Drohne selbst bauen - Anleitung für den Bau einer DIY-Drohne

Selber machen statt kaufen : Drohne selbst bauen - Anleitung für eine DIY-Drohne

Atemberaubende Videoaufnahmen und cooles Hightech-Spielzeug - Drohnen liegen im Trend. Doch anstatt eine Drohne zu kaufen, können Sie Ihre eigene Drohne bauen. Wie? Wir verraten es Ihnen.

Eine Drohne selbst zu bauen ist gar nicht so kompliziert. Was Sie benötigen, ist technisches Interesse, ein Bausatz und eine Anleitung. Die DIY-Drohne kann dabei ganz nach Ihren Vorstellungen entstehen und coole Features bekommen.

Drohne selber bauen – was brauche ich?

Der Quadrocopter ist das gängigste Drohnenmodell. Er besteht aus vier Rotoren, Elektromotoren, Sensoren und Controller-Bauteilen, einem Akku und oftmals auch einer Kamera für tolle Luftaufnahmen. Zusätzlich werden die kleinen Luftfahrzeuge mit einer Fernbedienung oder per Smartphone-App gesteuert. Da Drohnen senkrecht starten und landen, zählen sie zu den Helikoptern.

Einen Quadrocopter können Sie mittels eines fertigen Bausatzes relativ einfach selber bauen. Es ist aber auch möglich, einzelne Bauteile zu kaufen und die Drohne ganz nach Ihren Vorstellungen zu planen. Für den kompletten Selbstbau wird jedoch einiges an technischem Wissen benötigt, da, anders als bei Bausätzen, keine fertige Bauanleitung verfügbar ist.

Ein kompletter Quadrocopter-Bausatz besteht in der Regel aus einem Rahmen, der die verschiedenen Bauteile hält. Dazu zählen die vier Rotoren, die von jeweils einem Elektromotor betrieben werden. Damit der Quadrocopter stabil in der Luft fliegt, sind die Rotoren außerdem mit Sensoren und dem Flugcontroller verbunden.

Energie bezieht der Quadrocopter aus dem Akku, meist einem Lithium-Polymer-Akku. Je nach Größe des Rahmens und der Leistungsfähigkeit des Akkus kann die Drohne noch mit zusätzlichen Besonderheiten wie einer Kamera oder coolen Funktionen wie GPS und einer Coming-Home-Funktion ausgestattet sein.

Aus diesen Bauteilen besteht die selbstgebaute Drohne:

  • Rahmen: Auf dem Rahmen werden die Bauteile des Multicopters montiert. Bauen Sie einen Quadrocopter selbst, muss das Gestell zum Gewicht der Bauteile passen und stabil sein. Je schwerer das Gestell und die Bauteile sind, desto besser ist das Flugverhalten des Copters bei Wind und Wetter. Allerdings verbraucht ein schweres Gestell auch mehr Strom und die Flugzeit verkürzt sich.
  • Rotoren und Motoren: Der Quadrocopter hat vier Rotoren, die umgangssprachlich oft als Propeller bezeichnet werden. Es gibt jedoch auch Modelle, die sechs oder acht Rotoren haben. In diesem Fall spricht man nicht von einem Quadrocopter, sondern von einem Hexacopter beziehungsweise einem Octocopter. Die Funktionsweise dieser Multicopter ist jedoch immer gleich: Wie Helikopter starten und landen die Copter senkrecht. Die Drehgeschwindigkeit der Rotoren kann einzeln gesteuert werden und somit können diese Fluggeräte mal vorwärts, mal rückwärts, mal nach rechts und mal nach links fliegen. Jeder Rotor wird von einem Motor betrieben.
  • Flugcontroller: Der Flugcontroller kalkuliert anhand der Daten der Sensoren die Drehgeschwindigkeit der einzelnen Rotoren. Damit sorgt der Flugcontroller für einen stabilen Flug in der Luft. Eine manuelle Einstellung der Drehgeschwindigkeit der einzelnen Rotoren per Fernbedienung wäre zu kompliziert.
  • Electronic Speed Controller oder ESC: Der elektronische Geschwindigkeitsregler, kurz ESC, ist neben dem Flugcontroller das technische Herzstück des Multicopters. Er befindet sich zwischen dem Motor, dem Akku und dem Flugcontroller und sorgt dafür, dass die vom Flugcontroller vorgegebene Geschwindigkeit in den Rotoren umgesetzt wird. Dieses Bauteil wird auch als Brushless Regler bezeichnet. Pro Rotor muss jeweils einer dieser Regler verbaut werden. Bei fertigen Quadrocopter Bausätzen sind ESC Regler enthalten, die auf die anderen Bauteile abgestimmt sind. Bauen Sie Ihre Drohne nicht nach einem kompletten Bausatz, müssen Sie darauf achten, dass die verschiedenen Bauteile kompatibel sind.
  • Sensoren: Jede Drohne verfügt über verschiedene Sensoren, die die Drohne bei Ihrem Flug stabilisieren oder den Flug erst möglich machen. Dazu gehören das Gyroskop, der Beschleunigungssensor, der Magnetkompass und ein Barometer.
  • Akku: Der Akku ist die Stromquelle des Copters. Ohne Akku kann die Drohne nicht fliegen. Meist sind Quadrocopter mit einem Lithium-Polymer-Akku ausgestattet. Diesen können Sie am Stromnetzwerk aufgeladen. Die maximale Flugzeit ist jedoch immer relativ kurz und reicht von 15 bis maximal 30 Minuten Flugzeit.
  • Fernsteuerung und Empfänger: Um den Quadrocopter steuern zu können, wird eine Fernsteuerung benötigt. Damit die Signale von der Steuerung auch bei der Drohne ankommen, wird ein Empfänger an der Drohne montiert.
  • Kamera: Nicht jeder Copter verfügt über eine Kamera. Doch gerade diese macht den besonderen Reiz der Drohne aus. Mit der Kamera können Sie tolle Luftaufnahmen machen. Über den Alpen oder am Strand entstehen so professionelle Videoclips von oben.
  • GPS: Einige Copter verfügen auch über ein GPS und können eigenständig eine festgelegte Strecke fliegen. Verfügt die Drohne über eine Coming-Home-Funktion, kann sie automatisch mittels eines GPS-Moduls an den Ausgangspunkt zurückkehren.
  • Weitere coole Features: Gerade bei selbstgebauten Drohnen können Sie sich austoben. Es gibt Mini-Drohnen mit eingebauter GoPro-Kamera und Drohnen, die ihrem Besitzer folgen. Bei einigen Drohnen können Sie live über ein Tablet oder eine VR-Brille mitverfolgen, was ihre Drohne gerade aufzeichnet.

