FPV-Drohnen: Multicopter mit Brille und Kamera
Philipp Sussmann
Philipp hat seinen beruflichen Werdegang als Praktikant in einer Werbeagentur begonnen und ist mit verantwortlich für das Design von Bierdeckeln, Werbetafeln und einem Fan-Bus eines großen Fußballvereins. Danach folgte der erste Schritt zum Journalismus: Ein Volontariat bei PC-Zeitschriften, die heute kaum noch jemand kennt - PC Direkt und PC Professionell. Dann folgte ein mehrjähriger Ausflug in die Welt des Marketings, PR-Arbeit und Qualitätsmanagement in einem mittelständischen Handelsunternehmen.
Seit 2015 ist Philipp bei Heise im Team von Bestenlisten aktiv. Hier bringt er auch seine privaten Interessen ein und deshalb für Drohnen, Laser, Balkonkraftwerke, Powerstations und zahlreiche China-Gadgets wie Handwärmer, USB-Lötkolben oder Mini-Taschenlampen zuständig.
Mit dem Multicopter Videos drehen ist zu langweilig? Der nächste Schritt ist FPV, der Flug per Videobrille. Wir erklären, was für dieses Hobby notwendig ist und wie sich Race-Copter von Video-Drohnen unterscheiden.
Ausrüstung
FPV steht für First Person View und bedeutet, dass der Pilot aus Sicht des Multicopters fliegt. Neben Multicopter mit integrierter Kamera und Videosender gehören auch Sender (Fernsteuerung), passende Akkus, Ladegerät und ein Videoempfänger mit Monitor oder Videobrille zum benötigten Equipment. Sender und Empfänger arbeiten üblicherweise mit 2,4 GHz, die Videoübertragung mit 5,8 GHz. Multicopter, die das Videosignal per WLAN übertragen, sind vor allem im günstigen Preissegment zu finden und nicht für FPV-Flüge geeignet. Die Latenz ist für die geflogenen Geschwindigkeiten schlicht zu hoch.
Drohnen-Klassen
Home-Racer
Die sogenannten Home-Racer oder Tiny-Whoops sind leicht und gerade einmal so groß wie eine Handfläche. Zum Antrieb nutzen sie verhältnismäßig schwache Bürsten-Motoren oder winzige Brushless-Motoren. Die Mini-Multicopter verfügen jedoch über vergleichbare Flugeigenschaften wie die großen Modelle. Sie eignen sich perfekt zum Fliegen in Gebäuden oder dem Vorgarten und stellen den idealen Einstieg in die Welt des FPV-Fliegens dar. Durch das geringe Gewicht und die fehlende Power sind die Mini-Drohnen verhältnismäßig ungefährlich. Wer die Minis Draußen fliegt, braucht trotzdem eine Versicherung.
Die Flugzeit je Akku beträgt etwa zwei bis sechs Minuten; abhängig von Flugstil, Akku und Motor. Der Nachteil der Modelle mit Bürsten-Motor ist die geringere Power und der Verschleiß der Motoren. Die Brushless-Motoren sind um ein Vielfaches stärker, verschleißen nicht, haben dafür aber einen größeren Strombedarf und somit eine kürzere Flugzeit.
Zu den Home-Racern gehören beispielsweise die Modelle:Inductrix FPV (Testbericht) , Eachine 013 (Testbericht) , US/UK65 (Testbericht)
Mini-Racer
Die Mini-Racer mit einer Motor-Diagonalen von circa 75 bis 180 mm arbeiten in der Regel mit kraftvollen Brushless-Motoren und einer Akku-Spannung von 7,4 V bis 14,8 V (2S bis 4S). Aufgrund der Größe und der Motoren-Power eignen sie sich für Flüge in großen Gärten, auf Wiesen oder in Sporthallen. Zum Indoor-Fliegen sind sie nur für erfahrene Piloten geeignet, da extrem viel Platz zur Verfügung stehen müsste. Die Flugzeit liegt bei circa drei bis fünf Minuten; abhängig vom Flugstil und verwendeter Hardware.
