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Wie baue ich eine Drohne selbst?

Eine Drohne selber bauen kann eine sehr herausfordernde, aber auch befriedigende Aufgabe sein. Natürlich können Sie alle erforderlichen Teile selber kaufen. Aber letztlich können Sie nicht sicher sein, ob diese auch zusammenpassen. Ein Drohnen-Kit ist deshalb oft ein guter Kompromiss.

Warum Sie eine Drohne selber bauen anstatt kaufen sollten

Es gibt ein paar gute Gründe, warum Sie etwas Zeit mit dem Bau einer Drohne verbringen sollten, anstatt ein fertiges Modell zu kaufen.

• Persönliches Erfolgserlebnis: Wenn Sie Ihr eigenes elektronisches Fluggerät von Grund auf selber bauen und die Drohne tatsächlich fliegen kann, ist das eine großartige Leistung.
• Sie lernen viele neue Dinge und Fertigkeiten: Durch den Zusammenbau, Löten, Programmieren, das Laden der Batterien und vieles andere, lernen Sie zusätzliche Fertigkeiten, die auch in anderen Lebensbereichen noch nützlich sein werden.
• Die Drohne reparieren – kein Problem: Wird das Fluggerät einmal beschädigt, können Sie in Zukunft Geld sparen und die Drohne selber reparieren. Hinzu kommt das befriedigende Gefühl, etwas wieder ans Laufen gebracht zu haben.
• Ein besserer Pilot werden: Das Wissen, wie eine Drohne funktioniert und welche Flugeigenschaften sie hat, wird Sie zu einem besseren Piloten machen.

Möglicherweise haben Sie sich bereits einen bestimmten Drohnentyp entschieden, den Sie bauen möchten. Vielleicht interessiert Sie eine schnelle FPV (First Person View) Racing-Drohne, eine Kamera Drohne oder ein größerer Oktokopter zum Heben einer Nutzlast. Das Schöne an diesem Hobby ist, dass die Anatomie einer Drohne für jede Art von Drohne, die Sie bauen möchten, in etwa gleich ist.

Drohne selber bauen – Welche Teile Sie für den Bau benötigen

Die Teile, die Sie für den Bau einer Drohne benötigen, hängen stark von der Art der Drohne und dem ab, was Sie damit erreichen möchten. Kaufen Sie sich einen Kit, der alles enthält, was Sie zum Bau benötigen. Einige Kits werden möglicherweise nicht mit Batterien geliefert. Ist im Bausatz kein Sender enthalten, lesen Sie sich die Beschreibung der in Frage kommenden Gerät durch.

Kleine Drohnenkunde

• Trikopter: Eine Drohne mit drei Motoren.
• Quadcopter: Eine Drohne mit vier Motoren.
• Hexacopter: Eine Drohne mit sechs Motoren.
• Octocopter: Eine Drohne mit acht Motoren.

Drohnen-Bausatz für Anfänger

Bausätze für Anfänger enthalten meistens Teile für einen Quadcopter. Diese Fluggeräte gehören zu den beliebtesten Drohnen und sind recht einfach zu bauen. Im Kit befinden sich meistens folgende Teile:

• 4 Motoren
• Drohnenrahmen
• Eine Hauptplatine auf der auch der Empfänger und Regler implantiert sind
• Batterien
• Propeller

Drohnen-Bausatz für eine FPV Renndrohne

Dieser etwas anspruchsvollere Bausatz enthält in den meisten Fällen:

• 4 Motoren
• Drohnenrahmen meistens aus Kohlefaser
• 2- oder 3-Blatt Propeller
• Empfänger
• Vorrichtung für die Montage einer Kamera
• Kamera
• Videosender

Drohne selber bauen – Kleine Drohnenkunde

Die Größe der Rahmen (Frames) ist ein wichtiges Kriterium. Deshalb sollten Sie wissen, wie groß der Rahmen ist. Die Baugrößen geben den weitesten Abstand an, den zwei Motoren voneinander haben. Für Quadcopter bedeutet dies normalerweise, den Abstand zwischen zwei Diagonalmotoren in Millimetern zu messen.

Drohnen-Bausatz für eine Kameradrohne

Kits für eine Kameradrohne bestehen meistens aus folgenden Teilen:

• 4, 6 oder 8 Motoren
• Drohnenrahmen aus Kohlefaser
• Board für den Flight Controller
• 2- oder 3-Blatt Propeller
• Vorrichtung für die Montage einer Kamera
• Action Kamera
• Regler und Kardanwellen

Ein Rahmen aus Kohlefaser bietet die beste Mischung aus Festigkeit, Gewicht und Haltbarkeit. Einen Absturz übersteht die Drohne oft ohne Probleme.

