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Der Aufbau einer Modellbahnfahrleitung

0. Grundsätzliche Bemerkungen  
Besucht man als interessierter Modellbahnfreund Ausstellungen, blättert man in Modellbahnzeitschriften, fällt auf, daß Anlagen mit einer vorbildnahen Oberleitung sehr selten sind. Im Grunde genommen habe ich auf Ausstellungen noch keine einzige Oberleitung gesehen, die vorbildnahes Aussehen mit einer echten Funktion verknüpfte.
Selbst Modellbahnanlagen mit vereinfachten Fahrleitungen aus Industriematerial sind nicht sehr häufig und ich wage die Behauptung, die Verteilung der elektrifizierten Strecken im Modell und beim Vorbild sind nicht einmal annähernd gleich.
Die Gründe dafür sind vielfältig. Fehlendes Wissen über den korrekten Aufbau dürfte der Hauptgrund sein, aber auch handfeste Nachteile spielen sicher auch eine Rolle.
Abzulehnen dagegen ist die Meinung, Eisenbahnromantik gibt es nur mit Dampfbetrieb. Die elektrische Zugförderung ist keine Erfindung des Atomzeitalters, schon vor dem ersten Weltkrieg gab es einen Zugbetrieb mit E-Loks. Zwar sind Informationen über die Fahrleitungen der Epoche I schwerer zu bekommen, aber insgesamt erfordern die frühen Epochen umfangreiche Recherchen.
Die bei Modelleisenbahner beliebte Epoche III, überhaupt die Zeit nach dem zweiten Weltkrieg ist die Phase des zügigen Ausbaus der Fahrleitungen in Deutschland. Auch bieten die Modellbahnfirmen zahlreiche E-Lokmodelle an, so sollte eigentlich jeder Modellbahner, der eine zweigleisige Hauptstrecke auf seiner Anlage hat, Züge elektrisch befördern. Anlagen der Epochen IV und V gewinnen auf jeden Fall an Vorbildtreue, da heute fast alle Hauptstrecken elektrifiziert sind.
Für den Digitalbetrieb unerheblich, ist für Analoganlagen das Vorhandensein eines weiteren Stromkreises ein nicht zu unterschätzender Vorteil, im Übrigen wirkt eine überspannte Modellbahn naturgetreuer, interessanter und fasziniert den Betrachter durch eine Vielzahl Details.
Trotz der zahlreichen, hier noch unerwähnten Vorteile gibt es natürlich handfeste Nachteile durch eine Oberleitung. Das wichtigste Argument gegen eine Fahrleitung sind die Kosten.
(Diese sind je nach Hersteller unterschiedlich, in diesem Aufsatz wird nur auf die Produkte von Sommerfeldt eingegangen. Bis vor kurzem hatte nur dieser Hersteller Bauteile im Angebot um eine funktionsfähige und doch stabile Fahrleitung verschiedener Epochen zu errichten. Inzwischen hat auch Viessmann ein Programm aufgelegt, das Metallmaste enthält. Erfahrungen hiermit kann ich noch nicht aufweisen.)
Selbst bei weitgehendem Selbstbau der Kettenwerke kostet das Material für einen Meter freie Strecke ungefähr 30 Mark, das Kettenwerk bei der Verwendung des Industriematerials noch einmal so viel. Sechzig Mark für einen Meter Gleis klingt gewaltig, aber wer bereit ist, fast 100 Mark für einen Schnellzugwagen oder 600 Mark für eine Lok auszugeben, sollte auch diesen Preis bezahlen können.
Weitere Nachteile entstehen durch die begrenzten Zugriffsmöglichkeiten auf die Anlage. Eigentlich eine Selbstverständlichkeit, sollte die Gleislage weitgehend fehlerfrei sein, um Entgleisungen unter der Fahrleitung zu vermeiden. Wenn Kinder mit der Anlage spielen, halte ich eine Fahrleitung für grundsätzlich ungeeignet.
Wenn nun Vor- und Nachteile miteinander abgewogen werden, kommt man zu einer, vom Bewertungssystem des einzelnen Modellbahners abhängenden Entscheidung. Leider bleibt eine Entscheidung für eine elektrifizierte Anlage oft nur Theorie, da das Grundwissen um den korrekten Aufbau einer Fahrleitung begrenzt ist bzw. völlig fehlt.
Allgemein wird völlig zu unrecht, wie ich finde, der Aufbau einer Fahrleitung noch immer als die hohe Kunst des Anlagenbaus angesehen.
Dieser Bereich soll diesen Zustand abändern helfen, dieser Aufsatz soll den interessierten Modellbahnfreund in die Lage versetzen, auch ohne Vorkenntnisse eine funktionierende, vorbildgerechte Fahrleitungsanlage zu errichten.
1. Die Vorbereitungen
Der Aufbau einer funktionsfähigen Fahrleitung stellt an den Erbauer keine überhöhten handwerklichen Anforderungen. Etwas Geschick, Erfahrungen im Umgang mit dem Lötkolben, gutes Werkzeug und das richtige Material sind natürlich die Voraussetzungen. Aber wer eine gute Gleisanlage errichten kann, sollte auch hier nicht scheitern. Die Nachrüstung einer bestehenden Anlage ist ebenso möglich wie die  Errichtung einer Oberleitung während des Baus. Ersteres erfordert zwar mehr Aufwand, ist aber trotzdem durchführbar.
Bevor man mit dem Aufbau der Oberleitungsanlage beginnt, sollten einige Bedingungen erfüllt sein. Die Gleise sollten sauber und fest verlegt sein, alle Fahrzeuge sollten ohne Entgleisungen verkehren können. Zwar sind spätere Korrekturen am Gleis auch unter der Fahrleitung möglich, erfordern aber viel Geschick und Geduld. Diese Forderungen sollten auch Tunnelstrecken oder verdeckte Abschnitte erfüllen, sie sind also nichts ungewöhnliches.
Ebenfalls zu überprüfen ist, ob überall neben den Gleisen fester Untergrund vorhanden ist, ein fest stehender Mast ist von größter Bedeutung. Sonderbauwerke, wie Brücken oder Unterführungen, Bahnhofshalle o.ä. sollte eine ausreichende Höhe über Schienenoberkante haben, die NEM 201/1 verlangt für H0 als tiefste Fahrdrahtlage 62 mm.
Weiter sollte der Umfang der Oberleitungsanlage klar sein, ebenso wie die gewünschten (epocheabhängigen) Bauarten.
Ich empfehle weiter das Studium folgender Bücher und Zeitschriften:
 
