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Von der "fast" Unmöglichkeit, den Behörden zu helfen und anderen Schwierigkeiten

Enttäuschung auf ganzer Linie

Wir Notfunk-Aktivisten erleben dies immer wieder:

Wir haben tolle Ideen, sind in der Lage diese technisch und taktisch umzusetzen und bieten diese zur öffentlichen Nutzung an – und seitens der Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) der Bundesrepublik Deutschland will niemand etwas davon wissen. Wir ernten in der Regel Ablehnung („wir haben alles, was wir brauchen“), massive Arroganz („WIR sind die BOS und wenn Du nicht Mitglied bei uns bist, bist DU gar nichts“), Abfälligkeiten („Spielzeugfunker“) oder gar völlige Ignoranz.

Lediglich wenn ein Angehöriger dieser BOS sich für eine bestimmte Technik begeistert und diese mit einbringt in „seinen Verein“ oder „seine Organisation“, wird die Technik – natürlich auf persönliche Kosten des Mitgliedes – geduldet.

Beispiel: In meiner ehemaligen Eigenschaft als Fachdienstleiter „Information und Kommunikation“ (IuK) in Deutschlands größter BOS-Organisation sowie Gründer und Leiter einer Unterstützungsgruppe Sanitätseinsatzleitung (UG-SanEL) im Katastrophenschutz habe ich in Ein Einsatzleitfahrzeug ausgebaut. Dieses erhielt auch ein Amateurfunkgerät, um im Katastrophenfall Kontakt zu den Funkamateuren meines Landkreises herstellen zu können. Natürlich musste ich das Funkgerät selbst bezahlen – und es hat niemand weiteren interessiert, dass eine Einsatzeinheit des Katastrophenschutzes diese Kommunikationsmöglichkeit besaß.

„Was nicht von uns kommt …“

Daraus folgt: Wenn eine Idee nicht von den BOS oder auch nur einem ihrer Mitglieder/Mitarbeiter kommt, wollen die BOS hiervon schlichtweg nichts wissen. Selbst Funkfachfirmen, welche diese BOS mit „sicherer Kommunikation“ ausstatten, sind nicht interessiert und verdrehen alleine schon bei der Erwähnung einer Hobbyfunk-Technologie einfach nur die Augen. Man könne damit kein Geld verdienen, heisst es dann nur lapidar.

Dennoch wird die Bevölkerung immer wieder dazu aufgefordert vorzusorgen – wie beispielsweise in der aktuellsten Publikation des Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (in welcher das Wort „Bürgernotfunk“ noch nicht einmal Erwähnung findet).

Technik und Ideen ohne Ende

Und dennoch gibt es im Bereich der Hobbyisten und des Amateurfunkdienstes Technologien, von welcher die BOS noch nicht einmal vor der Einführung des TETRA-BOS-Funknetzes (aka „bosnet“) geträumt haben.

Ein paar Beispiele:

  • Internetunabhängige Textübertragung auf Basis von Messenger-Diensten über kurz und weite Entfernungen (aka „LoRa Mesh“ – Longrange Radio als Mesh-Netzwerk) mit extrem kleinen, kostengünstigen und stromsparenden solar-betriebenen Funkeinheiten
  • Digitaler Sprechfunk für lange, mittlere und kurze Distanzen
  • Komplette Datennetzwerke auf TCP/IP-Basis und drahtlosen Verbindungsstrecken können Sprache, Bild und Video bundesweit transportieren – und sind nicht anfällig gegen Erdarbeiten durch Bagger – dem „schlimmsten Feind der Erdverkabelung“.
  • Satellitenfunk in Bild, Video, Ton mit relativ geringem und kostengünstigen Aufwand
  • Auch ohne Satellit können Bilder und Video über weite Strecken übertragen werden.
  • Weitverkehrs-Funkverbindungen auf Kurz- und Ultrakurzwelle für Sprache und Daten – analog und digital
  • Funkverbindungen zu unseren Europäischen Nachbarn in Sprache und Daten
  • Funkverbindungen in der Katastrophe zur Bevölkerung über kurze und mittlere Distanzen
  • Und noch vieles vieles mehr

Und wie bekommen wir jetzt Beides zusammen?

