Umbau von Katos ICE4 auf DCC und Beleuchtung

Die BR412 ist bei der DB nun bereits seit Ende 2016 im Einsatz und so war, als Kato letztes Jahr den ICE4 angekündigt hatte, klar: der muss her – besonders nachdem sich die Kato-TGVs bisher als äußerst laufruhig und entgleisungssicher vielfach bewährt haben.

ICE4 auf Fahrt

In gewohnter Weise in „Buchschuber“ sauber und sicher verpackt, präsentiert sich der Zug in einem sehr ansprechenden Finish. Der 7-teilige Grundzug (#K10950) und die 5-teilige Ergänzungseinheit (K10951) besitzen je einen Motorwagen. Dieser wird bei der Grundversion an 3-ter Position bei der Komplettversion an 5-ter und 6-ter Position eingereiht. Das sollten alle „Betriebsbahner“ mit abschaltbaren Abschnitten vor den Signalen einkalkulieren – der Zug ist von Wagen 1 bis 6 immerhin schon 1,08m lang. Einfacher wäre es da schon gewesen, wenn der Antrieb im Triebkopf säße (und, wenn wirklich nötig noch im 2-ten Wagen). Persönlich fahre ich mit DCC und einem Steuerprogramm, dem man lediglich beibringen muss wie lange der Zug ist und wie seine (Beschleunigungs- und Brems-) Kennlinie aussieht, damit er vor jedem roten Signal sicher anhält. Stören wird die DCC-Fahrer eher, dass auf diese Weise 2 Fahrdecoder und – wenn der Lichtwechsel funktionieren soll – zwei Funktionsdecoder notwendig werden. Für beide Spannungsarten wäre es also deutlich vorteilhafter gewesen, wenn es im Zug elektrisch leitende Mehrfach-Verbindungen zwischen den Wagenteilen gegeben hätte. Kurz hatte ich mir überlegt, die Signale für die Front-/Schluss-Beleuchtung und das Ein-/Ausschalten der Wagenbeleuchtung durch zu schleifen – noch besser auch gleich die Stromabnahme von den Wagen, doch dann bin ich bereits bei 5 Leitungen. Das erschien mir dann aber bei 12 Wagen – sprich 11 Kupplungen – doch zu aufwändig. Wahrscheinlich erging es den Kato-Entwicklern ähnlich?! Die Schwierigkeit liegt aber auch an der neuen Kupplungskonstruktion der ICE-Wagen, die vorbildgerecht deutlich länger (18cm) ausfallen als die TGV- (11,5cm) oder andere Personenwagen (üblicherweise 16,5cm). Die Faltenbälge sitzen dabei auf den Kupplungsdeichseln und dienen dem Verbinden (Klipsen) der Wagen. Durch die Position der Faltenbälge schwenken diese mit der Kulisse bei Kurvenfahrt deutlich aus – erst ab Radien größer 2m ist davon kaum mehr was zu sehen. Passt gut zum Schnellfahr-Zug – weniger zur Modellbahn. Meine Radien liegen im Bereich von 1m – dort ist es noch deutlich sichtbar. Da aber die Fahreigenschaften an sich – wie gewohnt bei Kato – über jeden Zweifel erhaben sind und der Zug mit 2.188mm Länge schon einen sehr eleganten Eindruck hinterlässt, kann man drüber getrost hinwegsehen (den in der Anleitung angegebenen Mindestradius von 28,2cm habe ich mangels entsprechender Kurven nicht ausprobieren können).

Kupplungsauslenkung in der Wende bei einem Radius von 365mm

Kupplungsauslenkung bei einem Radius von 530mm 

Kupplungsauslenkung bei einem Radius von 1300mm

Kupplungsauslenkung bei einem Radius von 3000mm

Auf einer Weichenstraße

Durchfahrt durch eine Wende im Rohbau mit voller Fahrt

Wiedereinscheren nach der Wende

Selbst durch die Hilfswende nach dem Fiddle Yard geht es mit 350km-h

Wenn man sich nun schon die Mühe der Digitalisierung macht, dann sollte auch gleich überlegt werden, ob eine Beleuchtung erwünscht ist. Beim normalen Tagbetrieb ist beim Original durch die dunklen Fensterbänder nicht viel davon zu sehen – erst bei Nachtfahrten fiel das ins Gewicht. Auf der anderen Seite sieht ein beleuchteter Zug schon eindrucksvoll aus. Nach einem schnellen „Lichttest“ an einem Wagen entschied ich mich für eine Beleuchtung.