123Autor90112345678 12345678909012345678901234567890Titel1234567890123456789012345678901234567890
Hans Köhler Die Entwicklung der Fahrleitung für Vollbahnen in Deutschland, Der Modelleisenbahner, Hefte 8/57; 9/57; 3/59 Verlag Die Wirtschaft Berlin
J.Sommerfeldt et al. Mit Oberleitungen Fahren wie in der Natur, G+J Sommerfeldt, Klett Druck Stuttgard/Korb

Titel folgt, Modellbahn Praxis Band ? Alba Publikation Alf Teloeken GmbH & Co. KG Düsseldorf
ROI G. Dietrich et al. Fahrleitungsanlagen der Deutschen Reichsbahn, Lehrheft für die sozialistische Berufsbildung, Lehrheft 1 Teil a, Zentralstelle für Bildung des Ministeriums für Verkehrswesen 
Gerhard Trost Modelleisenbahn ganz rafiniert ???

Elektrische Bahnen

Da ein Teil der Literatur schon seit Jahrzehnten vergriffen ist, bzw. nie frei verkäuflich war, werde ich mich bemühen, die dort behandelten Themen in meiner Abhandlung erschöpfend zu bearbeiten. So ist die Literaturliste als Ergänzung zu verstehen.
Ohne das Wissen um die Anlagen des Vorbilds ist der Aufbau einer Fahrleitung unmöglich, deshalb finden Sie im Vorbildbereich eine detaillierte, und ich hoffe auch verständliche Beschreibung der Fahrleitungsanlagen der Deutschen Reichsbahn von 1920 bis 1990.
In den folgenden Abschnitten tauchen eine Unzahl Fachbegriffe auf. Oft wird mir die Verwendung derselben nicht auffallen, im Zweifelsfall schlagen bein Unklarheiten Sie im Vorbildbereich nach. Ich werde mich nach Kräften bemühen, die Begriffe zu "verknüpfen", durch die Verteilung auf mehrere Server ist das aber nicht einfach und vor allem nicht auf Anhieb fehlerfrei zu bekommen.

