Sachverhalt:
A.
B._ (1973) und A._ (1966) heirateten am 10. Dezember 1998. Sie haben die gemeinsamen Kinder C._ (März 1999) sowie die Zwillinge D._ und E._ (April 2000). Seit dem Jahr 2002 sind die Parteien getrennt, wobei die drei Kinder zunächst unter der Obhut der Mutter lebten.
A._ ging eine neue Beziehung ein, aus welcher die Zwillinge F._ und G._ (Juli 2011) stammen. Seit Februar 2012 lebt E._ unter der Obhut des Vaters; C._ und D._ leben unverändert unter der Obhut der Mutter.
B.
Das Getrenntleben der Parteien wurde erstmals mit Eheschutzverfügung vom 6. März 2002 und nach einem aufwändig geführten Abänderungsverfahren letztmals mit Beschluss des Obergerichts vom 3. November 2005 geregelt.
Am 24. Mai 2004 wurde das Scheidungsverfahren anhängig gemacht. Mit vorsorglichen Massnahmen wurde mehrmals die Unterhaltsregelung angepasst, unter Weiterzug bis ans Bundesgericht (vgl. 5P.280/2006 und 5A_610/2011).
Am 3. Mai 2010 erging schliesslich das Scheidungsurteil des Bezirksgerichts Zürich, mit welchem die drei Kinder unter die elterliche Sorge der Mutter gestellt wurden. In Bezug auf den Unterhalt verpflichtete das Bezirksgericht A._ zu Beiträgen von Fr. 600.-- pro Kind ab Rechtskraft des Urteils bis April 2012 und von Fr. 800.-- pro Kind ab Mai 2012 bis zum ordentlichen Abschluss einer angemessenen Ausbildung sowie zu nachehelichem Unterhalt von Fr. 1'550.-- ab Rechtskraft des Scheidungsurteils bis April 2012 und von Fr. 675.-- ab Mai 2012 bis April 2016.
In seinem Urteil vom 6. Dezember 2012 trug das Obergericht des Kantons Zürich der geänderten Situation Rechnung, indem es E._ im Rahmen der vorsorglichen Massnahmen mit Wirkung ab 1. Februar 2012 unter die elterliche Obhut und im Rahmen der Scheidung unter die elterliche Sorge des Vaters stellte. In Bezug auf die Unterhaltsregelung verpflichtete es diesen zu Beiträgen für die beiden unter der elterlichen Sorge der Mutter stehenden Kinder C._ und D._ von je Fr. 520.-- ab Rechtskraft des Scheidungsurteils bis April 2016 und von je Fr. 800.-- ab Mai 2016 bis zum ordentlichen Abschluss einer angemessenen Ausbildung der Kinder, wobei es beim Vater voneinem Einkommen von Fr. 4'737.-- bzw. Fr. 4'747.-- bis April 2016 (50 %) und von Fr. 7'641.-- ab Mai 2016 (80 %) und seitens der Mutter von einem hypothetischen Einkommen von Fr. 2'050.-- ab März 2013 (50 %) und von Fr. 4'220.-- ab Mai 2016 (100 %) ausging. Es sah davon ab, nachehelichen Unterhalt zuzusprechen.
C.
In Bezug auf den Kindesunterhalt hat A._ gegen das obergerichtliche Urteil am 29. Januar 2013 eine Beschwerde eingereicht mit den Begehren, die von ihm geschuldeten Unterhaltsbeiträge seien pro Kind auf Fr. 162.-- ab Rechtskraft des Scheidungsurteils bis April 2016 und auf Fr. 691.-- am Mai 2016 bis zum ordentlichen Abschluss einer angemessenen Ausbildung festzusetzen und die Mutter sei zu verpflichten, ihm für den Unterhalt von E._ Fr. 81.-- ab März 2013 bis April 2016 und Fr. 771.-- ab Mai 2016 bis zum ordentlichen Abschluss einer angemessenen Ausbildung zu bezahlen, wobei sein Bedarf ohne Kinder bis April 2016 mit Fr. 3'927.-- und ab Mai 2016 mit Fr. 4'187.-- und derjenige der Mutter ab März 2013 mit Fr. 1'806.-- und ab Mai 2016 mit Fr. 1'906.-- festzustellen sei. Eventualiter verlangte er die Festsetzung der von ihm geschuldeten Beiträge auf Fr. 162.-- bzw. Fr. 561.-- pro Kind. Ferner stellte er ein Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege. Mit Stempel vom 30. April 2013 verzichtete das Obergericht auf eine Vernehmlassung. In ihrer Vernehmlassung vom 14. Mai 2013 verlangte die Kindesvertreterin, dass alle drei Kinder gleich zu behandeln seien. Mit Vernehmlassung vom 15. Mai 2013 schloss die Beschwerdegegnerin auf Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten sei; ferner ersuchte sie um Erteilung der unentgeltlichen Rechtspflege.