Für beide Vorhaben bietet Kato relativ einfach zu montierende Nachrüst-sets an:

K10950-D1 Decoder-Set (Zimo mit RailCom) für den Grundzug: 2 Funktionsdecoder + 1 Fahrdecoder

K10950-D2 Decoder-Set (Zimo mit RailCom) für die Ergänzung: 1 Fahrdecoder

K11-211 Beleuchtungsset für 1 Wagen

K11-212 Beleuchtungsset für 6 Wagen

Da alle Sets bei Lieferung des Zugs noch nicht bestellbar waren, habe ich die Umbauen wie bisher bereits bei den TGVs vorgenommen: Beleuchtung mittels LED vom Band, Decoder DH10C wie bei den meisten meiner Loks.

Um es vorneweg zu sagen: der Umbau unter Verwendung der Originalteile geht schneller und ist zumindest bei den Decodern nicht merklich teurer (die beiden Kato Sets für gut 84€ gegenüber 2 Fahrdecodern 50€ plus 2 Funktionsdecodern 30€). Bei die Wagenbeleuchtungen ist es jedoch auch kostenseitig recht interessant, da ein 6er Set mit mindestens 46€ zu Buche schlägt – also 92€ pro Zug – das geht „mit der Hand am Arm“ für ca. 60ct pro Wagen – also für weniger als 10% der Kosten. Fairerweise muss dabei gesagt werden, dass bei den Kato-Beleuchtungssets auch die Plexiglas-Leuchtkörper mit dabei sind, die beim ICE4 bereits montiert sind. Diese sind wohl für die kurzen TGV-Wagen gedacht und könnten noch gut für einen zu beleuchtenden TGV verwendet werden...

Begonnen habe ich damit auf jeden Wagenboden die Nummer der Wagenreihenfolge im Zug mit weißem Lackstift zu vermerken, da jeder Wagen unterschiedlich ist und die Zuordnung nicht vertauscht werden sollte. Danach werden die Gehäuse abgenommen und ebenfalls (unsichtbar von innen) markiert. „Spreizen Sie den unteren Rand des Gehäuses leicht nach außen“ schlägt dazu die Bedienungsanleitung vor. Am einfachsten geht das am Wagenende rechts und links am Faltenbalg oder bei vielen Wagen direkt am Drehgestell. Ist das weiße Gehäuse an einer Stelle mit den feinen Rastnasen aus dem grauen Untergestell gesprungen, kann mit dem Daumennagel (oder einem Kunststoffplättchen/Scheckkarte) dieser Trennlinie entlang gefahren und das Gehäuse schließlich abgenommen werden.

Gehäuseabnehmen am Wagenende beginnen...

...und vorsichtig mit dem Fingernagel entlang des Länsträgers fahren

Da ich nun sowieso jeden Wagen einzeln in die Hände nahm, wurden mir auch die vielen konstruktiven Unterschiede und die tolle Bedruckung der Wagen erst so richtig bewusst. Dasselbe gilt für die 3 verschiedenen Drehgestell-Blenden, die sehr detailreich und tieft graviert sind. Lediglich am grauen (sehr schmalen) Fahrzeugrahmen sind keine Beschriftungen angebracht. Auch die Dachnachbildungen mit einzeln eingesetztem Klimateil, den Stromübergängen an den Wagenenden und den Stromabnehmern an Wagen 4 und 8 sind sehr filigran dargestellt. Die Stromabnehmer sind vorbildgerecht nachgebildet und liegen in eingezogenem Zustand sehr schön eng am Wagendach. Mir persönlich kommt die Kato-typische Ausführung der Abnehmer aus Kunststoff sehr entgegen, da ich mit feiner Oberleitungsattrappe fahre und sich die Pantographen so durch einem einfachen Tropfen UHUplast auf der gewünschten Höhe fixieren lassen.

