanische Spannung erzeugen.
• Der Fahrdraht wird dann unter die Querseile gelegt und angelötet. In Kurven wird zunächst jeweils ein Fahrleitungsstützpunkt gesetzt und danach der angelötete Fahrdraht mit einer Flachzange festgehalten und das freie Ende in Richtung auf den nächsten Fahrleitungsstützpunkt abgeknickt. In den Bogenbereichen darf wegen des engen Gleisradius von 22 cm ein maximaler Abstand der Fahrleitungsstützpunkte von 8 cm nicht überschritten werden. Wird der Fahrdraht beim Einbau etwas gezogen, wird auch hier eine mechanische Spannung erzielt.