Meshtastic - LoRa-Mesh fürs Grundstück: Wenn der Teich selbst Bescheid sagt

Irgendwann kommt der Moment, wo man wieder mal zum Schwimmteich läuft, auf den Manometer schaut und denkt: schon wieder fällig. Der Filter braucht eine Rückspülung, der Druck ist zu hoch - aber gemerkt hat man es erst, weil man zufällig vorbeigegangen ist. Schöner wäre: Das Ding sagt einfach selbst Bescheid.

Das klingt nach einer Kleinigkeit. Ist es aber nicht, wenn zwischen Haus und Teich kein WLAN-Signal mehr ankommt und Kabel verlegen keine Option ist. Genau hier kommt Meshtastic ins Spiel - und es ist nicht das, was die meisten damit assoziieren.

Was ist Meshtastic überhaupt?

Meshtastic ist ein Open-Source-Projekt, das günstige LoRa-fähige Mikrocontroller zu einem dezentralen Mesh-Funknetzwerk verbindet. Kein Internet, kein Mobilfunk, keine zentrale Infrastruktur. Die Geräte kommunizieren direkt miteinander - und das über erstaunliche Distanzen.

Ursprünglich war das Projekt vor allem in der Outdoor- und Notfallkommunikations-Community bekannt: Wanderer, die sich Textnachrichten schicken, wenn kein Empfang da ist. Das ist durchaus cool - aber mich interessiert ein anderer Aspekt: Meshtastic als privates Sensor-Backbone fürs Grundstück.

LoRa - das Funkprinzip dahinter

LoRa steht für Long Range und ist eine Funktechnologie, die auf einen ganz bestimmten Kompromiss ausgelegt ist: wenig Daten, dafür große Reichweite und extrem geringer Stromverbrauch.

Zum Vergleich:

• WLAN schickt viele Daten sehr schnell, braucht aber viel Strom und kommt kaum durch Wände oder über größere Distanzen.
• LoRa schickt wenige Daten (Bytes, nicht Megabytes) sehr langsam - dafür über Kilometer, durch Wände, Bäume, und das mit einer Handvoll Milliwatt.

Für Sensorwerte - Temperatur, Druck, Füllstand - ist das ideal. Ein Temperaturwert ist ein paar Bytes groß. Den alle 60 Sekunden zu übertragen, dafür braucht man kein WLAN.

Die Übertragung funktioniert über lizenzfreie Frequenzbänder (in Europa 868 MHz), mit denen man legal und ohne Anmeldung funken darf. Das macht den Einstieg einfach und günstig.

Wie funktioniert ein Mesh-Netz?

Ein normales Funknetzwerk hat eine Zentrale - einen Router, eine Basisstation. Alle sprechen mit der Zentrale, nicht miteinander. Fällt die Zentrale aus, ist Schluss.

Ein Mesh-Netz funktioniert anders: Jeder Knoten (Node) kann Nachrichten empfangen und weitersenden. Wenn Gerät A eine Nachricht schickt, die Gerät C nicht direkt empfangen kann, leitet Gerät B sie einfach weiter. Das Netz wächst mit jedem Gerät, das man hinzufügt - und wird dabei stabiler, nicht komplizierter.

Bei Meshtastic nennt man das Flooding: Eine Nachricht wird so lange von Node zu Node weitergereicht, bis sie ihr Ziel erreicht hat oder ein konfiguriertes Hop Limit erreicht ist (standardmäßig 3 Hops). Das verhindert, dass Nachrichten endlos im Netz kreisen.

Für mein Szenario bedeutet das: Ein Node am Teich, ein weiterer irgendwo auf halbem Weg (oder einfach ein zweiter Node als Repeater), und die Daten landen zuverlässig im Haus - auch wenn die direkte Verbindung allein nicht ausreichen würde.

Meshtastic ist mehr als Textnachrichten

Das unterschätzen viele beim ersten Blick: Meshtastic kann nicht nur Textnachrichten übertragen, sondern hat einen vollständigen Telemetrie-Modus. Damit lassen sich Sensordaten - Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Spannung, und vieles mehr - direkt über das Mesh-Netz übertragen.

Jeder Node kann Sensordaten erfassen und ins Netz einspeisen. Ein anderer Node, der eine WLAN- oder Ethernet-Verbindung hat, fungiert als MQTT-Bridge und leitet die Daten ins Heimnetz weiter. Von dort landen sie in Home Assistant, Grafana, oder was auch immer man nutzt.

Das ist der entscheidende Punkt: Meshtastic ist nicht nur ein Kommunikationstool - es ist eine Funkinfrastruktur für verteilte Sensoren, die ohne eigene WLAN-Abdeckung auskommt.

Das Zielbild: Solarnode am Schwimmteich

Mein erster produktiver Node wird solar-betrieben direkt am Teich stehen. Er erfasst:

• Wassertemperatur Oberfläche - für ein Dashboard, um den Badespaß-Faktor im Blick zu haben
• Wassertemperatur Grund - zum Vergleich, interessant für die Schichtung im Teich
• Außentemperatur - Kontext für die Wassertemperaturwerte
• Filterdruck - und das ist der eigentlich nützliche Wert: Sobald der Druck einen definierten Schwellwert überschreitet, bekomme ich eine Wartungsbenachrichtigung. Rückspülung fällig. Kein Rätseln mehr, kein Zufallsblick auf den Manometer.

Die Temperaturen landen in einem Dashboard. Der Druck löst eine Benachrichtigung aus. Einfach, praktisch, und ohne eine einzige WLAN-Antenne am Teich.

Die Hardware - ein kurzer Überblick

Für meinen Testaufbau und die ersten produktiven Nodes setze ich auf:

RAK WisBlock - ein modulares System bei dem man Sensor-, Funk- und Basisboard einfach zusammensteckt. Extrem flexibel, direkte Sensor-Anbindung, sehr stromsparend. Das wird der Teich-Solarnode.

Seeed SenseCAP Indicator - ein fertiger Node mit großem Touchscreen-Display. Gut für einen stationären Überblick im Haus - alle Sensor-Werte auf einen Blick.

Seeed Tracker L1 und Seed Tracker L1 ePaper - fertige Solar-Nodes, bei denen man kaum löten muss. Der L1 mit ePaper-Display ist besonders interessant für Außeneinsätze, weil das Display auch in der Sonne gut lesbar ist und im Ruhezustand keinen Strom verbraucht. Für die Outdoor-Montage habe ich passende Gehäuse selbst gedruckt:

Auf die Hardware gehe ich in einem eigenen Teil der Serie im Detail ein.

Ausblick: Was als nächstes kommt

Das WisBlock-Ethernet-Gateway verdient einen eigenen Post - es ist das Herzstück des ganzen Systems:

Im nächsten Teil der Serie baue ich die MQTT-Bridge mit dem RAK WisBlock und einem Ethernet-Modul. Das ist das Herzstück des ganzen Systems: der Node, der zwischen dem LoRa-Mesh und dem Heimnetz vermittelt, und der dafür sorgt, dass die Sensordaten vom Teich am Ende in Home Assistant ankommen.

Danach folgt der eigentliche Solarnode-Aufbau.

Meshtastic ist ein Kaninchenbau. Aber ein sehr nützlicher.