Erwägungen:
1.
Angefochten sind die mit kantonal letztinstanzlichem Scheidungsurteil festgesetzten und Fr. 30'000.-- übersteigenden Kinderalimente; die Beschwerde in Zivilsachen steht somit offen (Art. 72 Abs. 1, Art. 74 Abs. 1 lit. b, Art. 75 Abs. 1 und Art. 90 BGG). Der Sachverhalt ist vollständig und auch zahlenmässig liquide festgestellt, so dass das Bundesgericht vorliegend in der Sache selbst entscheiden kann (Art. 107 Abs. 2 BGG).
2.
Im Zusammenhang mit der Berechnung des Bedarfes des Beschwerdeführers ist zwischen den Parteien umstritten, ob dieser einen eigenen Haushalt führt oder bei H._ wohnt.
2.1. Das Obergericht ist davon ausgegangen, dass der Beschwerdeführer entgegen seiner Behauptung nicht an der I._strasse xxx, sondern bei seiner Lebensgefährtin H._ an der J._strasse yyy wohnt. Bei seiner Beweiswürdigung hat es darauf abgestellt, dass er sich gemäss eigener Darstellung "kurzzeitig bei der Lebenspartnerin zur Wohnsitznahme angemeldet" habe und beide Parteien übereinstimmend festhielten, dass die seit Februar 2012 unter seiner Obhut lebende Tochter E._ bei H._ angemeldet sei. Sodann habe er am 8. März 2011 festgehalten, dass er nach der Geburt der Zwillinge im Sommer 2011 "mit H._ zusammenziehen" werde. Er gebe sich denn auch aus fürsorglicher Vater der Zwillinge F._ und G._ aus und führe ins Feld, dass er in der Nacht ein- bis dreimal für diese aufstehe. Ausgehend von diesen Fakten hat das Obergericht für das Existenzminimum des Beschwerdeführers (analog zu der unbestrittenermassen in einem Konkubinat wohnenden Beschwerdegegnerin) als Grundbetrag die Hälfte des Ehegattenansatzes und für die Wohnkosten die Hälfte des Mietzinses berücksichtigt.
2.2. Der Beschwerdeführer rügt eine offensichtlich unrichtige Sachverhaltsfeststellung. Er macht geltend, sich und E._ nur vorübergehend bei H._ angemeldet zu haben, weil er die Tochter dort problemloser habe einschulen können. Da H._ für eine Schuld, die ihn betroffen habe, betrieben worden sei, habe er den Wohnsitz wieder an die I._strasse xxx verlegt, wo er alleine mit E._ lebe. Die Wohnsitznahme an der J._strasse yyy sei mithin nur aus rein formellen Gründen erfolgt. Seine ursprüngliche Absicht, mit allen fünf Kindern und seiner neuen Lebenspartnerin zusammenzuziehen, sei nie in Erfüllung gegangen; allein diesbezüglich habe er geäussert, "mit H._ zusammenziehen" zu wollen. Er habe in der Folge mit H._ eine Betreuungsvereinbarung geschlossen, mit welcher die Kinderbetreuung paritätisch aufgeteilt worden sei, und dies an zwei Wohnsitzen. Im Übrigen habe die Beschwerdegegnerin erst ab Mitte 2012 (wohl prozesstaktisch) behauptet, er wohne bei H._. Das stimme nicht und er könne nicht aus rein finanziellen Gründen zu einem Konkubinat gezwungen werden.
Demgegenüber verweist die Beschwerdegegnerin auf die vom Obergericht angeführten sowie weitere Indizien, z.B. die Äusserungen des Beschwerdeführers im Internet bezüglich der J._-, nicht aber der I._strasse im Zusammenhang mit der Einführung neuer Tempo-30-Zonen. Sodann hält sie unter Verweis auf ihre Eingabe vom 7. Juni 2012 fest, dass die beiden bei ihr lebenden Töchter anlässlich der Ausübung des Besuchsrechts an der I._strasse auf Matratzen auf dem Fussboden hätten übernachten und sich selbst das Abendessen zubereiten sowie das Frühstück einkaufen müssen, weil der Vater nach der Begrüssung sofort wieder an die J._-strasse zurückgekehrt und die ganze Zeit dort geblieben sei.