Auf der einen Seite haben wir ambitionierte und moderne Funktechnik (im Gegensatz zum 40 Jahre alten TETRA-BOS-Funk) und auf der andere Seiten finden wir Betonköpfe, Ignoranten und Unwilligkeit, sich von der Bevölkerung, welche man doch schützen soll, helfen zu lassen – in der Regel unter der Begründung des Versicherungsschutzes und der „Ahnungslosigkeit“ der Bevölkerung selbst.

Da gibt es doch eine ganz einfach Idee:

  • Die Bevölkerung – WIR ALLE – baut ihre eigenen Funk-systeme und Funknetze auf – je nach Können und Möglichkeiten.
  • Die Funknetze bauen wir so, dass die Netzstationen Landratsämter, Rathäuser, Feuerwachen, Rettungswachen und Polizeistationen im Notfall erreichen können.
  • Selbst wenn einfach nur ein Funker im Katastrophenfall mal „schnell über die Straße“ läuft, um der Polizei auf der anderen Straßenseite Bescheid zu geben, dass sich hier und dort ein Unfall ereignet hat.
  • Und wenn dann alles zusammenbricht – egal ob als Kommunikationsausfall (geschieht in der BRD fast tagtäglich durch Baggerarbeiten), Stromausfall (Blackout, egal wie Lange) oder anderen wirklich kritischen Notlagen – spaziert man gemütlich zu den BOS (vielleicht einem Katastrophenschutz-Leuchtturm) und bietet dort die eigene Technik zur Nutzung an!
  • Der jeweilige Einsatzleiter wäre ein extrem dummer Mensch, wenn er in der Not diese Hilfe ablehnt.
  • Wenn man diese ganzen Netze und Systeme in Normalzeiten (also ausserhalb von Krisen und Katastrophen) organisiert, systematisiert und vor allem so miteinander koordiniert, dass sich hier alles gegenseitig ergänzt und nichts überschneidet, erreicht man eine echte und wirkungsvolle Hilfe für die Bevölkerung in einer eventuellen Not.

So schaffen wir es, mit unserer Lieblingstechnologie zu arbeiten – und dennoch für die Bevölkerung etwas zu konstruieren, was im Zweifelsfall Leben retten kann.

Fazit

Wer helfen will, kann sich mittels seiner Lieblingstechnologie jederzeit einbringen in ein System, welches in Krisen, Katastrophen zum Wohle der Bevölkerung zur Verfügung stehen wird – und nicht nur im Rahmen „eines Wellfare-Betriebes“ – sondern als echtes Rückfallnetz in der Not!

Darum: Nicht reden – machen!

Beste Grüße, Guido, DJ1NG

 

Der erste "eigene" Mesh-Node

Da ich das Thema "LoRa-Mesh" inzwischen auch ergriffen hat, habe ich zuerst von einem Bastlerkollegen gedruckte Node-Gehäuse bekommen und danach die gleichen Gehäuse selbst gedruckt (weil inzwischen mein 3D-Drucker wieder läuft).

Mich hat aber die Lust gepackt, einen eigenen Solar-betriebenen Mesh-Node zu bauen. Hierzu habe ich mich - wie ich es gerne tue - ausschliesslich Teilen aus dem Internet und aus dem Baumarkt bedient.

Material-Liste (jeweils 1 Stück)

  • 3 dBi Rundstrahlantenne mit Mastschelle (z.B. Amazon)
    Alternativ:
    5,8 dBi Rundstrahlantenne mit Mastschelle (z.B. Amazon)
    Beide Antennen können an einem Mast mit Durchmesser 30-50 mm montiert werden.
  • Antennen-Adapter N-Buchse auf SMA-Stecker (z.B. Amazon)
  • 10W Mini-Solarpanel (z.B. Amazon)
  • Mini-Solar-Laderegler (z.B. Amazon)
  • Batterie 3,7V / 3,3 Ah - Format 18650 flat-top (z.B. Amazon)
  • Batteriehalter 18650 flat-top (z.B. Amazon)
  • Mini-Ein-Ausschalter 2polig (z.B. Amazon)
  • Zur Anschaltung am Laderegler werden folgende Kabel/Stecker benötigt: JST 1,5 ZH 2 pin (z.B. Amazon)
  • Kunststoff-Installationsrohr D: 32mm
  • Endstopfen mit Löchern für USB-Buchsen (3-Druck-Datei)
  • 2 x USB-Einbaubuchsen (z.B. Amazaon)
  • Bei Montage ausserhalb Blitzschutzbereich: Koaxial-Blitzschutz mit N-Buchse auf N-Stecker (z.B. Amazon)