Wenn nun alle Wagen offen vor einem stehen, sieht man auch die liebevoll angedeutete Inneneinrichtung, die nun geradezu danach schreit, wenigstens die Sitze blau zu streichen (im Speisewagen rot). Dabei sei nur angemerkt, dass man so auch würdigt, was 830 Sitzplätze bedeutet…

Das Hervorheben der Sitze ergibt einen schönen Kontrast im Innenraum

So lange die Sitze nun trocknen, bereite ich die Innenbeleuchtung vor. Im Grunde genügen 2 weiße LEDs mit geeignetem Vorwiderstand. Ich verwende für viele Ausleuchtungsfälle LEDs vom Band (die Kosten liegen dann bei wenigen Cent und die LEDs sind bereits auf einem Tragekörper – in diesem Fall eine Leiterplattenfolie – fixiert). Bei den beiden gewählten kaltweißen LEDs (1,73mA) und der auf 15,5V eingeregelten Spannung meiner Booster ergibt sich mit einem Vorwiderstand von 4,7kΩ ein angenehmes Licht - das hängt im Wesentlichen von den verwendeten LEDs ab.

Ein Test, ob der ausgerechnete Widerstand auch die gewünschte Lichtstärke erzeugt

Da der Platz ausreichend ist, wird auch gleich ein kleiner Pufferkondensator von 47µF (50V) vorgesehen. Ich habe einen normalen Elko verwendet – da dieser keine Wechselspannung verträgt, brauche ich noch einen kleinen Brückengleichrichter (DF06S in smd-Bauform), der mir die notwendige Gleichspannung herstellt (auch gut für die LEDs). Das deutlichflackerfreiere Licht ist mir die Zusatzkosten von ca. 42Cent wert.

Start Einbau Innenbeleuchtung

Kondensator und Gleichrichter für Flackerfreiheit

Bei der original Kato-Nachrüstung wird zur Kontaktabnahme ein Bronzeplättchen zur den Kontaktfedern der Drehgestelle dazwischengeschoben. Die Alternative wäre ein Anlöten direkt an diese Kontaktfedern (das habe ich bei den Decodern wegen der Kontaktsicherheit so gemacht). Da mir das zu aufwändig erschien und ich keine dünnen Bronzestreifen hatte, habe ich versilberten Kupferdraht mit einer Stärke von 0,4mm verwendet (sehr kontaktsicher, kostengünstig und leicht zu Löten). Im ersten Schritt werden die Bauelemente vorbereitet: der Gleichrichter mit dem Kondensator miteinander verlötet (plus an plus; minus an minus), die Drahtstücke gebogen (ca. 45mm lang – 90° Winkel – ca. 15mm hoch), die LEDs mit dünnen flexiblen Litzen versehen und schließlich die Anschlussdrähte des Widerstands so geformt, wie es am besten für den Einbau passt.

Gleichrichter und Kondensator werden polungsrichtig zusammengelötet

Bei einem 12-Wagen-Zug kann einen Kleinserie nicht schaden

Befestigung mit einem Tropfen Heißkleber

Am einfachsten ist die Befestigung der LEDs am Lichtleiter und des Gleichrichter/Kondensator-Blocks mittels feindosierbarer Heißklebepistole zu bewerkstelligen. Platz hat es genug – außer bei den beiden Pantographen-Wagen: dort passt der Kondensator nur ganz hinten in den Wagenkasten. Die beiden Drähte werden rechts und links in die für die Bronzestreifen vorgesehenen Löcher direkt auf die Stromabnahmebleche geschoben – der Kontakt über die 45mm Länge ist ausreichend.

Vor dem Kondensator ist die Öffnung zu erkennen in die die Silberdrähte zur Kontaktabnahme eingeschoben werden

 So sitzen sie richtig - über dem Drehgestell ist bei der Kontaktbahn der Draht zu erkennen

Die Drähte werden an die Wechselspannungsseite des Gleichrichters angelötet 

Die beiden LEDs sind mit einem Tropfen Heißkleber am Lichtleiter befestigt und der Widerstand am Gleichrichter angelötet

Oben werden die Drähte an die Wechselspannungseingänge des Gleichrichters gelötet, der Minuspol der LEDs an den Minuspol des Gleichrichters, der Widerstand an den Pluspol und auf der anderen Seite die Plusleitung der LEDs. Um die LEDs nicht nach unten durchscheinen zu lassen sollte noch aus schwarzem Isolierband eine Blende gebastelt werden.

