RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#1 von Muc1966 , 25.11.2020 16:35

Grüße in die Runde,

habe in den letzten Monaten viele meiner Reisezugwagen von den originalen Innenbeleuchtungen mit Glühlampen befreit und mit in der Helligkeit regelbaren LED-Streifen eines bekannten Herstellers versehen. Jetzt stellt sich mir die Frage wieviel Digital-Strom (das an Strom was am Gleis vorhanden ist) eingespart wird im Vergleich zu vorher.

Kann mir jemand sagen wie ich das in der Praxis messen kann und was brauche ich an Gerät dazu? Habe noch zum Praxistest einen 4-teiligen Doppelstock-Wagenzug in der alten Lackierung und einen 5-teiligen roten Doppelstock-Wagenzug bereits umgerüstet. Der hat jetzt auch ein wesentlich helleres schöneres gleichmäßigeres Licht über die gesamten Wagenlängen. Die passende rote 111ér bekam auch einen Märklich Hochleistungs-Nachrüst-Set 60760 und der 6080 flog mitsamt Motor raus. Nur - wieviel Energie verbraucht der beleuchtete Zug im Stand jetzt im Vergleich zu seinen noch nicht umgerüsteten Kollegen?

Bislang mache ich die Gleisabschnitte (Betriebswerke, Bahnhöfe und Abstellgruppen) der nicht fahrenden Züge über Schalter stromlos um die Booster nicht zu überlasten nur will ich meine Züge - zumindest in den Bahnhöfen - gerne leuchten lassen. Im Schattenbahnhof oder nicht sichtbaren Bereich wird das mit den Abschalten auch so bleiben. Wäre doch auch blöd Züge stundenlang beleuchtet zu haben wenn sie eh nicht bewegt werden.

Grüße

Bernd


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RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#2 von Helgasheimkeller , 25.11.2020 17:32

Hallo Bernd Zu Deiner Frage eine Glühlampe nimmt je nach Spannung zwischen 50-70mA auf. LEDs liegen bei 3-15mA je nach Typ und Vorwiderstand. Zur Kontrolle habe ich in die Zuleitung der Stromversorgung der Digitalzentrale CS1 mit ESU update ein Digitales Multimeter von 2-20 Amp. eingefügt. So kann ich wenn ich es einschalte genau ablesen wieviel jeder Wagen oder Lok an Leistung auf nimmt. Bei meiner Anlage Die Stromversorgung des Netzteils liefert bei 21V Gleichstrom 4,5A. Ich komme ohne Booster aus denn alle Züge fahren ja nicht, die Überwachung der U-Bahnhöfe 40 Gleisabschnitte beträgt 600mA. Die Wagenbeleuchtung mit LEDs pro Wagen liegt zwischen 10-und 14mA( Industrie SMD LEDs) Wenn ich Betrieb mache und Züge fahren lasse so liegt die Stromaufnahme ungefähr bei 1,8 bis 2,3 A noch Fragen. Hier ein Foto von meinen Messgerät.

Gruß Werner


SabrinaMirijam


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RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#3 von Pauline , 26.11.2020 08:45

Hallo, Bernd!

Meine Anlage betreibe ich derzeit mit der Märklin-CS1 ohne ESU-Update. Sie liefert 3 A. Booster habe ich nicht verbaut.
Es sind max. 8 Züge gleichzeitig unterwegs; davon die Hälfte mit beleuchteten Wagen. In meinen 4-achsigen Reisezugwagen
befinden sich 9 LED (aus LED-Stripes).
Die CS1 zeigt mir hierfür als max. Strombedarf knapp 2,5 A an - somit kann ich Werners Aussage bestätigen.
Probleme mit Überlastung oder "Fehlfunktionen" beim gleichzeitigen Fahren und Schalten habe ich bisher nicht festgestellt.


Viele Grüße!
Jürgen
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RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#4 von Heinzi , 26.11.2020 09:53

Hallo Werner

Zitat

... Zur Kontrolle habe ich in die Zuleitung der Stromversorgung der Digitalzentrale CS1 mit ESU update ein Digitales Multimeter von 2-20 Amp. eingefügt. ....



Wie sieht denn der Vergleich von Multimeter zur internen Stromanzeige der CS1 aus.



Zitat
LEDs liegen bei 3-15mA je nach Typ und Vorwiderstand.


