Vogelhaus-Repeater bauen: Unauffälliger Solar-Repeater für Garten, Balkon und Dach

Warum ein Vogelhaus?

Repeater in der freien Natur verschwinden. Aus der Community kamen dazu drei Antworten: höher hängen, am besten über 20 m, Flatterband ans Gehäuse, oder den Repeater in einem Vogelhaus verstecken. Der dritte Weg ist der eleganteste, denn er löst gleich mehrere Probleme. Ein Holzkasten am Zaunpfahl interessiert keinen Dieb. Nachbarn sehen Vogelschutz statt Funktechnik. Und wer zur Miete wohnt, hat mit einem Vogelhaus am Balkongeländer deutlich weniger Diskussionsbedarf als mit einer Verteilerdose samt Antenne.

Dazu kommt die Bauform: Das Satteldach ist ein fertiger, schräger Panelträger, der First nimmt die Antennenbuchse auf, und Einflugloch plus Bodenschlitze belüften den Innenraum. Die Dimensionierung von Panel und Akku behandeln wir unten in den Abschnitten Panel und Akku.

Gehäuse: Holz aus dem Baumarkt oder 3D-Druck

Gehäuse in der Sonne werden 10 bis 30 °C wärmer als die Umgebungsluft. Für den Druck heißt das: helles Material, keine schwarzen Teile. Ein fertiger Solar-Repeater in schwarzem Kunststoffgehäuse erreichte im Sommer über 70 °C CPU-Temperatur, das ist die Größenordnung, die du vermeiden willst.

Beim Holzkasten schraubst du das Dach ab statt es zu nageln, damit du später an Board und Akku kommst. Das Einflugloch bleibt offen oder bekommt ein Gitter, es dient als Belüftung. Gegen Dauernässe hilft eine Lasur oder Leinöl außen, innen bleibt das Holz roh, damit es Feuchte abgeben kann. Das Dach bekommt zusätzlich einen Überstand oder ein Stück Dachpappe.

Board: nRF52, nichts anderes

Für Solar zählt der Ruhestrom. ESP32-Boards wie Heltec V3 und V4 brauchen das Zehnfache eines nRF52 und sind für ein Vogelhaus mit kleinem Panel ungeeignet.

Ein nRF52-Repeater verbraucht 1 bis 2 Wh pro Tag. Der Xiao ist der Community-Standard für dieses Projekt: Akku direkt an die BAT-Pads löten, nicht an den 3,3-V-Pin. Wer eine RTC nachrüsten will, hängt einen DS3231 an D6 und D7, er wird ohne Konfiguration erkannt.

Antenne durch den First

Die Antenne gehört nach draußen, das Board direkt darunter. Du bohrst den First an, setzt eine N- oder SMA-Einbaubuchse ein und führst ein kurzes Pigtail zum Board. Die u.FL-Buchse am Modul reißt nach wenigen Steckzyklen, also nur einmal stecken und nicht mehr anfassen. N ist bei Repeatern die robustere Wahl, SMA-Antennen haben Windlast schon nicht standgehalten.

Für Kabel und Stecker gilt: kurz. Jeder SMA-Übergang kostet ca. 0,3 dB, RG178 ca. 1,5 dB pro Meter.

Drei Wege zur Antenne:

• Gemessene Fertigantenne. Ein Viertelwellenstrahler für 868/869 MHz mit Messprotokoll, siehe 868-MHz-Antenne. Antenne im Shop
• Sleeve-Dipol selbst bauen. Aus der Community dokumentiert: 79 mm Elementlänge bei 15 mm Rohr, 66 mm bei 7 mm Rohr. Anleitung in Antenne selber bauen.
• Viertelwellen-Groundplane aus 2 mm Messingrohr, SWR 1:1,2 für rund 1 Euro.

Was du nicht machst: Dichtmasse auf den Strahler. Pattex Repair Extreme oder Sikaflex 522 gehören außen ans N-Gewinde und an die Durchführung, die Antenne selbst bleibt frei. Papierantennen lösen sich im Freien auf. Metall hält mindestens 10 cm Abstand zur Antenne, ein Mast 30 bis 40 cm, oder die Antenne sitzt über der Mastspitze.

Sendeleistung: 22 dBm am SX1262 sind ca. 158 mW, damit bleibst du mit jeder Antenne unter den 500 mW ERP.

Panel: Größe und Neigung

Erprobt in Hamburg: 5 W Panel plus 4 Ah Akku kommen über den Winter. Ein 1-W-Panel braucht 10 bis 15 Ah, das passt in kein Vogelhaus. Für den Kasten nimmst du also ein 5-W-Panel mit 6 V Nennspannung, monokristallin, weil es auch bei Bewölkung lädt.

Das Satteldach gibt die Neigung vor, und das ist gut so: Die Community montiert Panels bewusst steil bis senkrecht. Weniger Schnee, weniger Vogelkot, bessere Winterernte. Das Dach zeigt nach Süden oder Südosten. Ein zweites Panel auf der Nordseite bringt praktisch nichts, lieber ein größeres nach Süden.