Bei den beiden Wagen mit Pantogrphen muss der Kondensator ganz ans Wagenende - geht im Prinzip genau so einfach - nur müssen die beiden Zapfen ab

Nach dem Anschluß der LEDs wird mittels Klebestreifen eine Blende angebracht um Fremdlicht zu verhindern

Zum Test aufs Gleis – fertig. Da für den Decodereinbau bei den Motorwagen das Chassis ohnehin zu zerlegen ist, ist es hier einfacher am Wagenende dünne Litzen für die Versorgung der Beleuchtung anzulöten und die Silberdrähte wegzulassen.

Bei den Motorwagen werden an Stelle der Drähte Kabel angelötet

Der Decodereinbau bei den Motorwagen ist der kniffligste Part der Aktion: Bei abgenommenem Gehäuse kann der mittlere Teil des Chassis abgeclipst werden, dann liegen Motor, Drehgestelle und Strombleche frei. Die Drehgestelle lassen sich vorsichtig aushängen und mit samt Antriebswelle beiseitelegen. Dann können noch vorsichtiger die Kontaktbleche herausgenommen werden; dabei auch die kleinen Blechverbindungen zum Motor entfernen. Am einfachsten ist es, die neue Verbindung direkt am Motor herzustellen: dazu werden vorsichtig die Messing-Anschlusspole des Motors abgezogen - eine nach der andern. Wie bei den meisten Kommutator-Motoren werden mit diesen Messingteilen durch kleine Spiral-Federchen die Kohlen gegen den Kommutator gedrückt. Bitte über einer Wanne oder ähnlichem arbeiten, da die Federchen zur Flucht neigen. Das orangene und das graue Decoder-Kabel auf ca. 30mm kürzen und an je eines dieser Messing-Teile anlöten.

 

Vorsichtiges Heraushebeln der Kohlenhalter bzw. Motoranschlüsse 

Die Spannungsversorgung wird direkt an die Kontaktbleche angelötet

Den Motor wieder vorsichtig zusammensetzen und das rote und schwarze Kabel (ähnliche Länge) an die Bronzeblech-Streifen im Bereich des Absatzes anlöten (zusätzlich ganz Richtung Wagenende an dieselben Teile je eine dünne Litze für die Beleuchtung anlöten – siehe oben). Sind die Kontaktbleche wieder montiert, dann sollte hinten auf jeder Seite eine Leitung für die Beleuchtung zu der entsprechenden Öffnung durchgefädelt sein und die angelöteten Kabel zum Decoder die Federwirkung für die Drehgestell-Kontakte nicht stören. Da zwischen den Motorkontakten und den Kontaktblechen sehr wenig Abstand ist, muss hier ein schmales Stück Klebeband aufgebracht werden um den Kontakt zwischen Motor und Schienenanschluss zu verhindern. Die allermeisten Decoder überleben einen solchen Kontakt nicht. Der jetzt frei schwebende Decoder kann nun mittels doppelseitigem Klebeband an den Chassis-Deckel montiert werden (wenn möglich die Kabel dabei auch mit ankleben, damit sie möglichst nicht die Antriebswelle berühren – ja, das ist etwas knifflig, aber geht mit Hilfe einer guten Pinzette). Nach vorsichtigem Aufclipsen des Deckels kann die Probefahrt starten.

Motorkontakte und Kontaktbleche wieder montiert

Der Decoder findet seinen Platz in der unteren Abdeckung des Wagens - die Kabel sollten möglichst den Kontakt mit der Antriebswelle vermeiden

Wenn auch nicht trivial, aber doch einfacher, ist das Einbauen der beiden Funktionsdecoder. Die Gehäuse sind ja bereits wegen des Beleuchtungseinbaus abgenommen, so dass nun recht einfach die Inneneinrichtung abmontiert werden kann. Dazu vorsichtig die Haltelaschen beiseite biegen. Beim Abnehmen darauf achten, dass das Federchen der Kupplung nicht verloren geht. Die LED-Platine des Steuerwagens liegt nun gut sichtbar vor einem. Nach dem Entfernen der eingelegten Verbindungsfedern die Platine herausnehmen.

