Solar-Repeater bauen: Stückliste, Akku, Panel, Laderegler (wintertauglich)
Ein Repeater, der im Dezember nicht ausgeht: nRF52-Board, 5-Watt-Panel senkrecht, vier gute 18650er, ein 2-Euro-Laderegler und ein Gehäuse mit Druckausgleich. Was die Community in zwei Wintern gelernt hat.
Diese Anleitung behandelt die Hardware: Strom, Akku, Panel, Gehäuse. Firmware flashen und Repeater konfigurieren steht in Repeater aufbauen. Antenne und Filter haben eigene Artikel: 868-MHz-Antenne und SAW-Filter.
Board: nur nRF52
Ein Solar-Repeater läuft zu 99 % im Leerlauf. Entscheidend ist deshalb der Ruhestrom, nicht die Sendeleistung.
| Board | Ruhestrom | Anmerkung |
|---|---|---|
| Xiao nRF52840 + SX1262 | unter 2 mA | ca. 16 bis 20 Euro als Kit, sparsamstes Board, Akku direkt an die BAT-Pads löten |
| Heltec T114 | 5,8 mA | LNA aus lassen, mit LNA 16 mA |
| RAK4631 (WisBlock) | 9 bis 10 mA | Premium, teurer, in der Community als robuster Standard geschätzt |
| SenseCAP P1 Pro | nRF52 | Fertiggerät mit vier 18650-Haltern, über 150 Tage fehlerfrei dokumentiert, ca. ca. 85 bis 100 Euro |
| Heltec V3/V4 (ESP32) | 80 mA und mehr | über 1 A beim Senden, 3000 mAh in 8 bis 20 h leer |
Ein nRF52-Repeater braucht 1 bis 2 Wh pro Tag. Ein ESP32 braucht das Zehnfache. Der Heltec V4 kommt nur mit 10 W Panel plus vier 18650, besser 35 W, über den Winter, und die Config kann bei Tiefentladung korrumpieren. Mehr Boards findest du unter Geräte.
Panel: 5 Watt, senkrecht, Süd
Erprobte Faustregel für Norddeutschland: 5 W Panel plus 4 Ah Akku kommt in Hamburg über den Winter. 3 W ist grenzwertig. 1 W funktioniert nur mit 10 bis 15 Ah Akku.
Das Panel senkrecht montieren, nicht 30 oder 45 Grad. Senkrecht bleibt kein Schnee liegen, Vogelkot läuft ab, und die tiefstehende Wintersonne trifft besser. Im Sommer erntest du weniger, das ist egal. Ausrichtung Süd oder Südost, Nord funktioniert nur von April bis September. Ost/West mit 45 Grad verlor im Herbst mit 1 W Panel etwa 0,25 V pro Woche.
Die längste gemessene Dunkelphase lag bei 3,5 Wochen im Dezember. Lege den Repeater auf 30 Tage ohne Sonne aus.
China-Watt: Ali-Panels liefern oft nur 40 bis 50 % der Nennleistung. Ein „35 W" USB-Panel brachte real 2,5 W. Epoxy-Panels werden nach ein bis zwei Jahren blind. Bewährt: Pearl 5 W/18 V (ca. 35 Euro), Offgridtec 10 W (ca. 30 Euro), Berrybase 5 W, Waveshare, Action-Panel 8 Wp (8 Euro, nur ohne den eingebauten USB-Regler). Monokristallin lädt auch bei Bewölkung.
Akku: 18650 oder LiFePO4
| Zelle | Kapazität | Einsatz |
|---|---|---|
| Samsung 30Q/35E, Sony/Murata VTC6, Molicel P42A (21700) | 3000 bis 4200 mAh | Standard, von nkon.nl, ca. 5 bis 10 Euro pro Zelle |
| Billig-18650 ohne Marke | real ca. 2000 statt 3500 mAh | nicht kaufen |
| LiFePO4 26650 (z. B. Keeppower 7000 mAh) | 7000 mAh | frostfester, temperaturstabiler, ca. 30 Euro |
| LiPo-Pouchzelle | egal | nie draußen: bläht bei Frost, Brandgefahr bei Hitze |
Für 30 Tage Dunkelheit bei 1 bis 2 Wh/Tag brauchst du 30 bis 60 Wh, also 8 bis 16 Ah bei 3,7 V. Vier 18650 à 3000 mAh parallel ergeben 12 Ah. Zwei Zellen sind knapp. Parallel nur gleiche Zellen gleichen Alters, sonst ziehen sie sich gegenseitig leer. Pro Zelle eine 1S-BMS-Platine (DW01, ca. 1 Euro) gegen Tiefentladung. Das nRF52-Board schaltet selbst erst bei 2,7 bis 2,8 V ab.