2.3. Mit seinen Vorbringen vermag der Beschwerdeführer keine willkürliche Beweiswürdigung bzw. Sachverhaltsfeststellung im Sinn von Art. 97 Abs. 1 i.V.m. Art. 106 Abs. 2 BGG (vgl. dazu BGE 133 II 249 E. 1.2.2 S. 252 und E. 1.4.2 S. 255; 134 II 244 E. 2.2 S. 246) darzutun. Die Ausführungen sind appellatorischer Natur und wirken ohnehin unglaubhaft bzw. konstruiert (er habe sich und die Tochter einzig wegen der einfacheren Einschulung am Wohnort von H._ angemeldet; wegen einer Betreibung von H._ habe er seinen Wohnsitz wieder zurückverlegt; weil er und H._ nicht mit allen fünf Kindern zusammenleben könnten, hätten sich seine Lebenspläne zerschlagen, weshalb er jetzt wieder alleine mit E._ an der I._strasse wohne). Der Beschwerdeführer hat immer für sich in Anspruch genommen (und damit auch sein reduziertes Arbeitspensum begründet), dass er sich intensiv und insbesondere auch in der Nacht um seine Zwillinge F._ und G._ kümmere, was offensichtlich nur bei einem gemeinsamen Haushalt mit H._ möglich ist. In diesem Zusammenhang ist auch keine Willkür darzutun mit der nunmehr erhobenen Behauptung, E._ brauche ungeteilte Aufmerksamkeit, weshalb er sich dafür entschieden habe, wiederum mit ihr in einer eigenen Wohnung zu leben.
Aufgrund des Gesagten ist nicht ansatzweise eine willkürliche Beweiswürdigung bzw. Sachverhaltsfeststellung ersichtlich. Ausgehend von der Grundlage, dass der Beschwerdeführer mit seiner Partnerin ineinem gemeinsamen Haushalt lebt, ist es bundesrechtskonform, wenn das Obergericht analog zur Beschwerdegegnerin auch in seinem Existenzminimum den hälftigen Ansatz für Ehepaare und die Hälfte des Mietzinses eingesetzt hat. Entscheidend ist dabei nicht die Qualifikation der Beziehung - der Beschwerdeführer behauptet, es liege kein qualifiziertes Konkubinat vor -, sondern vielmehr die tatsächliche wirtschaftliche Situation, die von einer entsprechenden Kostenersparnis geprägt ist und als (einfache) Wohn- und Lebensgemeinschaft bezeichnet wird (vgl. BGE 138 III 97 E. 2.3.2 S. 100).
3.
Angefochten ist sodann die (Nicht-) Berücksichtigung von Grundbeträgen und Krankenkassenprämien für die Kinder im Existenzminimum des jeweiligen Elternteils.
3.1. Das Obergericht ist bei beiden Parteien von vier (nicht deckungsgleichen) Phasen ausgegangen (Beschwerdeführer: Phase 1 bis Juni 2011, er wohnt allein; Phase 2 ab Juli 2011 bis Januar 2012, Geburt der Zwillinge und Hausgemeinschaft mit H._; Phase 3 ab Februar 2012 bis April 2016, zusätzlich E._ in Hausgemeinschaft, Reduktion Arbeitspensum auf 50 %; Phase 4 ab Mai 2016, E._ hat das 16. Altersjahr zurückgelegt, Aufstockung auf 80 % - Beschwerdegegnerin: Phase 1 bis Januar 2012, E._ lebt noch bei ihr; Phase 2 ab Februar 2012 bis Februar 2013, E._ lebt beim Vater; Phase 3 ab März 2013 bis April 2016, hypothetisches Einkommen von 50 %; Phase 4 ab Mai 2016, hypothetisches Einkommen von 100 %). Beim Existenzminimum der Beschwerdegegnerin ist das Obergericht von einer Gesamtbetrachtung ausgegangen, indem es für die bei ihr lebenden Kinder die Krankenkassenprämien berücksichtigt und Grundbeträge von je Fr. 600.-- eingesetzt hat, ausmachend Fr. 1'800.-- für die Phase 1 und Fr. 1'200.-- für die Phasen 2 bis 4. Demgegenüber wurde beim Beschwerdeführer im Existenzminimum auch für dessen Phasen 3 und 4, während welchen E._ bei ihm lebt, weder Kinder-Grundbeträge noch Kinder-Krankenkassenprämien berücksichtigt, dies mit Verweis auf BGE 137 III 59 E. 4.2.