1.1. Das Werkzeug
Benötigt wird das übliche Werkzeug, über das jeder Modellbauer verfügen sollte. Zum Schneiden der Drähte sollte eine guter, scharfer Seitenschneider vorhanden sein, günstiger ist natürlich eins jener speziellen Schneidgeräte, die z.B. auch Knippex vertreibt.
Es scheint mir günstig, speziell für diesen Zweck einen Schneider zu erwerben, mit dem Sie dann nur Kupfer bis 2 mm schneiden. Beim Kauf sollten sie das ganze Angebot durchsehen, meiner Erfahrung nach ist höchstens einer von zehn Seitenschneidern genau genug gearbeitet. Überprüfen Sie, ob der gewünschte Schneider leichtgängig ist, aber trotzdem ohne Spiel auskommt. Gegen das Licht gehalten, müssen beide Schneiden aufeinander liegen und nicht zuletzt sollten beide Schneiden exakt über einander liegen. Am besten testen Sie selbst: Schneidet Ihr gewähltes Gerät Nähgarn genauso gut wie 1 mm Kupferdraht? Dann können Sie ihn beruhigt kaufen.
Ein bis zwei genaue Spitzzangen, ein Schraubenzieher (ich weiß...) dürften kein Problem darstellen. Eine Rundzange benötigt man ebenfalls und das wichtigste ist der Lötkolben. Dieser sollte etwa 25 Watt haben, ein auswechselbare Spitze und keine allzu steife Zuleitung. Das Lötzinn sollte ohne integriertes Flußmittel sein, sonst verzundert der Kolben zu schnell. Günstig ist ein kleiner Lötständer, auf dessen Fuß etwas Kolophonium aufgebracht wird, um die Lötspitze zu reinigen.
Zum Löten der eigentlichen Fahrleitung ist Kolophonium eher ungeeignet, ich habe es auch mit verschiedenen Lötwässerchen probiert.
Meinen Erfahrungen nach ist Lötfett am besten. Es hält auch an unmöglichen Stellen, verdunstet nicht, läuft nicht weg und hat trotzdem gute Flußeigenschaften. Nachteilig ist das schnellere Verzundern der Lötspitze, womit ich aber leben kann.
Ein Werkzeug, das nicht zu vergessen ist, stellt die Bohrmaschine dar, die Wattzahl ist von untergeordneter Bedeutung, die Maschine muß aber eine Drehzahlregelung haben. Dann brauchen wir noch eine Schrauböse und eine festen Haken an einer Wand oder ähnliches.
Zum Arbeitsschutz gehört noch eine Schutzbrille, auf diese sollten Sie unter keinen Umständen verzichten. Dazu aber später.