Laden bei Frost: Bei Solarströmen um C/20 ist Laden unter 0 °C unproblematisch. Andreas Schwab betreibt seit dem 6.11.2025 einen Repeater mit 81 Wh Akku, 5 W Panel und 100 mA Ladestrombegrenzung. Kritisch wird es nur beim Schnellladen.
Halter: Der P1 Pro braucht Button-Top-Zellen. Flat-Top-Zellen bekommen einen 4-mm-Neodymmagneten als Pluspol. Der Plus-Kontakt in billigen Haltern sitzt oft locker.
Laderegler: CN3791, TP4056, Polung
| Regler | Preis | Eingang | Eigenschaften |
|---|---|---|---|
| CN3791 (MPPT) | ca. 2 Euro | 6-V- oder 12-V-Version, bis 18 V | Ladeschwelle 4,05 V, lädt erst ab ca. 6 V Panelspannung, max. ca. 1,3 A |
| CN3065 | ca. 2 Euro | wie CN3791 | max. 500 mA |
| TP4056 | ca. 1 Euro | nur 5 V | linear, kein MPPT, 61 µA Eigenverbrauch |
| Waveshare Solar Manager D | ca. 35 Euro | 6 bis 24 V | 27 mA Ruhestrom, ungeeignet |
| Lectronz/uart.cz MPPT-Board | ca. 45 Euro (Stand Community, Verfügbarkeit schwankt) | Panel bis 18 V | mit LiFePO4-Support, HanseMesh-Referenz |
Der CN3791 ist der Community-Standard. Er holt bei Schwachlicht im Winter zwei- bis dreimal mehr Energie heraus als ein linearer Regler. Zwei Haken: Die Version muss zum Panel passen (6 V für 5-W-Panels, 12 V für 18-V-Panels), und er kann beim Laden den Empfänger um 5 bis 12 dB stören. Ein Kondensator von 100 bis 470 µF zwischen Regler und Board hilft.
Polung prüfen: Die JST-Kabel aus Ali-Bestellungen sind zu 40 bis 50 % verpolt, Rot auf Minus. Das zerstört den Laderegler beim ersten Anstecken. Vor jedem Anschluss mit dem Multimeter messen. Falsche Pins lassen sich mit einer Nadel aus dem Stecker schieben und tauschen.
USB-Regler ausbauen: USB-Solarpanels haben einen 5-V-Wandler eingebaut. Der liefert je nach Licht 0 bis 7 V, verursacht Reboots in der Dämmerung und hat schon T-Beam-USB-Ports zerstört. USB-Buchse öffnen, Regler entfernen, Panel direkt an den CN3791. Liefert das Panel leer 6,5 V und der Eingang verträgt nur 6 V, senkt eine 1N4001-Diode in der Plusleitung auf 5,8 V. Der Akku kommt an den Battery-Port oder die BAT-Pads, nie an USB.
Stromverbrauch und Laufzeit
| Zustand | Xiao nRF52840 | T114 | nRF52 allgemein |
|---|---|---|---|
| Leerlauf | unter 2 mA | 5,8 mA | 9 bis 13 mA |
| Senden | ca. 160 mA | – | ca. 100 bis 160 mA |
| Tagesverbrauch | ca. 240 mAh | – | 1 bis 2 Wh |
Rechnung für ein 12-Ah-Paket bei 10 mA Mittelwert: 240 mAh pro Tag, also 50 Tage ohne Sonne. Bei 4 Ah sind es rechnerisch 16 Tage, in Hamburg reichte das mit 5 W Panel trotzdem, weil auch trübe Tage etwas liefern. Ein leerer 2500-mAh-Xiao braucht bei Wolken 10 und mehr Tage bis zur Vollladung. Nach dem Winter dauert es drei bis vier Wochen, bis der Akku wieder voll ist.
Gehäuse und Feuchte
- Gehäuse: IP66-Abzweigdose aus dem Baumarkt (unter 1 Euro, Gummidichtung hält ca. 2 Jahre), Spelsberg oder Kopp robuster, Gentlebox JE-300 für Turmstandorte. HT-Abwasserrohr ist HF-durchlässig und günstig. Ali-IP65-Kunststoff wird nach ein bis zwei Jahren spröde.
- Druckausgleich: Ohne Ausgleich kondensiert Wasser im Gehäuse. Entweder 2-mm-Ablaufloch an der tiefsten Stelle oder eine M12-Druckausgleichsmembran (ca. 0,40 Euro bei Ali).