Der Vorteil dieser Klasse: Flugeigenschaften und Power fast wie bei großen Modellen und trotzdem geringere Kosten durch günstigere Akkus. Außerdem sind sie viel leiser und erregen so weniger Aufmerksamkeit. Ein weiterer Vorteil ist das geringere Gewicht. Copter, die unter 250 g Abfluggewicht auf die Waage bringen, dürfen ohne Namensschildchen und zusätzlichen Spotter geflogen werden. Ein Spotter ist eine Person, die den Multicopter während des Flugs beobachtet und den Piloten mit der FPV-Brille vor möglichen Gefahren warnt. Gerade beim Selbstbau ist diese Copter-Klasse auf Grund der kleinen Abmessungen eine ganz besondere Herausforderung. Eine Modellflugversicherung ist bei Outdoor-Flügen grundsätzlich vorgeschrieben.
Seit 2019 sind viele der Mini-Racer auch in sogenannten HD-Varianten erhältlich. Diese Versionen sind mit einem Onboard-DVR ausgestattet und erlauben hoch aufgelöste Videoaufzeichnungen mit bis zu 4k. Ein gutes Beispiel für einen Mini-Racer sind der Torrent 110 von Blade (Testbericht) und der Betafpv 85x HD.
Race-Copter
Race-Copter haben üblicherweise Propeller mit einer Größe von fünf bis sechs Zoll und äußerst leistungsfähige Motoren, mit einer Schubkraft von über 1,5 kg je Motor. Das typische Abfluggewicht liegt zwischen 300 und 700 g; entsprechend beeindruckend sind die Geschwindigkeiten, die man in alle Richtungen damit erreichen kann. Für ausreichend Power sorgen Akkus mit einer Spannung zwischen 14,8 V und 22,2 V. Um qualitativ hochwertiges Videomaterial der Flüge zu bekommen, nutzen die Piloten Actioncams wie Gopros, die zusätzlich zur FPV-Kamera an Bord sitzen, da die FPV-Kamera auf niedrige Latenz optimiert ist und schlicht keine schönen Bilder macht. Das Mehrgewicht stecken die Kraftpakete problemlos weg.
Das Maximum an Power hat allerdings seinen Preis. Zwar sind die Modelle selbst ähnlich teuer wie die Mini-Racer, die größeren High-End-Akkus kosten aber deutlich mehr. Hobbypiloten bleiben mit einem Akku circa fünf Minuten in der Luft, Profi-Piloten leeren ihn in etwa zwei Minuten.
Zum Indoorfliegen eignet sich diese Klasse gar nicht mehr. Eine Versicherung ist Pflicht. Die Kraftpakete sind definitiv kein Kinderspielzeug und müssen laut Drohnen-Verordnung mit einer nicht brennbaren Namensplakette ausgestattet sein.
Freestyle- und Kamera-Copter
Copter mit größeren Propellern (6 bis 8 Zoll) haben ebenfalls ordentlich Power, allerdings sind sie etwas behäbiger als die Racing-Copter. Der Vorteil dieser Klasse: längere Flugzeiten. So eignen sie sich perfekt als Actioncam-Träger oder als Freestyle-Copter. Die zu erzielende Flugzeit ist stark vom verwendeten Setup und dem Flugstil abhängig.
Video- und Foto-Drohnen
Die Modelle von DJI oder Yuneec übertragen zwar ebenfalls ein annähernd latenzfreies Videobild, aufgrund der verbauten Technik eignen sie sich aber weder als Race-Copter noch für verrückte Freestyle-Sessions. Video-Drohnen verfügen dafür über extrem lange Flugzeiten von bis zu 30 Minuten und zeichnen qualitativ sehr hochwertige Videos auf. Dazu nutzen die Drohnen Hersteller-spezifische Akkus, GPS, hochwertige Kameras und mehrachsige Gimbals.
In dieser Klasse sind insbesondere die Mavic-Reihe von DJI (Ratgeber) und die Parrot Anafi (Testbericht) interessant. Für Einsteiger mit begrenztem Budget empfehlen wir die DJI Mavic Mini (Testbericht) .