Schaltbild

 

Die einzelnen Bauteile / Baugruppen

Antenne

Wir benutzen hier eine simple Rundstrahlantenne ohne Einschränkungen. Natürlich sollte der "Gewinn" der Antenne so hoch wie möglich sein. Auch wenn die Gewinn-Angaben in der Regel den Grimm'schen Märchen gleichen, gilt hier: Je länger, die Antenne, desto besser! Aber es gilt natürlich auch: Je länger die Antenne, desto höher ist die Windlast. Zudem sollte das Augenmerk auf der Halterung am Mast liegen. Ich habe hier einen Kompromiss gewählt: Eine relativ kurze Antenne, dafür aber eine ordentliche Masthalterung.

Antennen-Adapter

Antennen besitzen in der Regel eine N-Buchse oder einen N-Stecker. Um diese mit einem LoRa-Node zu verbinden, benötigen.wir in diesem Fall einen Adapter von N-Buchse auf SMA-Stecker.
 

LoRa-Transceiver / Micro-Controller

Der eigenetliche LoRa-Node besteht aus zwei Teilen: Dem Long-Range Funkgerät (Transceiver, Seedstudio WX1262) - hier nur am Antennenkabel links (grau) zu erkennen - sowie dem Microcontroller (Seedstudio XIAO nrf52840). Die Einheit ist über Stecksocekl miteinander verbunden und bietet als herausragendstes Merkmal einen minimalen Stromverbrauch im Micro-Ampere-Bereich.

Somit ist diese Kombination ideal für einen dauerhaft aktiven und autarken Mesh-Node geeignet. Dabei kann das Gerät sowohl als Client/Companion als auch als Repetaer & Room Server eingesetzt werden.

Der Micro-Controller wird direkt über die im Bild sichtbare USB-Buchse programmiert und muss vor der Nutzung erstmalig programmiert (geflashed) werden. Dies geschieht über die Webseite von meshtastic oder meshcore direkt. Zum flashen ist keine zusätzliche Stromversorgung notwendig. dieser kommt in diesem Fall über die USB-C-Schnittstelle.

Nach dem flashen kann der Node sofort in Betrieb gehen.

ACHTUNG: Nach dem Anschluss der Stromversorgung geht der Node sofort auf Sendung. Bitte daher unbedingt VORHER eine Antenne oder einen 50 Ohm Abschlusswiderstand anschliessen. Sonst geht der Sender kaputt.

Laderegler

Natürlich könnte der Node einfach mit einer Batterie oder direkt an einem USB-C-Adapter betrieben werden. Ich möchte aber einen Netzwerkknoten bauen, welcher vollständig autark und damit Stromnetzunabhängig arbeitet.

Daher habe ich einen kleinen Solar-Laderegler genutzt. Hier wird neben einer Batterie nach Wahl auch ein stromerzeugendes gerät (Solar-Zelle oder Windgenerator) angeschlossen. 

Mittels dieses Gerätes wird die Batterie aufgeladen und frisch gehalten. Daher laufen Nodes mit einem Solar-Laderegler unter Umständen jahrelang, da ja zum einen der Stromverbreuch des Nodes sehr gering ist und zum anderen die Batterie ständig nachgeladen werden kann.

Batterie

Im Endeffekt kann hier jede vernünftige Batterie verwendet werden, ganz wie es beliebt. Ich habe mich aufgrund einer Empfehlung für diesen Akku entschiedene. Dieser bietet bei der Baugröße 18650 (Flat-Top) eine Kapazität von 3300 mAh bei 3,7 Volt Betriebsspannung. Der Akku hat den Vorteil, dass er samt Halter wunderbar in ein rundes Rohr passt - siehe unten. 

Natürlich gibt es hier Unmengen an anderen passenden Akkus mit den unterschiedlichsten Kapazitäten. Aber dieser hat sowohl sehr gute Bewertungen, als eben auch eine extrem gute Performance, auch im Winter. 

