Auseinandersetzung Analog vs. Digital

Diskussionsanalyse mit Anmerkungen

Ein Versuch, Vorurteile in der Diskussion abzubauen

Vorbemerkungen:

Von ihrer Definition her sind alle bisherigen (Stand: Erstellungsdatum dieser Datei) Digitalsysteme ausschließlich objektbezogene Betriebssysteme mit optionaler Automatisierung durch Computereinsatz. Mit der Modellbahn haben digitale Steuersysteme per se nichts zu tun. Leider wird diese Definition auch auf Eigenschaften und Wunschvorstellungen ausgeweitet, die in dieser Art nicht erfüllbar sind. Unerwünschte bzw. unliebsame Tatsachen werden geflissentlich abgeleugnet oder ignoriert. Dieses Internetdokument soll auf Schwachstellen und Mängel aufmerksam machen und zum Nachdenken anregen.
Bevor diese Seiten überarbeitet wurden, gab es eine nicht ganz ernst zu nehmende Persiflage auf so manche Pauschalaussage. Naturgemäß bleibt ein solches Werk nicht unkommentiert. Dies hat Herr Frank Forsten in der Newsgroup de.rec.modelle.bahn sich nicht nehmen lassen (an dieser Stelle herzlichen Dank!). Dieser Artikel steht in reiner Textform in der Datei NGvort.txt gespeichert zur Verfügung. Dem Leser wüsche ich viel Vergnügen bei der Lektüre!


1. Behauptung: "Mit Digital geht alles besser".

Eine derart erbärmliche Aussage sollte normalerweise unkommentiert bleiben. Dennoch soll hier der Versuch unternommen werden, mögliche Pluspunkte zu erörtern, ohne auf Absolutheitsansprüche einzugehen.
Selbst im Digitalsystem kann ein Benutzer zu einer bestimmten Zeit nur ein Modell sinnvoll steuern, die anderen Modelle werden von der Automatisierung angesteuert. Mechanische und/oder physikalische Mängel kann auch ein Digitalsystem nicht ausgleichen oder gar beheben.

Prinzipieller Nachteil der bisher bekannten Digitalsysteme ist die verbindliche Ausstattung aller Fahrzeuge (es gibt einige, wenige Systeme, die ein Modell ohne Dekoder ansteuern können) mit einem Dekoder. Damit verbunden sind nach wie vor erhebliche finanzielle Aufwendungen und Kompatibilitätsprobleme bei Systemweiterentwicklungen. Somit stellen Digitalsysteme in gewisser Weise nur kurzfristige (10-20 Jahre) Lösungen dar. Weiterhin werden stets stillschweigend Komponenten vorrausgesetzt, deren Präsenz erst die umworbene Eigenschaften ermöglichen:
Laut Katalog können Lokomotiven vor Signalhalt vorbildgerecht abgebremst werden. Will man dies automatisieren, so ist die Anschaffung eines Signalhaltemoduls und die Einrichtung einer Blockstelle am Signal notwendig. Das Signalhaltemodul muß gesondert erworben werden. Automatisierungen von Betriebsabläufen (Fahrstraßen legen, Signale schalten...) werden erst mit Hilfe eines Computers oder sogenannter "Memory"-Einheiten möglich. Beides muß zusätzlich erworben werden und gehört nicht zur Grundausstattung.

Des Weiteren ist die Zeit zwischen zwei Systemverbesserungen mit max. 8 Jahren viel zu kurz um kleinere, systematische Fehler zu beheben.

Von den Eingangs erwähnten Eigenschaften als Hauptvorteil wird gerne durch Bezug auf Nebensächliches abgelenkt. Im Folgenden ein paar Beispiele von gerne zitierten "digitalen Erfindungen", welche jedoch mit Digitaler Steuerung nichts zu tun haben, da sie auch im Analogfall ohne nennswerten Aufwand realisierbar sind:


2. Behauptung: "Mit Digital kann man Alles machen, was auch im Analogbetrieb geht".


3. Behauptung: "Im Digitalsystem kann man mit allen Fahrzeugen unabhängig von einander fahren".

In einem Digitalsystem ist ein unabhängiger Betrieb der verwendeten Modelle nur dann gegeben, wenn:


4. Behauptung: "Im Digitalbetrieb entfällt der Kabelsalat unter der Anlage".


5. Behauptung: "Der Analogbetrieb ist zum schnellen Auf- und Abbau besser geeignet".

Soll nur ein Zug seine Kreis ziehen ist diese Aussage richtig. Wollen mehrere Personen mit ihren Lokomotiven auf dem selben Aufbau fahren, ist der Digitalbetrieb einfacher aufzubauen. Dies allerdings nur mit der Prämisse daß alle verwendeten Modelle Dekoder haben, da konventionelle Modelle nicht betrieben werden können. Dabei gibt es Digitalsysteme, die ein (1) konventionelles Modell ansteuern können. Fuer stationäre Anlagen gelten andere Vorraussetzungen.
Sollten aus irgendeinem Grunde mehrere Versorgungsbereiche für den Fahrstrom notwendig sein, ist ein Digitalsystem aufwendiger.


6. Behauptung: "Viele Betriebsarten des Vorbildes sind ausschließlich im Digitalsystem zu verwirklichen!"


7. Behauptung: "man kann alle Digitalfunktionen auch im konventionellen Betrieb benutzen"

Die automatische Systemerkennung bei den modernen Dekodern desaktiviert die ausschließlich digital schaltbaren Funktionen, sodaß diese Behauptung nicht richtig ist.