3.2. Der Beschwerdeführer macht geltend, der zitierte Bundesgerichtsentscheid beziehe sich auf die Konstellation, wo alle gemeinsamen Kinder beim anderen (ex-) Ehegatten lebten und den Kindern aus der neuen Beziehung gegenüberstünden. Vorliegend gebe es aber drei Kategorien von Kindern, nämlich C._ und D._ (aus der Beziehung der Parteien, bei der Mutter lebend), E._ (aus der Beziehung der Parteien, beim Vater lebend) sowie F._ und G._ (aus der neuen Beziehung mit H._). Bei dieser Sachlage müsse die Beschwerdegegnerin auch an den Unterhalt von E._ beitragen und es widerspreche dem Grundsatz der Gleichbehandlung der Kinder, wenn die Existenzminima der Parteien nicht in der gleichen Weise berechnet würden. Richtigerweise seien auch auf der Seite der Beschwerdegegnerin die bei ihr lebenden Kinder aus dem Existenzminimum auszuklammern und die überschüssigen Mittel gleichmässig auf die drei gemeinsamen Kinder aufzuteilen.
3.3. Die Kindesvertreterin schliesst sich vernehmlassungsweise der väterlichen Meinung an und führt aus, dass alle Kinder gleich zu behandeln seien.
3.4. Die Beschwerdegegnerin stellt sich demgegenüber auf den Standpunkt, dass der Beschwerdeführer die Unterhaltsbeiträge im obergerichtlichen Verfahren nie beziffert, sondern lediglich angemessene monatliche Unterhaltsbeiträge für die drei Kinder verlangt habe. Sie verweist auf BGE 137 III 617, wonach dies ungenügend sei, und macht geltend, dass es umso weniger willkürlich sein könne, wenn das Obergericht dem Beschwerdeführer im noch von der ZPO/ZH beherrschten Verfahren keine Unterhaltsbeiträge für die bei ihm lebende E._ zugesprochen habe.
Die Beschwerdegegnerin übergeht bei dieser Argumentation, dass BGE 137 III 617 eine andere Konstellation zugrunde lag. Dort war zu prüfen, ob es vor Bundesrecht standhält, wenn das betreffende Obergericht auf Unterhaltsbegehren nicht eintritt mit der Begründung, diese seien in der Berufungsschrift nicht beziffert worden. Vorliegend hat das Obergericht die gestellten Begehren aber materiell geprüft und in seinem 60-seitigen Urteil akribische Rechnungen zum Bedarf, zu den (hypothetischen) Einkommen sowie zur Verteilung der (hypothetisch) vorhandenen Mittel in den jeweiligen Lebensphasen angestellt. Mithin kann es in der vorliegenden Beschwerde einzig um die Frage gehen, ob es vor Bundesrecht standhält, wenn das Obergericht für die Zeit ab Februar 2012 (C._ und D._ aus der gemeinsamen Beziehung bei der Mutter; E._ aus der gemeinsamen Beziehung beim Vater; F._ und G._ aus der neuen Beziehung beim Vater) die Existenzminima der beiden Elternteile auf unterschiedliche Weise berechnet hat.
3.5. Ausgangspunkt für die Unterhaltsfestsetzung bilden die Art. 276 und 285 ZGB. Gemäss diesen Normen hat derjenige Elternteil, welcher nicht die Obhut über ein Kind hat, entsprechend dessen Bedürfnissen und seiner eigenen Leistungsfähigkeit Unterhalt in Form von Geldzahlungen zu leisten.