Wie mir berichtet wurde, laufen hiermit sehr viele Nodes schon seit vielen vielen Monaten ausfallfrei.

Gehäuse

Die besondere Anforderung an meinen Node war, dass die Solarzelle NICHT im Node selber verbaut sein soll. Daher konnte als "Gehäuse" ein PVC-Installationsrohr aus dem Baumarkt verwendet werden. Damit entfiel der 3D-Druck. Das Rohr selbst ist auch UV-beständig.

Innenleben

Der Aufbau und die Verdrahtung des Knotens erfolgte nach obigenm Schaltplan. Das Rohr selbst wurde unten mit einem Abschluss aus dem 3D-Drucker versehen, welcher auch zwei USB-C-Buchsen enthält:

  • Anschluss des Programmierkabels
  • Anschluss des Solarpanels

Zuerst wurde der Aufbau innen miteinander verdraht und funktionsfähig angeschlossen. Sinnvollerweise habe ich hier die Funktion erstmals getestet. Die Stromzufuhr zum XIOA Baustein habe ich mit einem Tast-Schalter versehen, welcher durch ein kleines Loch im Rohr zugänglich ist und von Innen mit Sekundenkleber fixiert wurde.

Mittels Kabelbindern wurde die Verdrahtung möglichst kompakt fixiert. So bildet sich eine "Wurst", welche man nun von unten her in das Rohr hineinschiebt.

Der Antennenadapter wurde mit der Antenne verbunden und diese dann mittles selbstverschweissendem Isolierband mit dem Rohr verbunden.

Rohr und Antenne habe ich nun zuerst mittels der Mastschelle (Antenne) und dan mitt Kabelbindern (Rohr-Gehäuse) mit dem Mast verbunden. In meinem Fall (siehe Bild) handelt es sich um einen Armee-Mast aus Glasfieber, welcher die Antenne nicht beeinflussen kann und wird.

Zusammen ist der Node so vollständig betriebsbereit.

Solarzelle

Damit der Node nun auch lange Zeit autark arbeiten kann, wurde diese Solarzelle verwendet. Mit ihren maximal 10 Watt Leistung und einem USB-C-Stecker als Ausgang ist diese ideal für den Anschluss an den Node geeignet.

Ich habe die Solarzelle mit einer Schraube an den Mast geschraubt und mit Kabelbindern gegen verdrehen und verrutschen gesichert. 

Die Zelle ist natürlich wasserdicht. Das Kabel ist lang genug, so dass die Zelle auch dann montiert werden kann, wenn der Node z.B. im Schatten oder auf der Nordseite eines Gebäudes montiert werden muss. Das Kabel erlaubt dann die Montage der Zelle in Richtung Süden!

P.S.: Es darf bezweifelt werden, ob das Panel tatsächlich 10 Watt Leistung erbringen kann - dennoch reicht der Output des Gerätes vollkommen aus, um den mageren Stromverbrauch des Mesh-Nodes zu erzeugen.

 

Betriebsystem

Aktuell wird der Node noch mit Mehstastic betrieben. Dieses System eignet sich hervorragend zum Erforschen von reichweiten und zum experiementieren. Final soll dieser aber mit Meshcore laufen. Hier werde ich später mehr berichten.

Die Notfallbox auf dem allerneuesten Betriebssystem

Gerade erst hat Debian die neueste Version seines wunderbaren Linux-Betriebsystemes (Debian GNU/Linux - V13 aka "Trixie") unter der Volk geschmissen, schon hat die Raspberry-Community dieses auf den Raspberry PI-Einplatinen-Computer angepasst.

Gerade zurück aus dem Urlaub, wollte ich gleich einmal testen, ob sich irgendwelche Veränderungen ergeben haben zu Debian / Raspberry OS "Bookworm". 

Das Ergbnis: ABSOLUT KEIN PROBLEM! ich habe alles durchgetestet und keinen Fehler gefunden. Es funktioniert auf Trixie (Debian /Raspberry OS 13) genauso wie auf Bookworm (Debian / Raspberry OS 12).

Ich habe die Tests auf Raspberry PI Zero 2W, Raspberry PI 5 und einem i86-System mit "Debian-pur" getstet und keine Probleme gefunden.