Welcher Multicopter ist besser: Quadro-, Hexa- oder Octocopter?

Bei DIY-Coptern können Sie entscheiden, wie viele Rotoren Ihre Drohne haben soll, wie leistungsstark der Akku ist und wie viel Traglast das Fluggerät am Ende trägt. Je mehr Rotoren und je größer der Rahmen, desto mehr Traglast hat der Multicopter.

Ein Hexacopter mit sechs Rotoren oder ein Octocopter mit acht Rotoren ermöglicht beispielsweise die Anbringung einer schweren, professionellen Kamera. Größere Fluggeräte fliegen auch bei schlechten Windverhältnissen vergleichsweise stabiler als leichtere Drohnen. Durch die zusätzlichen Motoren haben diese Multicopter mehr Leistung, benötigen aber auch einen entsprechend leistungsfähigeren Akku.

Wiegt der Multicopter allerdings mehr als fünf Kilogramm, benötigen Sie für das Fliegen eine Aufstiegserlaubnis der Landesluftfahrtbehörde Ihres Bundeslandes. Einen Copter mit einem Gewicht zwischen 250 Gramm und zwei Kilo müssen Sie dagegen lediglich mit Ihrem Namen und Ihrer Adresse kennzeichnen. Diese Kennzeichnung muss wetter- und feuerfest sein und kann beispielsweise in Form einer Aluminium-Plakette am Rahmen angebracht werden.

Hat Ihr selbstgebauter Multicopter ein Gewicht von über zwei Kilogramm, liegt aber noch unter der Fünf-Kilogramm-Grenze, müssen Sie neben Ihrem Namen und Ihrer Anschrift noch über einen Flugkundenachweis verfügen.

Umgangssprachlich wird der Flugkundenachweis auch als Drohnen-Führerschein bezeichnet. Den Drohnen-Führerschein erhalten Sie durch eine Prüfung an einer vom Luftfahrt-Bundesamt anerkannten Stelle. Er ist der Nachweis dafür, dass Sie die nötigen Kenntnisse für den Umgang mit Ihrer Drohne haben.

Was kostet es, eine Drohne selbst zu bauen?

Die selbstgebaute Drohne ist keine Low-Cost-Drohne. Oftmals ist sie nur geringfügig günstiger als ein gekaufter Quadrocopter. Der Vorteil bei der DIY-Drohne ist, dass Sie diese ganz nach Ihren Vorstellungen bauen können, wie beispielsweise die Anzahl der Rotoren, die Leistungsstärke und die Besonderheiten.

Eine Drohne mit acht Rotoren kostet dann auch entsprechend mehr als ein Quadrocopter mit vier Rotoren. Den besten Kostenüberblick haben Sie, wenn Sie einen kompletten Drohnen-Bausatz kaufen. Dieser eignet sich für Einsteiger, da die Drohne nach einer festgelegten Bauanleitung zusammengebaut werden kann und alle Bauteile garantiert zusammenpassen.

Bei der Zusammenstellung einer eigenen Drohne besteht die Gefahr, dass die gewählten Bauelemente nicht zusammenpassen. Deswegen sollten Sie die Bauteile für den eigenen Quadrocopter nur dann selbst wählen, wenn Sie ein gewisses Technik-Know-how mitbringen oder im Fachmarkt die Kompatibilität Ihrer Bauteile geprüft wurde.