- Abdichtung: Sikaflex 522 oder Pattex Repair Extreme an Kabeldurchführungen und am N-Gewinde außen. Selbstverschweißendes Band statt Isolierband. Rundschnurdichtung immer unten. Kabel mit Abtropfschlaufe führen.
- Hitze: Das Gehäuse wird in der Sonne 10 bis 30 °C wärmer als die Luft. Schwarze 3D-Drucke verformen sich über 60 °C, ein Keepteen D5L kam im Sommer auf über 70 °C CPU. Weiß oder hell wählen, Akkus vom Panel trennen.
- Antenne: N-Buchse statt SMA oder uFL, Kabel höchstens 50 cm, mindestens 30 bis 40 cm Abstand zum Metallmast. Mast erden, am Mast haben ESD-Schäden schon zwei Boards gegrillt.
Winter-Erfahrungswerte
| Setup | Standort | Ergebnis |
|---|---|---|
| 5 W senkrecht + 4 Ah, nRF52 | Hamburg | über den Winter gekommen |
| 5 W + 4 Ah, nRF52 | Harz, Kaltes Moor | leer gelaufen |
| 1 W + 15 Ah | Norddeutschland | 3 Monate durch, Tiefstand 3,54 V im Dezember |
| 1 W + 2500 mAh, Xiao | Niederlande | über 6 Wochen durchgehend |
| 4 W + 6x 18650, Xiao | – | Winter mit 3 h Sonne pro Tag geschafft |
| SenseCAP P1 Pro | Harz, Hamburg-Umland | 83 bis 89 % Ladung im Winter, über 150 Tage ohne Fehler |
| 10 W + 4x 18650, Heltec V4 | – | ganzjährig, aber nicht wirtschaftlich |
Fazit: Im Flachland reicht 5 W plus 4 Ah gerade. Im Mittelgebirge und bei Nebel lieber 10 W plus 12 Ah.
Kosten
| Teil | Preis |
|---|---|
| Xiao nRF52840 + SX1262 Kit | 16 bis 20 Euro |
| 4x 18650 Markenzellen | 20 bis 40 Euro |
| CN3791 + 1S-BMS | 3 bis 6 Euro |
| Panel 5 W | 8 bis 35 Euro |
| Gehäuse + Membran | 1 bis 10 Euro |
| Antenne (z. B. ALFA 868, N) | 12 bis 20 Euro |
| Summe | 60 bis 130 Euro |
Mit Action-Panel und Baumarkt-Dose bleibst du unter 70 Euro. Der P1 Pro als Fertiggerät kostet mehr, spart aber Gehäuse und Halter.
Typische Fehler
- ESP32-Board verbaut. Läuft im Sommer, stirbt im November.
- Kabel nicht gemessen. Verpolter JST-Stecker, Laderegler qualmt.
- USB-Panel direkt ans Board. Reboots bei jeder Dämmerung.
- Panel flach montiert. Schnee und Vogelkot decken es zu.
- Zwei Zellen für den Winter. Reicht für 10 Tage Dunkelheit, nicht für 30.
- CN3791 in falscher Spannungsversion. Lädt nie, weil die Schwelle nicht erreicht wird.
- Gehäuse ohne Druckausgleich. Kondenswasser nach dem ersten Temperaturwechsel.
- Schwarzes 3D-Druck-Gehäuse. Verformt sich im ersten Sommer.
- Antenne am Mast oder mit langem Kabel. Standort und Antenne bringen mehr als jedes Watt, siehe 868-MHz-Antenne.
- Standort ohne Absprache. Vorher lokal abstimmen, Kontakt in den Repeaternamen.
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- SenseCAP P1 Pro – Fertiggerät mit Akku und Gehäuse, spart Halter und Dose. Bei Amazon ansehen *
- 18650-Markenzellen – Vier Stück, nur Marke (Samsung, LG, Sony), keine Noname-Zellen. Bei Amazon ansehen *
- CN3791-Solarlademodul – Der MPPT-Laderegler für ein 6-V-Panel. Bei Amazon ansehen *
- 1S-BMS-Schutzplatine – Tiefentladeschutz für die Zellen. Bei Amazon ansehen *
- Solarpanel 5 W / 6 V – Senkrecht nach Süden montiert reicht das im Norden. Bei Amazon ansehen *
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- ALFA ARS-N19 868 MHz – Antenne mit N-Stecker für den Mast. Bei Amazon ansehen *
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