Fertigmodelle
ARF
Die fertig aufgebauten Multicopter unterteilen sich in drei Kategorien. Sogenannte ARF-Modelle (Almost ready to fly) sind fertig montiert, verfügen aber über keinen Empfänger für das Steuersignal. So können die Modelle mit dem eigenen Receiver ausgerüstet und mit dem eigenen Sender geflogen werden.
BNF
BNF-Modelle (Bind and Fly) sind fertig aufgebaut und bringen bereits einen Empfänger mit. Nach der Kopplung von Sender und Copter ist das Fluggerät sofort einsatzbereit. Beim Kauf ist es entscheidend, dass der eingebaute Empfänger kompatibel zum eigenen Sender ist. Ein Grauper-BNF-Modell beispielsweise funktioniert nur mit Graupner-Sendern. Einige Hersteller bieten Ihre Quadcopter mit unterschiedlichen Empfängern an.
RTF
RTF-Multicopter (Ready to fly) sind fertig aufgebaut und kommen zusammen mit dem benötigten Sender zum Kunden. Im Normalfall sollten auch Akku, Ladegerät und Videobrille oder Monitor im Set enthalten sein. Ein Musterbeispiel für ein RTF-Modell ist der Home-Racer Inductrix FPV von Horizon-Hobby (Testbericht) , dessen Lieferumfang alle benötigten Komponenten enthält.
Wer sich für ein ARF, BNF oder gar ein Selbstbausatz entscheidet, muss sich noch um Sender, Akku, Ladegerät und Videobrille kümmern. Wir haben einige beliebte Produkte aus den verschiedenen Kategorien herausgesucht.
Sender und Empfänger
Die Entscheidung beim Sender-Kauf ist von zahlreichen Dingen abhängig. Wer bereits Flugzeug oder Helicopter fliegt, kann seine Fernsteuerung (mit mindesten sechs Kanälen) weiterverwenden. Wer neu kauft, hat die Qual der Wahl. Entscheidend ist das eigene Budget, die Anzahl der benötigten Kanäle und die persönliche Vorliebe für den ein oder anderen Hersteller. Wichtig ist es, dass der Sender den gewünschten Mode unterstützt. Wer sich nicht auf ein einzelnes Funkprotokoll festlegen will, sollte sich einen Sender mit auswechselbarem Sendemodul entscheiden.
Besondere Vorsicht ist beim Kauf im Ausland geboten. Wer einen Sender im Ausland kauft, sollte unbedingt auf eine vorhandene CE-Kennzeichnung und eine Konformitätserklärung achten. Nicht alle Modelle sind in Deutschland zugelassen. Im Zweifel ist immer der Inverkehrbringer verantwortlich – also derjenige, der das Produkt importiert. Wer sichergehen möchte, dass ein Sender zugelassen ist, sollte bei einem deutschen Händler kaufen.
Multiprotokol
Seit etwa Mitte 2018 sind verschiedene Multiprotokoll-Fernsteuerungen erhältlich. Bei uns sind vorrangig Modelle des Herstellers Jumper verfügbar. Die Sender sind zu Empfängern verschiedener Hersteller kompatibel und eigenen sich auch für die meisten Spielzeug-Copter. Die von uns privat genutzte Jumper T16 macht in der Praxis eine gute Figur und wird mit solch einem Multiprotokol-Modul ausgeliefert.
Taranis
Die Sender-Reihe von Frsky funktionieren nicht nur sehr zuverlässig, sie arbeiten mit einer offenen Software und bieten so zusätzliche Einstellungsmöglichkeiten. Eigene Sounds oder Startbildschirme sind mit einer Taranis problemlos realisierbar.
Graupner
Die Fernsteuerungen von Graupner sind zwar verhältnismäßig teuer, dafür bieten sie einen sehr hohen Grad an Zuverlässigkeit und eine sehr hohe Reichweite. Am günstigsten ist das 6-Kanal-Modell MZ-12 inklusive eines passenden GR-12L-Empfängers. Da es wegen eines Insolvenzverfahrens aktuell nicht geklärt ist wie es mit den Produkten von Graupner weitergeht, raten wir derzeit vom Kauf ab.
