Das Bahnbetriebswerk entstand 1867 als kleine Betriebswerkstatt. Ab 1979 bis Anfang der 1990er Jahre wurden in Arnstadt nur noch Diesel- und E-Loks eingesetzt. Nun beherbergt das Gelände Eisenbahnmuseumsfahrzeuge.
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Bis 1914 wurde der Lokschuppen sukzessive auf 22 Stände aufgestockt. Inzwischen ist das Bahnbetriebswerk im Ruhestand und beherbergt als Eisenbahnmuseum Dampf- und Dieselloks verschiedener Bahnepochen.
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