Der Trafo setzt den Netzstrom von 230V in 12V um, mit dem Drehregler kann nun von 0 - 12V Strom auf das Gleis gegeben, ggf. kann der Drehregler am Trafo auch umpolen, so kann die Lok vorwärts und rückwärts fahren
In der Lok wird nun von den Rädern (manchmal auch Schleifer auf der Schiene) der Strom abgenommen und an den Motor weitergegeben. Eine simple Schaltung rund um den Motor sollen Störungen minimieren, eine Drossel und ein kleine Entstörkondensator sind meistens dann doch in der Lok verbaut. Hat die Lok richtungsabhängige Stirnlichter (rot / weiß wechselnd je Fahrrichtung) wird dies in der Regel über Dioden beschaltet, die den Strom nur in einer Richtung durchlassen.
Baut man so einen Gleisoval auf, läßt sich so schon EINE Lok steuern.
Sollen mehrere Lok's in einem Kreis unabhängig gesteuert werden, bedeutet dies, die Gleisabschnitte mit verschiedenen Trafo's zu versorgen. Das geht so einfach nicht, denn wenn die Lok den einen Gleisabschnitt verläßt kommt sie in den Berich, der von einem anderen Trafo versorgt wird - hier kann natürlich der Regler eine ganz andere Stellung haben - im ungünstigen Fall "rückwärts" ...
Und wie geht Digital?
Jetzt kommt Elektronik in's Spiel …
Mit so wenigen Komponenten wie bei Analog geht es bei Digital nicht mehr.
Zunächst braucht jede Lok einen Dekoder. Das ist ein elektronisches Bauteil, welches entscheided, ob die Informationen aus dem Gleis für diese Lok bestimmt sind.
Das ist das Grundprinzip der digitalen Steuerung - nun zu den Komponenten.
Da der Dekoder für seinen eigenen betrieb Strom benötigt, muß also immer eine Gleisspannung vorliegen.
Somit fällt das Steuern der Lok über die Spannungsstärke aus, das wird nun über Datenpakete erreicht, die auf die Gleisspannung aufmoduliert werden.
Dazu benötigt man die sogenannte Zentrale. Die erzeugt aber nicht nur ddas Gleissignal sondern kann dies für mehrere Loks machen.
Die Datenpake werden wir zuvor beschrieben von jedem Dekoder empfangen, nur der Dekoder mit der richtigne Adresse führt den empfangenen Befahl aus, die anderen Loks ignorieren es einfach.
Das macht es allerdings erforderlich, dass alle Loks eine eigene Adresse bekommen, damit nicht zwei verschiedene Loks den gleichen Befehl ausführen. Das kann aber auch gewollt sein, zum Beispiel bei einem Lokdokoder in der Lok und einem Funktionsdekoder im Steuerwagen am gleichen Zug. Das läßt sich zwar auch noch etwas anders errerichen, aber bei Zügen, die nicht getrennt werden (ICE o.ä.) macht es durchaus so Sinn.
Die Datenpakete werden nicht eigenständig von der Zentrale erzeugt, sondern die Zentrale stellt nur die Datenpakete in das Gleis. Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Daten zu erzeugen, dies können Handregler sein, ein Computer der Steuerungsaufgaben übernimmt oder die Lok selber, die an einem Sensor ein Ereignis auslöst.
Ein Steuerwagen, der mal mit der Lok und mal mit einer anderen Lok über die Bahn fährt, hat der Steuerwagen einen Funktionsdekoder mit einer eigenen Adresse. Damit nun beim Fahrtrichtungswechsel die Stirnbeleuchtung richtig umschaltet, wird ein Zugverband aus Lok und Steuerwagen in der Zentrale angelegt (Consist-Adresse). Nun wird mit der Lok der Fahrtrichtungswechsel durchgeführt, setzt die Zentrale dieses auch auf der zugewiesenen Adresse ebenfalls aus ...
Es ergeben sich viele Möglichkeiten, die mit einer analogen Bahn nicht vorstellbar wären, am Ende muß man das aber auch alles beherrschen …
Auch bei Digital gilt, vieles geht, nicht alles muß.
Aber Achtung! Eine Lok, die Analog nicht gut fährt, fährt Digital nicht besser. Vor dem digitalisieren muß man sich davon überzeugen, dass ein Umbau sinnvoll ist.
Moderne Lok's haben eine Digital-Schnittstelle nach NEM, da gibt es verschiedene, andere Lok's sind bereits ab Werk mit einem Dekoder ausgestattet, bei älteren Lok's muß man einen entsprechenden Umbau vornehmen.
Wie ein Umbau durchgeführt wird, gibt's im Internet reichliche Berichte, oft sogar zu dem Modell, welches gerade umgerüstet werden soll.
Für welches Digital-System man sich entscheided, muß jeder für sich entscheiden. In manchen Fällen wird einem die Entscheidung abgenommen, wenn der bevorzugte Hersteller ein System anbietet, dann lohnt sich ein Umbau auf ein anderes System in der Regel nicht.