Je nachdem, wie Sie sich die Drohne vorstellen, können Sie diese schon mit einem Bausatz ab 100 Euro realisieren oder bei einer Eigenkreation die 1000-Euro-Grenze schnell überschreiten. Der Bau einer Drohne lohnt sich vor allem dann, wenn Sie sich besondere technische Features wünschen oder einen Quadrocopter mit hoher Leistungskraft haben möchten.

Drohne selber bauen – eine Anleitung

Fertigen Bausätzen liegt meist eine gute Bauanleitung bei. Wählen Sie die Bauteile der Drohne dagegen selbst aus, müssen Sie viel technisches Wissen mitbringen. Damit Ihre DIY-Drohne erfolgreich fliegen kann, müssen Rahmen, Rotoren, Motoren, Flugcontroller und die Sensoren kompatibel sein.

Folgende Elemente werden beim Bau eines Quadrocopters benötigt:

  1. Rahmen
  2. Vier Rotoren und Motoren
  3. Flugcontroller und Sensoren
  4. Ein Electronic Speed Controller (ESC) pro Rotor
  5. Akku, meist ein Lithium-Polymer-Akku
  6. Fernsteuerung und Empfänger

Zusätzliche Elemente wie eine Kamera oder eine GPS-Funktion sind optional, je nachdem, wofür Sie Ihre Drohne verwenden möchten.

Komplette Bauanleitungen sind nur bei fertigen Quadrocopter-Bausätzen verfügbar. Haben Sie Ihre Bauteile dagegen selbst zusammengestellt, helfen Ihnen technisches Wissen und das WWW beim Zusammenbau weiter.

Kostenlose Bauanleitungen für individuelle Drohnen zum Nachbauen finden Sie beispielsweise auf YouTube und in einschlägigen Internet-Foren. Gerade in einem Drohnen-Forum können Sie sich austauschen und Tipps für den Zusammenbau Ihrer Drohne einholen. Technikbegeisterte finden in Büchern wie „Multicopter selber bauen“ von Christian Rattat außerdem das nötige Grundwissen.

Bevor Sie Ihren ersten Quadrocopter bauen beziehungsweise Einzelteile kaufen, sollten Sie folgende technische Grundlagen beherrschen:

  • Sie kennen den Aufbau eines Quadrocopters oder Multicopters und wissen, welche Werkzeuge Sie benötigen. Sie wissen, wie man lötet.
  • Sie wissen, welche Bauteile zueinanderpassen. Wählen Sie die Bauteile selbst, muss der gewählte Rahmen zur geplanten Traglast passen und die ESCs mit dem Flugcontroller kompatibel sein. Fehlt Ihnen dieses Wissen, beginnen Sie lieber mit einem fertigen Bausatz inklusive Bauanleitung.
  • Sie wissen, wie Sie den Quadrocopter zusammenbauen. Quadrocopter Anleitungen und Tipps zum korrekten Zusammenbau gibt es im Internet.
  • Sie wissen, wie die Regler an dem Quadrocopter eingestellt werden.
  • Sie kennen sich mit der Drohnen-Software aus und können die Parameter optimieren.
  • Sie wissen ungefähr, wie ein Copter gesteuert wird und kennen die gesetzlichen Richtlinien.

Am Schluss sollten alle Bauteile und Einstellungen so zueinanderpassen, dass ein sicherer erster Flug möglich ist.

Da es für individuelle Projekte keine einheitlichen Bauanleitungen gibt, sollten Anfänger zunächst mit einem Drohnen-Bausatz beginnen. Dieser hat den Vorteil, dass er günstiger als ein gekaufter Quadrocopter ist, aber dennoch eine Garantie auf die Funktionsfähigkeit aller Teile besteht.

Zusätzlich können Sie sich mit einem Bausatz langsam an den Modellbau einer eigenen Drohne herantasten. Beim Zusammenbau lernen Sie mehr über die einzelnen Bestandteile, wie diese zusammengebaut und gelötet werden und wie der Quadrocopter funktioniert. Sie müssen jedoch kein technisches Know-how über die Kompatibilität der Bauteile mitbringen und können der mitgelieferten Bauanleitung folgen.

Drohne selber bauen oder kaufen – was ist besser?

Drohne selber bauen oder doch lieber kaufen? Beide Varianten haben Vor- und Nachteile. Doch gerade für Bastler stellt sich die Frage nicht. Das Planen, Tüfteln, Basteln und der erste Testflug machen den großen Reiz beim Bauen eines Quadrocopters aus.

Drohnen selbst zu bauen ist für viele ein spannendes Hobby und mit jeder gebauten Drohne wird die Technik ausgereifter und das Modell aufwendiger. Gerade wenn Sie eine Drohne mit besonderen Features haben möchten, lohnt sich der Eigenbau. Bei diesem Selbstbau haben Sie die Möglichkeit, besondere Features zu verbauen, die bei fertigen Modellen im Handel nicht erhältlich sind.