Das werden Sie zum Bau einer Drohne benötigen

Es ist wichtig, die richtigen Werkzeuge für Ihr Projekt zu haben. Die Investition in zuverlässige, qualitativ hochwertige Werkzeuge ist der beste Weg, um mit dem Bau zu beginnen. Während viele kleine Handwerkzeuge, die zum Bau und zur Wartung von Drohnen verwendet werden, in Ihrem Werkzeugkasten wahrscheinlich bereits vorhanden sind, gibt es vielleicht ein paar spezielle Werkzeuge, die Sie nicht haben.

Dies sind wie wichtigsten Tools, die Sie für den Bau und die spätere Wartung von Drohnen benötigen.

• Lötkolben und Lötmittel: Werden für die Montage einiger Drohnen-Teile benötigt. Haben Sie keine Erfahrung mit dem Löten, lassen Sie es sich von einem erfahrenen Handwerker zeigen.
• Doppelseitiges Klebeband: Viele Teile lassen sich einfach mit einem doppelseitigen Klebeband am Rahmen befestigen:
• Klettverschluss und Kabelbinder: Mit einem Klettverschluss-Streifen lassen sich Batterien am Rahmen befestigen. Manchmal ist auch ein Kabelbinder sehr hilfreich.
• Isolierband: Motor und Regler sind wahrscheinlich über ein Kabel und eine Steckverbindung miteinander verbunden. Wenn sich die Metallteile während des Fluges berühren, wird der Stromkreis kurzgeschlossen und die Drohne abstürzen. Das können Sie vermeiden, indem Sie die Bauteile isolieren.

Drohne selber bauen – Kleine Drohnenkunde

Die Leistung eines Motors wird in Kilovolt oder Umdrehungen pro Minute angegeben. Höhere Umdrehungszahlen verbessern die Navigation, verbrauchen aber mehr Batteriestrom. Für den Beginn reicht auch Motor mit geringeren Drehzahlen.

Grundlegende Teile für den Zusammenbau einer Drohne

Sicher haben Sie inzwischen eine Idee, welche Art von Drohne Sie zusammenbauen wollen. Obwohl die Einzelteile je nach Bauart unterschiedlich sein können, gibt es doch einige grundlegende Bauteile. Hier ist eine Übersicht.

Rahmen

Der Rahmen ist ein Hauptteil und der Ausgangspunkt für den Zusammenbau. Auf den Rahmen werden alle Teile zusammengefügt und montiert. Rahmen bestehen meistens aus Kohlefaser und werden in allen Formen und Größen gefertigt.

Racing Drones haben normalerweise nur minimale Rahmen, damit sie leicht und flink sind. Freestyle-Drohnen fliegen jedoch besser mit etwas Gewicht, da sie dadurch Schwung durch verschiedene Stunts tragen können. Eine Freestyle-Drohne benötigt normalerweise mehr Schutz, da sie häufig höher und über härtere Oberflächen geflogen wird. Der Rahmen bietet Platz zur Montage aller benötigten Komponenten.

Drohne selber bauen – Kleine Drohnenkunde

Halten Sie sich an ein Schub-Gewichts-Verhältnis von 4: 1. Wenn Ihr Rahmen, Ihre Batterie, Ihre Motoren und andere wichtige Komponenten etwa 500 g wiegen, benötigen Sie Motoren, die Ihnen 2 kg Schub oder 500 g pro Motor verleihen. Je erfahrener Sie werden und je schneller Sie fliegen möchten, desto höher ist das Verhältnis.

Motoren

Dies sind die Kraftpakete, die Ihrer Drohne den nötigen Schub verleihen. Ein hohes Drehmoment bedeutet hohe Geschwindigkeit.

Kleine Drohnenkunde

Bei den Drohnen-Motoren gibt es zwei Haupttypen: gebürstet und bürstenlos. Preiswerte flugfertigen Drohnen verwenden meistens gebürstete Motoren, weil diese billiger herzustellen sind. Dafür nutzen sie sich schneller ab als bürstenlose Motoren.

Regler für die Drehzahl

Diese kleinen elektronischen Bauteile bekommen vom Flugregler Signale, wie schnell der Motor zu einem bestimmten Zeitpunkt drehen soll.

Flugregler

Der Flugregler ist das Gehirn Ihrer Drohne. Er steuert den Winkel der Propeller und sorgt für die Flugrichtung. Der Regler berechnet, wie schnell sich die Motoren drehen sollen, und sendet die Signale an die Drehzahl-Regler. Der Flugregler benötigt für seine Arbeit eine bestimmte Software, die vom Hersteller bereits installiert wurde.

Kamera

Um zu sehen, was die Drohne sieht, benötigen Sie eine kleine Kamera, einen Videosender und einen Monitor wie zum Beispiel Ihr Smartphone.