8. Behauptung: "mit dem Digitalsystem gehören alle Probleme des Analogsystemes der Vergangenheit an".

Eine Falschaussage wider besseres Wissen!

Folgend ein Auszug aus bekannten Problemen im digitalen Betrieb (im Vergleich zum Analogbetrieb):

Sofern lediglich eine Verwendung von Dekodern auch im konventionellen Betrieb gemeint sein sollte:


9. Behauptung: "eine Regelung ist nur im Digitalsystem möglich".

Diese Aussage entbehrt jeglichen Verständnisses für die Elektronik und bedarf keines weiteren Kommentars.


10. Behauptung: "Mit Digital kann man bis zum vollen Addressbereich Dekoder ansteuern"

Diese Aussage ist zwar richtig aber ohne Wert. Es wird hier verschwiegen, daß hierzu weitere Elemente zusätzlich erworben werden müssen (Leistungsverstärker, Addressverteiler....). Ein Beispiel aus dem Märklin-Digital-System: Jeder Dekoder nimmt im Digitalbetrieb mindestens 0,6VA Leistung auf (dabei sind weitere Verbraucher gar nicht aktiviert!). Sind nun 80 Dekoder auf der Anlage, so ist die gesamte Leistungsaufnahme 48VA. Folglich sind mit einem normalen Transformator von 32 VA in einem Stromkreis nicht alle Dekoder ansteuerbar! Sinnvoll einsetzbar in diesem System sind pro Stromkreis (Block) zwischen 4 und 8 Lokomotiven, je nach Motor, Last und zusätzl. Verbrauchern. Analoge Überlegungen gelten auch für andere Systeme mit weitaus größerem Addressbereich.


11. Behauptung:"In Digitalsystemen haben die Modelle aufgrund der höheren Versorgungsspannung auch größere Leistungsreserven"

Diese Behauptung ist eine Falschaussage wider besseres Wissen!
Motorenleistungen hängen von der sog. Klemmenspannung, welche an den Anschlußklemmen des Motors anliegt ab, nicht von der an den Schienen anliegenden Schienenspannung. Weitere Informationen zu Spannungen und Leistungen finden sich in der FAQ Wie funktioniert die Modellbahn.
Zwei Beispiele aus dem Märklin-System hierzu: Im H0/AC-System ist die maximale Schienenspannung analog 16V. Sofern Relais eingebaut sind, ist die Klemmenspannung ebenfalls 16V. Hat das Modell eine Ansteuerungselektronik (Bsp. DELTA-Dekoder), so verringert sich die Klemmenspannung wie folgt: 16V * Formfaktor 0,9 durch den Gleichrichter = 14,4V. 14,4V abzüglich der Schleußenspannungen durch Halbleiter (hier 3,5V) ergibt 10,9V Klemmenspannung im Analogbetrieb. Im Digitalbetrieb wird die Zentraleinheit (z.B. 6021) mit 16VAC Nennspannung vom Transformator gespeist (Buchsen "0" und "L"). In der Zentraleinheit wird diese Spannung gleichgerichtet und geglättet. Im Idealfall sind dies 1,4*16V = 22,4V (ideal: ohne Verluste). Die zwischen "L" am Eingang und "B" am Ausgang liegt ein Spannungsabfall durch Halbleiter von 4,2V vor. Somit liegen (22,4-4,2V)=18,2V in Form von Rechteckimpulsen an den Schienen an. Diese Spannung wird ebenfalls durch den Dekoder beeinflußt. 18,2V * Formfaktor 1 (wegen Rechteckimpulsen) - 3,5V Schleußenspannung = 14,7V. Vernachlässigt man nun die Frequenzen, ist die Leistungsreserve im Digitalbetrieb um 9% kleiner als im Analogbetrieb ohne Elektronik. Nun sind im Digitalbetrieb die Frequenzen um einiges höher als im Analogbetrieb ohne Elektronik, sodaß im Letzteren unterm Strich noch niedrigere Leistungsreserven übrig bleiben. Die oft zitierten "20V" Schienenspannung sind nur bei manchen Transformatoren im Leerlauf erreichbar und haben mit dem Betrieb Nichts zu tun.
Selbst wenn man als Basis den Analogbetrieb mit Elektronik ansieht, ist diese auf den ersten Blick richtige Behauptung (10,9V analog mit Elektronik gegen 14,7V digital) falsch: die Tatsache, daß mögliche Leistungsreserven nicht genutzt werden ist kein Beweis für deren Inexistenz: sofern im Modell genügend Platz vorhanden ist, kann durch einen Kondensator die Spannung erhöht werden (ob die Elektronik dafür geeignet ist, ist eine andere Frage!): 16V Schienenspannung * Formfaktor 1,4 durch Gleichrichter mit Kondensator = 22,4V; 22,4V - 3,5 V Schleußenspannung = 18,9V. Gleichzeitig wird die Frequenz bei Dekodern ohne Regelung herabgesetzt, sodaß die analogen Leistungsreserven erheblich größer (ca. 60%) sind als im Digitalbetrieb.
Im DC-Betrieb gelten ähnliche Überlegungen: 14V Schienenspannung - 2,1V Schleußenspannung (gegenüber AC-Dekodern entfällt der Gleichrichter und somit 1,4V Schleußenspannung) = 11,9V gegenüber 12VDC. Folglich ist auch im DC-Betrieb keine höhere Leistungsreserve vorhanden.



Ich bedanke mich bei Herrn Oliver Zoffi für aufschlußreiche und informative Vorschläge zu dieser Analyse

14673 Besucher seit dem 15.03.1999
Falls Sie Anregungen oder Kritik haben,schreiben Sie mir eine elektronische Post.