Spektrum
Die Spektrum-Sender sind ebenfalls weit verbreitet und gerade bei Neueinsteigern beliebt. Einige Nutzer berichten allerdings über Probleme in Sachen Reichweite und Zuverlässigkeit. Der 6-Kanal-Sender DX6e inklusive eines Empfängers ist ab 170 Euro erhältlich.
Jumper
Die Sender von Jumper haben ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und kommen zusammen mit einem Multiprotokol-Modul. Die Verarbeitungsqualität kann allerdings nicht ganz mit Graupner, Spektrum oder Tranis mithalten. Wer möchte, kann statt der Standard-Firmware auch Openpilot und andere Softwareversionen verwenden.
Flysky
Wer einen Sender im Format eines Game-Controllers bevorzugt, sollte einen Blick auf den Sender Evolution von Turnigy werfen. Zusammen mit einem passenden Flysky-Empfänger kostet die in weiß und schwarz erhältliche Fernsteuerung knapp unter 100 Euro. Die Zuverlässigkeit der sehr günstigen Sender ist allerdings umstritten. Die Reichweite ist nicht mit der von beispielsweise Graupner vergleichbar.
Devo
Die Devo-Sender-Reihe eignet sich für die Modelle des Herstellers Walkera und ist häufig in RTF-Sets zu feinden. Die Devo 7 kostet ohne Empfänger unter 80 Euro. Der passende 7-Kanal-Receiver schlägt mit 25 bis 30 Euro zu Buche. Die Sender funktionieren in der Praxis gut, allerdings kann auch die Devo nicht mit Graupner oder Taranis mithalten.
Akkus
Bei den Akkus müssen die Anzahl der Zellen und die Kapazität auf den Copter abgestimmt sein. Die C-Rate, die Entladerate, muss unbedingt hoch genug sein, um die Motoren mit Strom zu versorgen. Wärend vor einigen Jahren C-Raten von 20 bis 45 normal waren, benötigen aktuelle Hochleistungsmotoren Lipos mit 70 C und mehr. Mehr Informationen zum Thema Akku finden sich beispielsweise hier . Zusätzlich gilt es auf die korrekten Stecker zu achten.
Vernünftige Akkus für Racing-Copter mit 1300 mAh, vier Zellen und einer hohen Entladerate kosten ab 30 Euro. Home-Racer-Akkus sind deutlich günstiger. Ein Set mit fünf bis sechs 1S-Lipos kostet zwischen 10 und 25 Euro. Mini-Racer-Akkus liegen preislich, je nach Kapazität und Zeilenanzahl, zwischen 10 und 30 Euro pro Stück. Da das Angebot an passenden Produkten riesig ist, haben wir hier nur eine beispielhafte Auswahl getroffen. Die Erfahrung zeigt, dass sehr günstige Noname-Akkus oft nicht die aufgedruckte Entladerate erbringen.
Ladegeräte
Da Lipo-Akkus sehr empfindlich sind, ist ein vernünftiges Ladegerät Pflicht. Wer in das Hobby einsteigt, sollte sich unbedingt mit der Thematik auseinandersetzen. Eine sehr gute Quelle mit ausführlichen Informationen bietet beispielsweise die Seite Elektromodellflug .
Sogenannte Balancer prüfen während des Ladevorgangs die Spannung jeder einzelnen Zelle und gleichen diese automatisch aus. Einige Balancer haben ein integriertes Netzteil, andere benötigen ein zusätzliches, externes Netzteil. Je nach Hersteller, Power und Anschlussmöglichkeiten variieren die Preise zwischen 20 und 200 Euro.
Videobrillen und Monitore
Um das Livebild des FPV-Multicopters zu empfangen, eignen sich sowohl Monitore als auch Videobrillen mit einem integriertem 5,8-GHz-Empfänger. Sehr günstige Modelle übertragen Ihr Videosignal per WLAN; mit echtem FPV hat das aber wenig zu tun. Die Latenz ist schlicht zu groß, die Reichweite zu gering.