Ich erlaube mir die kleine Anmerkung, dass dieser Wert jetzt nicht einfach mit der Anzahl LED multipliziert werden darf. Denn normalerweise sind die LED in einem Wagen (LED Leiste) ja alle in Serie geschaltet. Also bei beispielsweise 8 LEDs in einem Wagen sind es keinesfalls 24-120mA, sonder wie Werner richtig schreibt:

Zitat
Die Wagenbeleuchtung mit LEDs pro Wagen liegt zwischen 10-und 14mA

Und dieser Stromverbrauch ist ziehmlich unabhängig von der Anzahl der LEDs im Wagen (resp auf einer Leiste), weil sie eben in Serie geschaltet sind. Die Glühlampen dagegen sind meist parallel geschaltet. D.h der Stromverbrauch kann/muss hier mit der Anzahl Lampen multipliziert werden.


Zitat

Habe noch zum Praxistest einen 4-teiligen Doppelstock-Wagenzug in der alten Lackierung und einen 5-teiligen roten Doppelstock-Wagenzug bereits umgerüstet. Der hat jetzt auch ein wesentlich helleres schöneres gleichmäßigeres Licht über die gesamten Wagenlängen. ..... Nur - wieviel Energie verbraucht der beleuchtete Zug im Stand jetzt im Vergleich zu seinen noch nicht umgerüsteten Kollegen?


Das ist jetz nicht ganz so einfach weil ich die Anzahl der Lampen und verschaltung der LEDs nicht kenne.

Also nur beispielhaft
4 Wagen a je 6 Lampen (oben 3 und unten 3) = 24 Lampen x ca 60mA = 1440mA = 1,44A (bei 5 Wagen =1.8A) da macht z.B eine MS bereits schlapp
4 Wagen a je 2 LED-Leisten (eine oben eine unten) = 8 Leisten x ca 20mA = 160mA (= 0.16A) (bei 5Wagen = 200mA)

Also 9 mal weniger! oder 1,28A eingespart. Mit dem was du also bei einem Zug einsparst könntest du gleich 8 weitere betreiben!


Gruss Heinzi
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RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#5 von Michael Knop , 26.11.2020 10:33

Hi Bernd,

mit einem entsprechenden Messgerät ist der Stromverbrauch ja einfach zu ermitteln - entweder jeden Wagen einzeln, oder den Zug auf einem "abgesperrten" Gleisabschnitt - wenn du die Messung mit "Digital"-Strom machst sind die Ergebnisse, absolut gesehen, zwar nicht korrekt, aber zum Vergleich (mit genau so) ermittelten Ergebnisse von Glühlampenbeleuchtungen doch Vergleichbar.

Wenn Du exakte Ergebnisse möchtest, musst du die Messungen mit einer Gleichspannungsquelle im Bereich von etwa 18 Volt durchführen (z.B. Netzteil der MS2).



Zitat von Helgasheimkeller im Beitrag Energieaufwand bei Reisezugewagen


Zu Deiner Frage eine Glühlampe nimmt je nach Spannung zwischen 50-70mA auf. LEDs liegen bei 3-15mA je nach Typ und Vorwiderstand.



Hi Werner,

die angegebenen 50 - 70 mA für Glühlampen sind nicht richtig (bei Benutzung der "richtigen" Glühlampen):
Die Lämpchen 610080, die im Digitalbetrieb bei Innenbeleuchtungen verwendet werden sollen, verbrauchen 22 mA!

50 bis 70 mA haben die "alten" Lämpchen, die im Digitalbetrieb nicht zu gebrauchen sind, weil sie viel zu heiß werden, und Innenbeleuchtung und Wagen! beschädigen können.

Damit verbraucht eine typische Märklin-Innenbeleuchtung mit 2 Glühlampen 610080 etwas weniger wie 50 mA - (Übliche) LED Innenbeleuchtungen mit vielen Einzel-LED verbrauchen, je nach Helligkeit und Anzahl der LED auch bis zu 40 / 50mA je Wagen.


Nur LED-Beleuchtungen, die wie die Glühlampenbeleuchtungen mit Lichtleitern arbeiten (z.B. die von Brelec) und daher mit 2 LED auskommen, verbrauchen deutlich weniger Strom - im konkreten Fall etwa 15 - 20 mA.