Ein zerlegter Steuerwagen

Erst die Kontaktfedern, dann die LED-Platine entfernen

Die beiden Plus-Anschlüsse werden mit einem kurzen Kabel verbunden und je nach Fahrtrichtung der gelbe (für das hintere Licht) und der weiße (für das vordere Licht) angelötet (siehe Bild). Also beim vorderen Steuerwagen weiß=weißes Licht und gelb=rotes Licht, beim hinteren entsprechend anders herum (wenn es je nicht stimmen sollte, dann muss eben später die Zuordnung durch Ändern der CVs richtig gestellt werden). Schwarze und rote Litze wieder - wie schon bei den Motorwagen - vorsichtig an die Kontaktbleche anlöten.

Die Anschlüsse der LED-Platine

Die Anschlüsse der Platine vor Montage der Kontaktbleche isolieren

Der Zusammenbau - wieder mit Klebebandstreifen dort, wo vorher die Verbindungsfedern (werden nicht mehr gebraucht) waren – ist deutlich einfach als bei den Motorwagen und die meisten Decoder lassen sich mit doppelseitigem Klebeband von unten in der vorgesehenen Öffnung fixieren. Bei manchen (größeren) Decodern muss eventuell etwas Kunststoff von der Verschlusskappe abgenommen werden. Anmerkung: auf den Bildern kann man erkennen, dass ich einen Fahrzeugdecoder als Funktionsdecoder eingesetzt habe. Ich habe einen Decoder mit defekter Motor-Endstufe „recycelt“ – die Lichtfunktion war OK; dabei ist zu beachten, dass die meisten Decoder sich ohne angeschlossenen Motor sich nur noch mittels POM programmieren lassen. Vor Wieder-Aufsetzen der Innenreinrichtung die Kupplung in die Kulisse legen, dann das Teil aufclipsen und zum Schluss das Federchen mit einer Pinzette durch die Öffnung zur Kupplung einschieben.

Der Decoder findet seinen Platz in der unteren Abdeckung des Wagens - die Kabel sollten möglichst den Kontakt mit der Antriebswelle vermeiden

Es ist vollbracht - jetzt nur noch die Gehäuse wieder aufsetzen

Alle Decoder sollten nun erst einmal die neue Zugadresse bekommen. Die Funktionsdecoder sollten gegensinnig schalten und die Fahrdecoder sind so aufeinander abzustimmen, dass die Fahrkennlinien übereinstimmen – hat bei mir ohne Ändern der Kennlinie sofort geklappt (habe identische Decoder verwendet und es spricht für die Qualität der Motoren).

Auf der Testanlage in der Garage absolviert der Zug 2h Dauerbetrieb völlig problemlos (danach wollte ich  eine Pause)

Im Dämmerlicht sieht man die Beleuchtung und Inneneinrichtung 

Bei Sonnenlicht nicht - obwohl eingeschaltet !

Ob die 9.900kW, die das Original erzeugt, gedrosselt und die Höchstgeschwindigkeit wirklich auf die vorgeschriebenen 250km/h begrenzt werden sollen, muss jeder für sich entscheiden. Mein ICE fährt nun im sogenannten „Rangiergang“ (gedrosselte Fahrgeschwindigkeit bei F4) die 250km/h und im freien Modus 350km/h; seine Top-Speed von 430km/h ist mir zu hoch (gemessen mit der Lichtschranke meines DCC-Systems). Durch die Steuerung mit dem PC sind bei mir auch Anfahr- und Bremsverzögerungen ausgeschaltet – das zu simulieren übernimmt das Steuerprogramm. Das bedeutet für das manuelle Fahren vorsichtiges Umgehen mit dem Regler – man meint die gut 13.000PS des Originals direkt spüren zu können J.

Mein Fazit: ein toller Zug, der mich auf viele Ausstellungen begleiten wird! Beleuchtung ist Geschmackssache – ist aber relativ einfach zu machen. Digitalisierung ist – wie bei allen Kato-Triebzügen – ohne die Original-Lösung ein „netter“ Bastel-Aufwand.

Stefan Wörner