Zur Berechnung des Anspruches sind an sich verschiedene Methoden möglich (vgl. BGE 128 III 411 E. 3.2.2 S. 414 unten; Urteil 5A_115/2011 vom 11. März 2011 E. 2.2). Das Bundesrecht erheischt aber, dass die unterhaltsberechtigten Kinder im Verhältnis ihrer objektiven Bedürfnisse finanziell gleich zu behandeln sind (BGE 137 III 59 E. 4.2.1 S. 62; Urteil 5A_309/2012 vom 19. Oktober 2012 E. 3.4) und dass nicht in das Existenzminimum des unterhaltsverpflichteten Ehegatten eingegriffen werden darf (BGE 133 III 57 E. 3 S. 59; 135 III 66 E. 10 S. 79 f.). Stehen sich Kinder aus der früheren und solche aus der neuen Beziehung gegenüber, bedeutet dies im Grundsatz, dass dem jeweils unterhaltsverpflichteten Elternteil sein eigenes Existenzminimum belassen (BGE 137 III 59 E. 4.2.1 S. 62) und der das nach betreibungsrechtlichen Grundsätzen zu berechnende Existenzminimum (dazu E. 4.2.2 S. 63) übersteigende Einkommensbestandteil unter alle unterhaltsberechtigten Kinder nach Massgabe ihrer jeweiligen Bedürfnisse und der Leistungsfähigkeit des anderen Elternteils verteilt wird (E. 4.2.3 S. 64). Es ist aber zu beachten, dass dieses - an die den Ehegattenunterhalt betreffende Methode der Existenzminimumsberechnung mit Überschussverteilung angelehnte - Vorgehen bei überdurchschnittlichen finanziellen Verhältnissen nicht mehr sachgerecht wäre (vgl. BGE 134 III 145 E. 4 S. 146; 134 III 577 E. 3 S. 579); hier leben die Elternteile regelmässig einen höheren Standard und rechnerische Überschüsse dürfen nicht einfach unbesehen der effektiven Bedürfnisse auf die Kinder verteilt werden (in diesem Sinn kann auch die Prozentmethode bei hohen Einkommen zu unangemessenen Resultaten beim Kindesunterhalt führen; vgl. zu den Einschränkungen BGE 116 II 110 E. 3b S. 113; 120 II 285 E. 3b/bb S. 291; Urteile 5A_461/2008 vom 27. November 2008 E. 2.4; 5A_115/2011 vom 11. März 2011 E. 2.2). Vorliegend sind im Moment eher knappe finanzielle Verhältnisse gegeben. Sie bessern sich ab Mai 2016 merklich, sind aber immer noch nicht als überdurchschnittlich anzusehen (vgl. etwa Urteil 5A_122/2011 vom 9. Juni 2011 E. 4), so dass die auf BGE 137 III 59 basierende und an die Methode der Existenzminimumsberechnung mit Überschussverteilung angelehnte kantonale Vorgehensweise ohne weiteres Anwendung finden kann.
Leben die gemeinsamen Kinder teils bei der Mutter, teils beim Vater, so haben die Elternteile gemäss ihrer Leistungsfähigkeit und den objektiven Bedürfnissen der Kinder jeweils übers Kreuz an die unter der elterlichen Sorge bzw. Obhut des anderen Elternteils stehenden Kinder in Form von Geldzahlungen Unterhalt zu leisten. Die in BGE 137 III 59 entwickelte Rechtsprechung ist analog auf die vorliegende Konstellation zu übertragen, wo zwei der ehelichen Kinder bei der Mutter sind und ein eheliches Kind beim Vater lebt, der weitere Kinder aus der neuen Beziehung hat. Dies bedeutet namentlich, dass auf beiden Seiten der nach Abzug des Existenzminimums für den jeweiligen Elternteil verbleibende Einkommensbestandteil zu ermitteln und dieser anschliessend auf sämtliche Kinder der jeweiligen Beziehung aufzuteilen ist. Dabei können die Bedürfnisse der Kinder aufgrund der konkreten Situation unterschiedlich sein (Alter, besondere Kosten für Krankheit, Ausbildung oder Unterbringung, etc.). Insofern fordert der Gleichbehandlungsgrundsatz, dass im Ergebnis jedes Kind unter Berücksichtigung seiner spezifischen Bedürfnisse einen ähnlichen Lebensstandard geniessen kann.
3.6. Seit Februar 2012 lebt E._ beim Beschwerdeführer. Ab dieser Zeit ist die Beschwerdegegnerin für E._ potenziell unterhaltspflichtig. Die tatsächliche Unterhaltspflicht kann aber frühestens ab Mai 2012 einsetzen, weil der Beschwerdegegnerin nach den vom Obergericht angewandten Richtlinien erst ab diesem Zeitpunkt ein Einkommen von Fr. 2'050.-- zuzumuten ist, wenn die beiden bei ihr lebenden Mädchen das 10. Altersjahr überschritten haben (das Obergericht hat ihr zusätzlich eine Übergangsfrist bis März 2013 gewährt; auf die Frage des Zeitpunktes wird in E. 3.9 zurückzukommen sein).