Propeller

Bei Multikopter-Drohnen werden Propeller einzeln an Motoren angeschlossen. Die Motoren werden von einem elektronischen Drehzahlregler (ESC) gesteuert, der regelt, wie schnell sich jeder Motor dreht. Durch Variation der Drehzahl einzelner Motoren kann der Regler das Manövrieren von Drohnen auf verschiedene Arten unterstützen. Propeller werden aus Kunststoff oder Holz gefertigt und drehen sich im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn.

Weitere Bauteile

Je nach Typ enthalten die Drohnen Kits weiter Bauteile wie Lithium Polymer Batterien, Stromverteiler, LEDs und ein GPS-Modul. Ein Sender (RC-Controller) kann zur Steuerung des Fluggerät verwendet werden.

Drohne selber bauen – Kleine Drohnenkunde

Frei verkäufliche Drohnen werden nach folgenden Kriterien unterschieden:
RTF – Steht für Ready To Fly. Die Drohne wird komplett montiert geliefert und besitzt alle erforderlichen Teile und Software.

BNF – Bind And Fly. Dies ist eine komplett montierte Drohne, die ohne Sender geliefert wird. Das Fluggerät kann mit einem kompatiblen Sender gesteuert werden.

ATF – bedeutet Fast Ready to Fly. Diese Drohnen werden nicht vollständig zusammengebaut geliefert und erfordern zusätzliche Teile oder Zubehör, bevor sie geflogen werden können.

Wer darf eigentliche eine Drohne fliegen und was ist dabei zu beachten, diese Informationen finden Sie vorne im verlinkten Beitrag..

Aufbau der Drohnenbasis

Einer der Vorteile beim Kauf eines Drohnenbausatzes besteht darin, dass Sie bereits wissen, dass die Teile zusammenarbeiten. Bei allen im Handel erhältlichen Drohnen Kits liegt außerdem eine Bauanleitung bei. Diese zeigt Ihnen, wo die einzelnen Bauteile zu platzieren sind. Besonders Quadkopter sind recht einfach zu bauen.

1. Beginnen Sie mit dem Zusammenbau des Rahmens. Jeder Arm des Rahmens sollte in die Richtung eines perfekten Quadrats zeigen. Oft muss der Rahmen mit Klebstoff fixiert werden.
2. Bestücken Sie anschließend die Motoren mit den Propellern. Es ist wichtig, zu erkennen, welcher Propeller nach unten oder nach oben zeigen soll.
3. Montieren Sie den elektronischen Drehzahlregler: Die meisten elektronischen Drehzahlregler lassen die Propeller nur in eine Richtung drehen. Mit der richtigen Firmware können Sie sie jedoch so konfigurieren, dass sie in zwei Richtungen drehen.
4. Befestigen Sie den Flug-Controller und montieren Sie ggf. die Kamera.
5. Verbinden Sie die Kabel mit den Motoren, Controller- und Verteiler-Platinen und dem Akku. Berücksichtigen Sie die Größe und Form Ihres Akkus, wenn Sie nach dem richtigen Ort für die Montage suchen. Wenn der Akku flach ist, können Sie es in der Mitte der Drohne montieren und dann die anderen Komponenten montieren. Wenn nicht, können Sie den Akku zusammen mit den Geschwindigkeitsreglern an der Unterseite der Drohne montieren.

Drohne selber bauen – Kleine Drohnenkunde

Zum Laden Ihrer Lipo-Akkus ist ein spezielles Ladegerät erforderlich. Die Akkus müssen so aufgeladen werden, dass ihre Spannung ausreicht, um einen Absturz zu verhindern. Zum Glück gibt es viele intelligente Lipo-Ladegeräte, die nach dem vollständigen Aufladen abschalten.

1. Befolgen Sie die mit Ihrer Fernbedienung gelieferten Anweisungen, um eine Verbindung zwischen der Fernbedienung und der an der Drohne montierten Flugsteuerung herzustellen.
2. Erster Flugversuch: Schalten Sie sowohl die Drohne (mit dem Schalter am Flugregler) als auch die Funksteuerung ein. Die Steuerung der Drohnen haben normalerweise mindestens zwei Joysticks:
   1. Verwenden Sie den linken Steuerknüppel, um Geschwindigkeit und Richtung des Fluggerätes zu steuern.
   2. Benutzen Sie den rechten Steuerknüppel, um die Ausrichtung und Flughöhe der Drohne zu steuern.

In Deutschland gelten Drohnen nicht als Spielzeug, sondern als Flugobjekte. Daher stellt sich die Frage einer RC-Dronen-Versicherung. Abhängig von ihrer Größe und Leistung, können handelsübliche Drohnen eine Last von 400 bis 700 Gramm tragen. Wenn Sie eine Quadkopter-Drohne gebaut haben, können Sie größere Designs mit mehr Motoren ausprobieren. Dies können eine höhere Nutzlast, also mehr Geräte wie zum Beispiel Kameras zu transportieren.