Miniatur Wunderland Hamburg

Direkt an der Elbe in Hamburgs Speicherstadt ist die größte Modelleisenbahn der Welt beheimatet – das Miniatur Wunderland. Hamburgs Touristenattraktion Nr. 1 lockt jährlich 1,3 Millionen Besucher aus allen Teilen der Welt in seine Ausstellungsböden und begeistert nicht nur Modellbahnbegeisterte. Auf 6.800 qm Ausstellungsfläche ist in rund 760.000 Arbeitsstunden eine einzigartige Miniaturwelt entstanden. Sie besticht neben ausgefeilter Technik vor allem durch ihren Detailreichtum. 260.000 liebevoll in Szene gesetzte Figuren, fahrende Züge und Autos, Schiffe; sogar Flugzeuge starten am Knuffingen Airport im Minutentakt. Ein atemberaubender Miniaturkosmos, den es so nirgendwo anders auf der Welt zu sehen gibt.

Delphi ist hier im Hause das beliebteste Entwicklungs-Werkzeug

– Daniel Wolf, Software Developer

Mit Delphi als primärem Entwicklungswerkzeug können wir den vielfältigen Anforderungen des Wunderlandes gerecht werden

– Daniel Wolf, Software Developer

Die Herausforderung

Das Projekt der Zwillingsbrüder Gerrit und Frederik Braun sowie Stephan Hertz begann vor über zehn Jahren. Neben der Anforderung an die quasi permanente Verfügbarkeit der Systeme besteht eine der wesentlichen Herausforderungen darin, die verschiedenen Anlagenteile und Teilsysteme synchron zu steuern. Gesteuert werden nicht nur die Züge, sondern auch noch die über 385.000 Lichter, dazu noch die Autos, Flugzeuge und Schiffe. So gilt es beispielsweise, die Bewegung der Autos mit den Lichtsignalen der Ampeln zu synchronisieren oder die Beleuchtung der Straßen und Häuser mit der Tag- und Nacht-Stimmung des Deckenlichts in Einklang zu bringen.

Die Lösung

Innerhalb des Wunderlandes gibt es eine breitgefächerte Software-Landschaft, welche seit Beginn mit Delphi entwickelt wird und mittlerweile knapp eine dreiviertel Million Zeilen umfasst. Integraler Bestandteil der Architektur ist die präzise Zusammenarbeit der verschiedenen Software-Projekte.

Die Fahrzeugsteuerung plant und überwacht die Fahrtrouten von Fahrzeugen, Flugzeugen und Schiffen. Darüber hinaus kontrolliert sie den Einsatz von Feuerwehrfahrzeugen, die auf ihrem Weg Vorrang vor anderen Fahrzeugen erhalten. Gesteuert werden die Autos dabei von einem „kontrollierten Zufall“, der dafür sorgt, dass Autos verschiedenste Routen nutzen und so zu einem lebendigen Bild der Anlage beitragen.

Die Lichtsteuerung, die neben sämtlichen Anlagen- und Fahrzeuglichtern auch das Deckenlicht kontrolliert, sorgt für imposante Tag- und Nachtszenen. Dabei werden die verschiedenen Bereiche perfekt synchronisiert, damit an den Fahrzeugen oder in den Häusern genau dann das Licht angeht, wenn die Dämmerung einsetzt. Wie in der realen Welt gehen dabei nicht alle Lichter schlagartig gleichzeitig an, sondern nach und nach. Bewohner der Miniatur-Welt gehen abends nicht alle zu selben Zeit ins Bett, so dass die Lichter deren Fenster auch per Zufall ausgeschaltet werden.

Auch die Zugsteuerung “Railware”, welche nicht im Wunderland entwickelt wird, ist ein Delphi-Programm. Sie steuert den kompletten Zugverkehr aller Anlagen-Abschnitte und lässt dabei selbstverständlich nicht die geringste Verspätung bei den Zügen zu. Besonders anspruchsvoll ist hierbei das intensive Zusammenspiel von Hard- und Software, da Railware auf detaillierte Rückmeldungen seitens der Anlage angewiesen ist, welcher Zug sich jeweils in welchem Streckensegment befindet. Nur so kann, insbesondere bei dieser engen Taktung, eine kollisionsfreie Routenplanung und Zugsteuerung per Software erfolgen.

Der Befehlsverteiler (“The Brain”) sorgt für die Synchronisation der verschiedenen Systeme. So stellt er beispielsweise sicher, dass alle Software-Systeme über dieselbe Wunderland-Zeit verfügen (alle 15 Minuten durchläuft die Miniatur-Welt einen kompletten Tag-Nacht-Zyklus). Der Befehlsverteiler arbeitet über ein selbst entwickeltes, ultra-kompaktes binäres Protokoll, welches Informationen mit geringstmöglicher zeitlicher Verzögerung transportieren kann und dabei nicht nur Ausfälle von Einzelsystemen verkraftet, sondern diese nach einem Ausfall auch wieder direkt auf den aktuellen Stand bringt.

Die Anzeigetafel des Knuffinger Flughafens läuft synchron mit der Fahrzeugsteuerung des Flughafens und informiert die Reisenden verlässlich über die nächsten Abflug- und Ankunftszeiten.

Die JumboTron-Videowand im HSV-Stadion begeistert jeden Fussballfan. "Lotto King Karl", der vor jedem Spiel im Stadion singt, wird über ein Delphi-Programm im Miniaturformat auf die Videowand projiziert.

Diese - und weitere - Programme laufen im sog. “Leitstand” zusammen, von wo aus die Techniker die gesamte Anlage im Blick haben und auf Ereignisse reagieren können. Die IT-Infrastruktur wurde bewusst dezentralisiert, um weitreichende Störungen zu vermeiden. So wirken sich die seltenen, aber doch unvermeidbaren, Hardware-Defekte nur auf einen einzigen Systemabschnitt oder sogar nur auf einen Unterabschnitt aus.

Neben den o.g. Projekten existiert noch ein Werkzeugkasten weiterer kleinerer, teils hoch spezieller, Tools, die den Gästen des Miniatur Wunderlands große Freude bereiten.

Systeme für Kasse, Reservierungen und Ticketverkauf sorgen für einen reibungslosen Ablauf im Geschenkeshop, dem Restaurant und bei Buchungen. Teile der Systeme werden mit der Online-Präsenz synchronisiert, zum Beispiel für Reservierungen oder Ticketverkauf über das Internet.

Ein Klimatisierungssystem sorgt dafür, dass die Gäste während ihres Besuches weder frieren noch schwitzen. Auch Luftfeuchtigkeit ist bei Miniatur Wunderland ein besonders wichtiges Thema, da sich die Grundplatten des Modells mit schwankender Luftfeuchtigkeit ausdehnen oder zusammenziehen können.

Fazit

Delphi hat sich seit mittlerweile über 15 Jahren als treues und verlässliches Entwicklungswerkzeug präsentiert, welches einerseits den Software-Bestand schützt und unterstützt und auf der anderen Seite kontinuierlich neue Möglichkeiten zu Verfügung stellt. Dadurch war – und ist – es uns möglich, gewachsene Projekte nicht nur zu verwalten sondern zu gestalten und so auf völlig neue Anforderungen zu reagieren: Wir haben uns noch viel vorgenommen für das Miniatur Wunderland und sind sicher, dass Delphi weiterhin den Job meistern wird und unser Werkzeug der Wahl bleibt.

Wir benötigen bei unserer Software eine hohe Zuverlässigkeit für den Betrieb des Wunderlandes – bei Delphi erfahren wir diese seit über 15 Jahren.

– Daniel Wolf, Software Developer