3.7. Nach dem vorstehend Gesagten sind im Existenzminimum der Beschwerdegegnerin in Abweichung zum angefochtenen Urteil die Grundbeträge für die beiden bei ihr verbliebenen Töchter herauszunehmen. Ferner ist auch nur der auf sie entfallende Anteil an den Krankenkassenprämien zu berücksichtigen. Das Obergericht hat hierfür den Betrag von insgesamt Fr. 217.-- für die Mutter und die beiden Töchter eingesetzt, dies in Erwägung, dass die Prämien Fr. 265.40 für die Mutter sowie Fr. 81.-- pro Kind und die Prämienverbilligungen Fr. 300.-- betragen würden und angesichts der hohen Franchise bei der Mutter ermessensweise ein Selbstkostenanteil von Fr. 50.-- und im Übrigen wie beim Vater ein Anteil für Zahnarztkosten von Fr. 40.-- aufzurechnen sei. Ferner hat es in der Fussnote 4 festgehalten, dass die Prämienverbilligung für ein Kind Fr. 58.-- betrage.
Ausgehend von diesen Zahlen ist dem Beschwerdeführer insofern zu folgen, als die auf die Beschwerdegegnerin entfallende Prämienverbilligung Fr. 184.-- ausmacht. Dies führt aber entgegen dem Beschwerdeführer nicht zu einem zu berücksichtigenden Betrag von Fr. 81.40.--, denn es ist weiterhin der Anteil der Franchise und der Zahnarztkosten von insgesamt Fr. 90.-- aufzuaddieren, so dass der unter dem Titel "Krankenkasse" zu berücksichtigende Betrag Fr. 171.-- beträgt. Dies führt zu einem Existenzminimum der Beschwerdegegnerin ab Mai 2012 von Fr. 1'896.-- (Grundbetrag 850, Wohnkosten 600, Krankenkasse 171, Kommunikation 75, Transportkosten 100, ausw. Verpflegung 100) und ab Mai 2016 von Fr. 1'996.-- (Verdoppelung des Betrages für auswärtige Verpflegung auf Fr. 200.-- zufolge vollzeitiger Erwerbstätigkeit).
Auf der Grundlage dieser Zahlen verbleibt der Beschwerdegegnerin ab Mai 2012 ein Überschuss von Fr. 154.-- und ab Mai 2016 ein solcher von Fr. 2'224.--. Verteilt auf die drei gemeinsamen Kinder bedeutet dies, dass sie dem Beschwerdeführer in dahingehender Änderung von Ziff. 7 des angefochtenen Urteils zuerst monatlich Fr. 50.-- und ab Mai 2016 monatlich Fr. 740.-- an den Unterhalt von E._ zu bezahlen und auch allfällig für E._ bezogene Kinderzulagen abzuliefern hat.
3.8. Beim Beschwerdeführer bleibt das vom Obergericht festgestellte Existenzminimum im Anschluss an das in E. 2 Gesagte unverändert. Unbestritten ist sodann sein effektives bzw. hypothetisches Einkommen von Fr. 7'641.-- für die Phasen 1 und 2 (80 %), von Fr. 4'737.-- bzw. Fr. 4'747.-- für die Phase 3 (50 %) und wiederum von Fr. 7'641.-- für die Phase 4 (80 %).
Was die Zeit ab Mai 2016 (Phase 4) anbelangt, berechnete das Obergericht einen Überschuss von Fr. 4'929.-- (Einkommen von Fr. 7'641.-- abzüglich Existenzminimum von Fr. 2'712.--, angefochtenes Urteil S. 46) und setzte die Unterhaltsansprüche der Kinder ermessensweise auf je Fr. 800.-- fest (angefochtenes Urteil S. 48). Nachdem im Zuge der vorliegenden Beschwerde gestützt auf den Gleichbehandlungsgrundsatz die Beschwerdegegnerin zu anteilsmässigen Leistungen an die drei gemeinsamen Kinder verpflichtet und hierbei ihr gesamter rechnerischer Überschuss aufgeteilt wird, erscheint es stossend, wenn nicht auch der Beschwerdeführer in der Phase 4 seinen ganzen Überschuss für den Kinderunterhalt verwenden müsste. Der sich ansonsten ergebende Nachteil für die drei gemeinsamen und insbesondere für die beiden bei der Beschwerdegegnerin lebenden Töchter verstärkt sich nämlich noch dadurch, dass zum einen die beiden Kinder aus der neuen Beziehung deutlich jünger sind, d.h. erfahrungsgemäss einen tieferen finanziellen Bedarf ausweisen (was das Obergericht für die Phase 3, nicht aber für die Phase 4 berücksichtigt hat), und dass zum anderen der Beschwerdegegnerin ab Mai 2016 angesichts des Alters der gemeinsamen Kinder richtliniengemäss eine Erwerbsarbeit von 100 % zugemutet wird, während der Beschwerdeführer unbekümmert darum, dass das bei ihm lebende gemeinsame Kind die relevante Altersschwelle von 16 Jahren gleichzeitig überschreiten wird, ab Mai 2016 nur einer Erwerbsarbeit von 80 % nachgehen muss. In Bezug auf die gemeinsamen Kinder, welche dann alle das 16. Altersjahr hinter sich haben, müsste der Beschwerdeführer ab Mai 2016 eigentlich wieder zu 100 % arbeiten; die vom Obergericht zugestandene Reduktion auf 80 % mag sich einzig noch mit Blick auf seine weiteren Kinder rechtfertigen lassen.