1.2. Grundsätzliche Entscheidungen über Bauarten und Epochen
Wie die Überschrift schon deutlich macht, stehen jetzt folgenschwere Entscheidungen an.
Die Auswirkungen dieser Wahl beeinflussen Kosten und Arbeitsumfang, bevorzugen Sie den Selbstbau der Kettenwerke, können Sie Kosten auf etwa 50% senken, müssen aber viel Zeit investieren.
Ist Ihnen das industrielle Kettenwerk lieber, finden Sie hier keine genaue Bauanleitung.
Möchten Sie allerdings, und das lege ich Ihnen ans Herz, mit Industrieteilen eine ganz individuelle, voll funktionsfähige Oberleitungsanlage erschaffen, sollten Sie sich jetzt über die Bauart klar werden.
Da wir die Maste der Firma Sommerfeldt benutzen werden, ist nur bei Flachmasten auf eine epocheabhängige Wahl zu achten.
Die Kettenwerksbauarten dagegen, sind optisch sehr verschieden.
Ich gehe davon aus, daß Ihre Epochenwahl gefallen ist, deshalb eine Auflistung.
In der Epoche I haben Sie die Wahl zwischen drei hier beschriebenen Bauarten, für den Anfang sollte die Bauart AEG genügen. Die Queraufhängung in Bahnhöfen erfolgt in der Regel an Querjochen, eine schön anzusehende, sehr stabile aber auch zeitaufwendige Bauart.
In der Epoche II haben Sie die große Auswahl. Es stehen Ihnen sechs Kettenwerksbauarten zur Verfügung, drei Möglichkeiten der Queraufhängung.
Die Epoche III läßt dem Bundesbahner ( hier nicht berücksichtigt) einen Bestand an Altanlagen, der Reichsbahner hat drei Kettenwerksbauarten und nur Querfelder zur Auswahl.
Die Epoche IV reduziert bei der Reichsbahn die Zahl der Kettenwerksformen auf zwei, die Bundesbahn geht vom Querfeld zum Einzelmast auf Bahnhöfen über.
Die Epoche V bringt keine wesentlichen, für den Modelleisenbahner relevanten Veränderungen, sieht man ab vom großflächigen Rückbau ganzer Bahnhöfe und dem Verschwinden von Quertragwerken außerhalb großer Städte.
Das heißt für Sie, je nach Epoche müssen Sie sich für eine Kettenwerksbauart entscheiden und die Form der Queraufhängung.
Das am Anfang noch die Übung fehlt, empfehle ich für die Epochen II bis V die Einheitsfahrleitung der DRG bzw. DR Re 1 mit Querfeldern.
Mir ist klar, wie wenige die Möglichkeit haben, aber Sie sollten Ihre ersten Versuch an einem etwa drei Meter langem Gleis der freien Strecke wagen. Wenn Ihnen die nötigen Ressourcen zur Verfügung stehen, bauen sie eine entsprechend lange Probestrecke. Die dafür benötigten Maste können sie weiter verwenden, Teile des Kettenwerk sind ebenfalls noch brauchbar.
Auf diesem Stück können Sie üben und müssen sich später nicht über die anfänglichen Schönheitsfehler ärgern.
Im Zusammenhang mit der Versuchsstrecken können Sie dann herausfinden, welche Drahtstärken Sie bevorzugen.
Beim Kettenwerk des Vorbilds ist der Fahrdraht am dicksten (80 - 100 mm²), dann folgt das Tragseil (50 mm²) und am Schluß der Hänger (10 mm²) mit dem geringsten Durchmesser.
Industriell gefertigte Fahrleitungsteile haben alle Bauteile aus dem selben Material. Bei Sommerfeldts Profi-Fahrdraht beträgt die Materialstärke 0,5/0,35.
Probieren Sie aus, was Ihnen optisch am besten zusagt. Für die Probestrecke aber nutzen Sie erst einmal gleiche Durchmesser.

Erste Bilder meiner Modellfahrleitung können Sie hier betrachten!

Es ist geplant, die detaillierte Bauanleitung irgendwann zu vervollständigen. Damit soll der geschätzte  Modellbahnfreund  dann in der Lage sein, eine vorbildgetreue Fahrleitungsanlage zu errichten. 


2. Der Bau
Der Aufwand beim Bau ist abhängig von der gewünschten Bauart, beginnen wir also mit dem einfachsten Kettenwerk, der Einheitsbauart 1928 der DRG bzw. RE 1 der DR.