Es gilt also der Grundsatz:
Nur weil LED Draufsteht, ist der Stromverbrauch nicht unbedingt niedriger - es kommt darauf an, was man damit macht (wie immer!)




Viele Grüße, Michael


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RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#6 von hu.ms , 26.11.2020 12:17

Da kann ich nur zustimmen.
Die den led vorgelagerte schaltung für gleichrichtung und flackerschutz kann mehr oder weniger effizient sein.
Meine eigenbau-schaltung aus 5 bauteilen pro wagen ergibt bei 12 led 17mA stromverbrauch.
Macht bei 10 beleuchteten garnituren a 6 wagen rd. 1 A.

Hubert


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RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#7 von SET800 , 26.11.2020 12:44

Hallo,
viele Digitlmultimeter zeigen bei "Digitalstrom" Phantasiewerte an. Empfehlung, Lokomotiven vom Gleis und mit Gleichstrom aus einem Netzteil messen. Wenn teils Einweggleichrichtung verwendet wird, dann auch umgepolt messen und beide Meßwerte addieren.

Grüße Wolfgang.


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RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#8 von Martin Lutz , 26.11.2020 13:04

Zitat von Heinzi im Beitrag Energieaufwand bei Reisezugewagen


Zitat von Helgasheimkeller im Beitrag Energieaufwand bei Reisezugewagen
LEDs liegen bei 3-15mA je nach Typ und Vorwiderstand.

Ich erlaube mir die kleine Anmerkung, dass dieser Wert jetzt nicht einfach mit der Anzahl LED multipliziert werden darf. Denn normalerweise sind die LED in einem Wagen (LED Leiste) ja alle in Serie geschaltet. Also bei beispielsweise 8 LEDs in einem Wagen sind es....

Nein, diese Anmerkung kann man nicht allgemein fassen. Es gibt hier unterschiedliche Schaltungen: Ich habe Modelle (Liliput Flirt, KISS), die haben zwar 10 oder so LEDs in einem Wagen (vom Hersteller schon so). Aber jedes LED hat einen eigenen Vorwiderstand und ist damit parallel geschaltet mit dem nächsten LED-Vorwiderstand. Dann gibt es LED Leisten, da sind zwei LEDs in Reihe und dann mit einem Vorwiderstand. 5 solcher Gruppen sind parallel geschaltet (10 LEDs total) Die von Hufing haben ebenfalls alle LEDs (mit jeweils einem Vorwiderstand) parallel geschaltet. Handelsübliche 12V LED Bänder haben jeweils 3 LEDs in Reihe zusammen mit einem Widerstand an den 12V.

So. Sollte die Leiste auch bei Analog gut funktionieren und nahezu über den ganzen Gleis-Spannungsbereich einigermassen gleich hell leuchten, funktioniert eine Reihenschaltung von 8 LEDs gar nicht mehr. Aber ein 5V Regler und dann nur zwei LEDs in Reihe, wird dann für analog wesentlich besser funktionieren.

Also alles über den gleichen Zaun brechen zu wollen, geht NICHT!


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RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#9 von vt798 , 26.11.2020 13:06

Hi,

Zitat von Heinzi im Beitrag Energieaufwand bei Reisezugewagen

... Denn normalerweise sind die LED in einem Wagen (LED Leiste) ja alle in Serie geschaltet.



Also meine LED Leisten (zB. Hufing) sind alle parallel geschaltet (Sowoh die Leisten als auch die einzelnen LEDs). Deshalb hat jede LED ihren eigenen Vorwiderstand und man kann die Leiste auch beliebig kürzen.

Um den Stromverbrauch zu messen, einfach den Wagen auf die Seite legen, mit Gleich/Wechselspannung versorgen und einen Multimeter in Reihe verdrahten. Dann P = U * I

Gruß Siggi


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RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#10 von Heinzi , 26.11.2020 15:37

Hallo Zusammen
[quote="Martin Lutz" post_id=2196409 time=1606392243 user_id=124]
Nein, diese Anmerkung kann man nicht allgemein fassen. Es gibt hier unterschiedliche Schaltungen:
[/quote] Autsch, da hab ich noch lernpotential.

Habe in Erinnerung, dass ich mit nur einem Poti alle LEDs in der Helligkeit einstellen konnt, falschen Schluss gezogen.
Insbesondere das mit mit beliebigen kürzen spricht i.d.T für die Parallalschaltung.
Muss mir heute aben mal meine Hufing Leisten zur Brust nehmen.