3.9. Nach dem Gesagten darf die Gleichbehandlung nicht auf das Anliegen des Beschwerdeführers beschränkt bleiben, weil dies im Ergebnis zu einem unausgewogenen bzw. die Kinder ungleich behandelnden Ergebnis führen würde. Vielmehr erheischt der Gleichbehandlungsgrundsatz eine Gesamtbetrachtung, zumal die Beschwerdegegnerin, welche vor Obergericht noch Fr. 1'100.-- pro Kind ab Mai 2012 verlangte, angesichts des an sich ausgewogenen Ergebnisses des obergerichtlichen Entscheides keine Veranlassung hatte, ihrerseits eine Beschwerde zu erheben und für die Phase 4 zu verlangen, dass im Sinn der Gleichbehandlung auch der rechnerische Überschuss des Beschwerdeführers vollständig unter den Kindern aufzuteilen sei. Im Übrigen ist darauf hinzuweisen, dass auch die Kindesvertreterin ausdrücklich die Gleichbehandlung aller Kinder verlangt. Diesem Grundsatz ist folglich nachzuleben.
Demnach sind die Unterhaltsbeiträge an E._ bereits ab Mai 2012 (C._ und D._ 10-jährig; Aufnahme einer Erwerbsarbeit von 50 %, was als Grundsatz unbestritten ist und aufgrund der festen bundesgerichtlichen Rechtsprechung auch klar voraussehbar war) zuzusprechen und im Gegenzug ist der Beschwerdeführer zu verpflichten, in der Phase 4 den gesamten rechnerischen Überschuss von Fr. 4'929.-- für die Kinder zu verwenden, wie dies mit dem vorliegenden Entscheid auch der Beschwerdegegnerin zugemutet wird. Dabei scheint es angemessen, die drei älteren Kindern aus der Beziehung der Parteien mit je Fr. 1'100.-- und die beiden jüngeren Kindern aus der neuen Beziehung mit je Fr. 815.-- am Überschuss zu beteiligen. Wenn sich der Bedarf der heranwachsenden Kinder aus der neuen Beziehung dereinst erhöhen wird, dürfte dies aus den Mitteln kompensiert werden können, welche frei werden, indem die drei älteren Kinder schrittweise ihre angemessene Ausbildung abgeschlossen haben werden.
3.10. Es ist nicht zu übersehen, dass der vorstehend angewandte Berechnungsmodus in der Phase 4 zu relativ hohen Beträgen für die Kinder führt, jedenfalls vor dem Hintergrund, dass die Eltern auf das Existenzminimum gesetzt bleiben. Indes liegen nach dem in E. 3.5 Gesagten auch für diese Phase noch keine überdurchschnittlichen Verhältnisse vor, welche die Wahl einer anderen Berechnungsmethode erfordern würden. Im Übrigen ist auch zu sehen, dass die Bestimmung des am Existenzminimum orientierten Bedarfes der Elternteile letztlich eine rechnerische Operation bleibt. Zieht man in Betracht, welche Beträge für den jeweiligen Haushalt zur Verfügung stehen, sind dies in der Phase 4 für die Mutter mit zwei älteren Kindern Fr. 5'680.-- (Fr. 4'220.-- abzgl. Fr. 740.-- zzgl. 2 x Fr. 1'100.--) und für den Vater mit einem älteren und zwei jüngeren Kindern Fr. 6'181.-- (Fr. 7'641.-- abzgl. 2 x Fr. 1'100.-- zzgl. Fr. 740.--), je zzgl. Kinderzulagen. Damit sind die zur Verfügung stehenden Mittel nicht nur in einem ausgewogenen Verhältnis unter den Kindern verteilt, sondern bedarfsgerecht (und übrigens rechnerisch nahe am obergerichtlichen Resultat) auch unter den beiden Haushalten.