2.1. Die Probestrecke
Wie schon erwähnt, empfiehlt sich der Bau einer etwa drei Meter langen Probestrecke.
Materialbedarf:
- Ein etwa 150 mm breites Brett für eine eingleisige Strecke.
- Zwei Brettchen 120 x 150 mm für die Abschlüsse.
- Beliebiges Gleismaterial.
- Eine Anzahl Sommerfeldtmaste mit Auslegern (Nr. 114, 117, 120 oder  127).
- Kupferdraht 0,5 mm Durchmesser, dieser sollte einen höchstmöglichen Reinheitsgrad haben. Geeignet ist das Material, wenn Sie den Draht in der Hand "zusammenknüllen" können und anschließend mit der Hand wieder glatt gezogen kriegen ohne daß Knicke zurück bleiben.
- Die Schablone Nr. 158 von Sommerfeldt
- Eine kleine Feder aus einem Beutel mit einem Sortiment.
- Das übliche Werkzeug.

Verlegen Sie ein Gleis in gewohnter Technik, es braucht nicht besonders exakt verlegt sein, leichte Ungenauigkeiten in der Seitenlage geben uns ein besseres Gespür für spätere Probleme auf der richtigen Anlage. Bringen Sie an den Enden des Brettes im rechten Winkel jeweils Brettchen an, an denen das Kettenwerk abgespannt werden kann.
Nach dem Verlegen der Gleise werden die Masten gestellt. Mit der Schablone fällt die Wahl des richtigen Abstands (34 mm) vom Gleis nicht schwer. Als Mastabstand wählen wir dreißig Zentimeter, für eine gerade Strecke ist das ausreichend. Haben sie ein kürzeres Brett, können Sie bis auf 20 cm herunter gehen, das ist aber nicht zu empfehlen.
Den ersten Maststandort wählen wir rund 15 cm vom Randbrett auf, die folgenden Maste dann im gewünschtem Abstand. Der Abstand des letzten Mastes zum Randbrett sollte nicht unter 5 cm sein.
Beim Bohren der Löcher  (für Bolzen M3) und Befestigen der Maste sollte es keine Schwierigkeiten geben, 
achten sie auf eine rechtwinklige Ausrichtung zum Gleis und auf eine senkrechte Stellung der Maste.