Gruss Heinzi
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RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#11 von hu.ms , 26.11.2020 17:19

Ich habe zuerst auch die hufing-leisten eingebaut,
die ich um pufferkondensatoren sowie lade- und entladewiderstände verbessert habe:



Nachdem die eigenbauschaltung nach Ingo Mögling aber nur die hälfte strom benötigt
und die 5 bauteile pro wagen nur 1,30 € kosten bin ich dazu übergegangen:



Ist aber wie bei den meisten dingen: wer sparen will, hat mehr arbeit.

Hubert


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RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#12 von Helgasheimkeller , 28.11.2020 11:44

Hallo Ich melde mich noch einmal weil ich einiges so nicht stehen lassen will. Hallo Michael die neuen Glühbirnen von Märklin sind funzeln und für Reisezüge aus der Länderbahnzeit aber es sind Glühfadenlampen und sehr ineffizient (etwa 10–22 lm/W verglichen mit 61–140 lm/W für weiße LEDs)
Für meine Züge verwende ich SMD LEDs und löte die auf Lochrasterplatinen mit SMD Widerstände siehe Fotos



Gruß Werner


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RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#13 von raily74 , 09.12.2020 14:18

Hallo zusammen,
da ich gerade vor der Kaufentscheidung eines Boosters stehe, bin ich hier auch sehr tief im Thema. Ich mache es ähnlich wie Werner und Hubert, jedoch schalte ich niemals einzelne LEDs parallel.


Um den Energiebedarf zu optimieren, gehe ich wie folgt vor:

    Übertragung der Schienenspannung auf die Kupplung der Zuglok über ein Mini-Relais in der Lok
    (mit dem ESU V5 und 250mA am Funktionsausgang wird das ggf. bald überflüssig).

    Einspeisung der Schienenspannung in die Waggons über elektrische Kupplungen.

    Umwandlung in Gleichstrom über Brückengleichrichter oder vier Dioden.

    Begrenzung auf 15 Volt mittels Spannungsregler 78L15.

    Zwei Stränge à vier LEDs Typ PLCC2 (352 jeweils in Reihe auf Lochstreifenplatine. Ein gemeinsamer SMD-Widerstand.

    Die Abstände der LEDs variieren und richten sich nach den Abteilen (möglichst zentral über jedem Abteil).

    Eine Einspeisung in der Mitte zwischen LED 4 und LED 5. Vier LEDs zeigen lach links, vier nach rechts.

    Relais in der Lok und LED-Streifen in den Wagen mit Stützkondensatoren mit Ladeschaltung über Widerstand und Diode.

    Stromverbrauch: <20 mA je Wagen; <40 mA bei den DoStos (<10 mA je Reihenschaltung)
    bei durchschnittlich sechs Waggons also <120 mA je Zug!



Das Foto zeigt beide Schaltungen im Triebkopf eines ICEs. Das blaue Relais (an 78L12 und Elko) schaltet die Schienenspannung an den 78L15 im Triebkopf und an die folgenden Waggons.

Bild entfernt (keine Rechte)

Hier das Ganze in einem Waggon:

Bild entfernt (keine Rechte)

Bild entfernt (keine Rechte)


Viele Grüße, Michael

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zuletzt bearbeitet 26.05.2021 | Top

RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#14 von hu.ms , 09.12.2020 16:58

Hallo Michael,

interessante lösung. Ich habe auch mit spannungsreglern experimentiert, bin aber zu dem ergebnis gelangt, dass sie keine vorteile bringen.
Inzwischen habe ich rd. 60 wagen mit einem gleichrichter wegen der digitalspannung am gleis, einem elko (incl. ladewiderstand) zur überbrückung von versorgungsaussetzern und einem poti zur helligkeitseinstellung bestückt. Sh. foto oben.

Weiter lasse ich die leds nach oben ins wagendach leuchten, wo ganz normales weisses druckerpapier das licht schön gleichmäßig in den wagen reflektiert.

Hubert


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RE: Energieaufwand bei Reisezugewagen

#15 von SET800 , 09.12.2020 19:41

Hallo,

Hinweis, die Märklin-Mobilestation2 hat im Menue auch eine Strommeßfunktion.

Grüße


SET800  
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