4.
Zusammenfassend ergibt sich, dass die Beschwerdegegnerin in teilweiser Gutheissung der Beschwerde zu Unterhaltsbeiträgen an die beim Beschwerdeführer lebende Tochter E._ von Fr. 50.-- ab Mai 2012 und von Fr. 740.-- ab Mai 2016 zu verpflichten ist. Sodann ist der Beschwerdeführer in dahingehender Modifikation des angefochtenen Urteils zu verpflichten, ab Mai 2016 für die bei der Beschwerdegegnerin lebenden Töchter C._ und D._ Unterhaltsbeiträge von je Fr. 1'100.-- zu bezahlen. Im Übrigen ist die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann, bzw. bleibt es bei den Regelungen im angefochtenen obergerichtlichen Urteil.
Beiden Parteien ist für das bundesgerichtliche Verfahren antragsgemäss die unentgeltliche Rechtspflege zu gewähren, je unter Beigabe der sie vertretenden Rechtsanwältin (Art. 64 Abs. 1 und 2 BGG). Diese sowie die Kindesvertreterin sind aus der Bundesgerichtskasse zu entschädigen. Die Gerichtskosten werden den Parteien ausgangsgemäss je zur Hälfte auferlegt (Art. 66 Abs. 1 BGG) und einstweilen auf die Gerichtskasse genommen.
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird teilweise gutgeheissen.
2.
In Aufhebung von Ziff. 7 des Urteils des Obergerichts des Kantons Zürich vom 6. Dezember 2012 wird die Beschwerdegegnerin verpflichtet, für E._ monatlich im Voraus Unterhaltsbeiträge (zuzüglich allfälliger Kinderzulagen) zu bezahlen von Fr. 50.-- ab Mai 2012 bis April 2016 und von Fr. 740.-- ab Mai 2016 bis zum ordentlichen Abschluss einer angemessenen Ausbildung, auch über die Mündigkeit hinaus.
3.
In Abänderung von Ziff. 5 Lemma 2 des Urteils des Obergerichts des Kantons Zürich vom 6. Dezember 2012 wird der Beschwerdeführer verpflichtet, für die Kinder C._ und D._ monatlich im Voraus Unterhaltsbeiträge (zuzüglich allfälliger Kinderzulagen) zu bezahlen von je Fr. 1'100.-- ab Mai 2016 bis zum ordentlichen Abschluss einer angemessenen Ausbildung, auch über die Mündigkeit hinaus.
4.
Die vorgenannten Unterhaltsbeiträge werden wie die im Übrigen unverändert belassenen Unterhaltsbeiträge im Urteil des Kantons Zürich vom 6. Dezember 2012 mit der Formel gemäss dessen Ziff. 6 indexiert.
5.
In Abänderung von Ziff. 9 lit. d des Urteils des Obergerichts des Kantons Zürich vom 6. Dezember 2012 wird festgestellt, dass der Bedarf der Beschwerdegegnerin (ohne C._ und D._) Fr. 1'896.-- bis April 2013 und Fr. 1'996.-- ab Mai 2016 beträgt.
6.
Die weitergehenden Begehren werden abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
7.
Beiden Parteien wird die unentgeltliche Rechtspflege erteilt, je unter Beigabe der sie vertretenden Rechtsanwältin.
8.
Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden den Parteien je zur Hälfte auferlegt und einstweilen auf die Gerichtskasse genommen.
9.
Für das bundesgerichtliche Verfahren wird Rechtsanwältin Annegret Lautenbach-Koch mit Fr. 3'000.--, Rechtsanwältin Birgitta Brunner mit Fr. 2'000.-- und Rechtsanwältin Verena Biedermann mit Fr. 1'500.-- aus der Gerichtskasse entschädigt.
10.
Dieses Urteil wird den Parteien, dem Obergericht des Kantons Zürich, I. Zivilkammer, und dem Oberamt Region Solothurn, Alimentenbevorschussung und -inkassohilfe, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 12. März 2014
Im Namen der II. zivilrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: von Werdt
Der Gerichtsschreiber: Möckli