Zum Ausprobieren empfehlen wir den Kauf einer günstigen FPV-Brille oder einem Set inklusive Monitor (Testbericht Inductrix FPV ). Einige Modelle haben sogar zwei Empfänger verbaut; sogenannte Diversity-Empfänger. Diese Technik sorgt für einen besseren Empfang und weniger Störungen.
Profi-Brillen kosten weit über 250 Euro und sind vor allem kompakter. Beim Kauf unbedingt darauf achten, ob bereits ein 5,8-GHz-Empfänger verbaut ist. Bei manchen Modellen (Fatshark) gehört er nicht zum Lieferumfang. Brillenträger sollten ein Modell wählen, für das es Linsen in Sehstärke gibt (beispielsweise bei Fatshark-Brillen).
Seit 2019 sind die ersten Brillen mit HD-Übertragung verfügbar. Deren Bildqualität ist der analogen Videoübertragung deutlich überlegen und ermöglicht auch klasse Onboard-Videos ohne zusätzliche Actioncam. Durch die hohen Anschaffungskosten für Brille, Kamera und Videosender sind diese Modelle nur für echte Enthusiasten und Profis geeignet. Ein weiterer Nachteil sind die derzeit noch verhältnismäßig klbigen Videosender.
Videoaufzeichnung
Die beeindruckenden Racing-Videos aus Drohnen-Sicht sind meistens mit einer auf dem Copter montierten Actioncam aufgenommen. Das Mehrgewicht einer Actioncam stecken die Race-Copter locker weg (Kaufberatung 4K-Actioncams ). Auch mit 360-Grad-Kameras, wie der Insta OneX (Testbericht) sind spektakuläre Aufnahmen möglich.
Für die kleineren Multicopter empfiehlt sich die Nutzung eines Rekorders. An Brille oder Monitor angeschlossen, nimmt dieser das FPV-Videosignal auf. Allerdings ist die Qualität nicht gerade gut. Das liegt sowohl an der geringen NTSC- oder PAL-Auflösung der FPV-Kameras als auch an Funkstörungen. Einige Brillen und Monitoren haben solch einen Rekorder bereits integriert.
Fazit
Wem es um schönes Bildmaterial geht, der sollte die Finger von einem schnellen und zappeligen Race-Copter lassen und sich eine spezielle Video-Drohne zulegen.
Wer bisher keinerlei Erfahrung im RC-Bereich gesammelt hat, sollte die Kosten zu Beginn niedrig halten und sich zum Testen für ein Komplett-Set entscheiden. Die Home-Racer-Klasse sieht zwar nach Spielzeug aus, der Spaßfaktor ist aber riesig.
Wer voll in die Materie einsteigen möchte, sollte sich im Vorfeld gut überlegen, ob es gleich ein Race-Copter sein muss. Mini-Racer bieten die gleichen Möglichkeiten, sind aber insgesamt etwas günstiger. Gerade zu Beginn muss es nicht der stärkste und teuerste Copter sein. Abstürze und Crashes gehören dazu, und so hält sich der Schaden zumindest in finanziellen Grenzen.
Gute FPV-Brillen müssen nicht teuer sein. Wer sich trotzdem für ein hochpreisiges Modell entscheidet, sollte versuchen, dieses im Vorfeld zu testen. Eine gute Möglichkeit dazu bieten zahlreiche Events oder lokale Piloten-Treffen.
Bei Akkus und Ladegerät ist es ratsam, namhafte Komponenten zu kaufen. Im Bereich Sender gehen die Meinungen auseinander. Wir empfehlen aus persönlicher Erfahrung die Marken Taranis und Graupner.
Wer draußen fliegt braucht unbedingt eine Multicopter-Versicherung. Diese gibt es bei diversen Modellbau-Organisationen und vielen großen Versicherungsgesellschaften. Modelle über 250 g brauchen außerdem ein Namensschild. Auch ansonsten gibt es einiges zu beachten. Die Informationen dazu finden sich in der Drohnen-Verordnung .
Interessierte bekommen auf FPV-Events einen spannenden Einblick in das Hobby. Aktuelle Termine für 2019 finden sich beispielsweise auf der Homepage FPV-Events .
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