Nun kommen wir zur Vorbereitung des Drahtes, dem Richten und Kalthärten. Schneiden Sie etwa 1500 mm lange Stücken ab. Dies ist die maximale Länge, die zu beherrschen ist. Haben Sie nur härteres Kupfer zur Verfügung, müssen Sie experimentieren, bis zu welcher Länge sie gehen können.
Ein Ende des Drahtes wird an einen festen Gegenstand befestigt, geeignet ist ein Wandhaken. das andere Ende kommt an eine Schrauböse, die im Bohrfutter der Bohrmaschine steckt. Setzen Sie die Schutzbrille auf (!), spannen Sie den Draht und lassen Sie die Bohrmaschine mit niedriger Drehzahl laufen.
(Jetzt zeigt sich die Qualität des Drahtes. Das von mir verwendete Material verträgt bei 500 U/min und 1500 mm Länge etwa zwei Minuten, bis es am Bohrfutter abbricht. Dann ist der Draht exakt gerade, gehärtet und trotzdem völlig glatt. Härtere Materialien, wie Messing oder Stahl lassen sich ebenfalls auf die Art richten. Leider neigt Material geringer Zähigkeit zum Abbrechen beim Biegen, zum anderen ist die Drahtoberfläche nicht mehr völlig glatt, sie erinnert an ein Gewinde.)
Bereiten Sie genügend Material vor, für einen Meter Gleis brauchen Sie etwa das Dreifache an Draht.
Legen sie ein Drahtstück ins Gleis und bereiten Sie die Lötutensilien vor.
Jetzt bohren Sie in die senkrechten Bretter jeweils zwei Löcher, in denen Sie später die Federn befestigen werden. Die Löcher ( ~3 mm Durchmesser) sollten in Gleismitte 75 und 85 mm über Schienenoberkante sein.
Nun stecken Sie den ersten Draht durch eines der unteren Löcher und befestigen ihn. Wie, das überlasse ich ihnen.
Benutzen Sie die Schablone, um auf dem Seitenhalter Markierungen anzubringen. Diese sollten so angeordnet sein, daß der Fahrdraht im Zick-Zack verläuft. Jetzt löten Sie den "Fahrdraht" an den ersten Seitenhalter an. Dabei wird der Draht mit einer Zange gespannt. So wird weiterverfahren, bis wir zum Ende des Drahtes kommen. Am letzten Seitenhalter wird der Fahrdraht um den Seitenhalter geschlungen und nur angeheftet, falls er abzurutschen droht. Jetzt werden Sie feststellen, daß der Fahrdraht durch die fest angebrachten, starren Seitenhalter eine gewisse Spannung behält. Ein weiteres Drahtstück, ebenfalls um den letzten Seitenhalter geschlungen, dürfte bis zum Ende des Gleises reichen.
Dort wird nun am unteren Bohrloch eine der Federn befestigt. Spannen Sie die Feder mäßig (welche Federn geeignet sind, müssen Sie experimentell feststellen) und hängen Sie den Fahrdraht in die Öse der Feder ein. Jetzt sollte der Fahrdraht eine ordentliche Vorspannung haben. Einer ersten Probefahrt mit einer E-Lok steht nun nichts im Wege, sofern starre Seitenhalter Verwendung fanden.
Nun kommt der Einbau der Hänger an die Reihe. Eine Vielzahl Drahtstücken, etwa 100 mm lang wird an beiden Enden etwa 1 mm abgewinkelt. Dieser Winkel verbessert die Haltbarkeit auf dem Fahrdraht. Ein Hänger gehört  immer an den Stützpunkt und legt die Höhe des Seitenhalters fest, benutzen Sie die Schablone für die Höhenregulierung. Dabei sollte der Seitenhalter immer leicht fallen (vom Mast aus gesehen), damit verhindert man das Anschlagen der Stromabnehmerpalette, wenn der Bügel das Kettenwerk zu hoch drückt. Weiter soll dies Stellung auch das Sammeln von Regenwasser im Rohr verhindern.
Im Abstand von etwa 50 mm löten wir die Hänger zwischen den Masten auf den Fahrdraht, Abweichungen sind bei variablen Mastabständen nötig. Es sollte ein gleichmäßiges Bild entstehen. Nach dem Aufsetzen der Hänger werden die Drähte etwa in Höhe der Auslegerspitze abgeschnitten.
Achten Sie darauf, daß Sie sich beim Bauen nicht die spitzen Drahtenden ins Auge stechen!
Sind alle Hänger aufgesetzt, wird das Tragseil eingezogen. Wir fädeln es durch die Ösen der Ausleger und geben ihm einen schönen Durchhang. Aber beachten Sie: Das Tragseil ist nicht gespannt! Es darf den Fahrdraht nicht nach oben ziehen, beim Bau ist es nur Dekoration, erst später und bei komplizierteren Bauarten erhält es eine Funktion.
Ist das Tragseil eingebaut, also an den Hängern angelötet, werden die überstehenden Enden der Hänger abgeschnitten. Zum Tragseileinbau werden Sie nach kurzer Zeit eine eigene Technologie entwickelt haben.
Im Grunde ist das erste Kettenwerk nun fertig. Auf der Anlage würde jetzt der Probebetrieb mit allen Fahrzeugen mit Stromabnehmern beginnen. Is dieser erfolgreich, können die Enden der Seitenhalter abgeschnitten und das Kettenwerk eingefärbt werden.
Manche Lötstelle sieht sicher unschön aus oder ist nicht besonders haltbar, aber die Fertigkeiten entwickeln sich noch weiter.
Beim Probebetrieb, gerade bei E-Loks mit zwei angelegten Stromabnehmern (Epoche II) werde Sie feststellen, daß das Kettenwerk zwischen den Masten recht stark hochgedrückt wird. Dieses Wippen der Stromabnehmer ist alles andere als vorbildgetreu.
Wie man dies verhindern kann, und welche interessanten Bauarten noch dargestellt werden können, das erfahren Sie demnächst in diesem Bereich.

Irgendwann geht es weiter, wahrscheinlich wenn ich eine Digtalkamera habe, viel Zeit, die Sonne scheint und ich keine Lust habe, an meiner Anlage oder an Fahrzeugen zu bauen. Wer ganz dringend was wissen will, muß sich per Mail melden.
 

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