Zwei Warnungen aus dem Chat: China-Panels liefern oft nur 40 bis 50 % der Nennleistung, und Epoxy-Panels werden nach ein bis zwei Jahren blind. Bewährt sind Offgridtec, Berrybase, Waveshare und Pearl. Das Action-Panel für 8 Euro liefert 5,8 V Leerlauf und gilt als brauchbar für Vogelhaus-Repeater, aber nur mit ausgebautem USB-Regler.

Akku und Laderegler

Ein bis zwei 18650-Zellen von Samsung (30Q, 35E), Sony (VTC6) oder Molicel, bezogen bei nkon.nl. Billig-Zellen liefern 2000 statt 3500 mAh. Pouch-LiPo bleibt draußen: Brandgefahr bei Hitze, Blähen bei Frost. Pro Zelle ein 1S-BMS (DW01, ca. 1 Euro) oder eine geschützte Zelle. Laden unter 0 °C ist bei Solar-Ladeströmen um C/20 unproblematisch. Der nRF schaltet bei 2,7 bis 2,8 V ab. Für Frostlagen sind LiFePO4-26650 die Alternative, brauchen aber einen passenden Regler.

Der Laderegler ist ein CN3791 in der 6-V-Version, ca. 2 Euro. Was du wissen musst:

• Er lädt erst wieder, wenn der Akku unter 4,05 V fällt, und startet ab ca. 4 bis 6 V Panelspannung.
• Beim Laden kann er den Empfang um 5 bis 12 dB stören. Ein Kondensator mit 100 bis 470 µF zwischen Regler und Board hilft.
• Ali-Kabel sind zu 40 bis 50 % verpolt. Vor dem Anstecken messen, sonst ist der Regler hin.
• Ein TP4056 ist nur für 5-V-Panels und passt nicht zum 6-V-Panel.

Feuchte: Luft rein, Wasser raus

Ein Vogelhaus ist kein IP-Gehäuse, und das ist der Trick: Kondensat entsteht in dichten Boxen. Der Kasten bekommt unten Lüftungsschlitze oder ein Ablaufloch mit 1,5 bis 4 mm, das Einflugloch bleibt offen. Wenn du Board und Akku zusätzlich in eine kleine Innenbox setzt, gehört dort eine M12-Druckausgleichsmembran (ca. 0,40 Euro) hinein, sonst zieht die Box Wasser.

Durchführungen für Panelkabel und Antenne dichtest du mit Sikaflex ab, das Panelkabel bekommt eine Abtropfschlaufe. Isolierband hält nicht, selbstverschweißendes Band schon. Rundschnurdichtungen liegen immer unten. Eine Erfahrung aus dem Chat: Nach einem Sommer und Winter entstehen an Holz und Kunststoff 2 mm Spalte, also einmal im Jahr nachsehen.

Montage: Pfahl, Mast, Balkongeländer

Die Reihenfolge der Community: Standort 60 %, Antenne 20 %, Sendeleistung 20 %. Bevor du bohrst, testest du den Platz mit einem Companion auf der geplanten Höhe. Ein Repeater im Tal blockiert mehr als er hilft.

• Pfahl im Garten: Einfachste Variante. Holzpfahl statt Stahlrohr, dann gibt es kein Metallproblem an der Antenne.
• Mast: Antenne über die Mastspitze, mindestens 30 bis 40 cm Abstand zum Metall. Alu und Stahl nicht kombinieren, Mast erden.
• Balkongeländer: Vogelhaus mit Schellen außen ans Geländer, Antenne nach außen und oben. Hinter bedampftem Glas oder unter Alu-Dämmung verlierst du bis zu 10 dB oder alles.
• Dach: Dachrinnen- oder Kaminhalter, kein Ziegel anheben.

Mehr dazu in Repeater-Standort und Montage. Die Konfiguration nach dem Aufhängen steht in der Repeater-Checkliste.

Erfahrungen aus Winter und Sommer

Winter: Die längste gemessene Dunkelphase lag bei 3,5 Wochen im Dezember, ein Repeater sollte 30 Tage ohne Sonne durchhalten. Mit 5 W senkrecht und 4 Ah dauert die Vollladung im Winter 3 bis 4 Wochen. Im Harz lief dieselbe Konfiguration leer, die in Hamburg durchhielt. Wer im Mittelgebirge baut, nimmt mehr Akku.

Sommer: Geschlossene Gehäuse werden 10 bis 30 °C wärmer als die Luft. Li-Ion entlädt bis 60 °C, laden sollte er nur bis 45 °C. In einem schwarzen Kunststoffgehäuse stiegen die CPU-Temperaturen über 70 °C und die Akkus luden nicht mehr. Abhilfe: Akkus räumlich vom Panel trennen, helle Oberfläche. Ein belüftetes Holzhaus heizt sich weniger auf als eine geschlossene Kunststoffbox, gemessen hat das in der Community aber noch niemand systematisch.

Stückliste mit Kosten

Die Community landet für den Basis-Repeater bei 70 bis 100 Euro komplett.

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Fragen?

Bilder vom eigenen Vogelhaus, Temperaturmessungen und Winterdaten sind willkommen in der Telegram-Gruppe: t.me/meshcorede.