Meshtastic: Off-Grid Kommunikation fast ohne Gewicht

[Shabeel]

Moin zusammen,

ich wollte mal ein Thema in die Runde werfen für alle, die in Gruppen abseits vom Handynetz unterwegs sind und keine Lust auf schwere Walkie-Talkies haben.

Es geht um Meshtastic. Das Prinzip ist genial: Kleine, leichte Platinen, die ihr einfach in den Rucksack werft. Sie verbinden sich per Bluetooth mit eurem Smartphone. Über eine App schreibt ihr dann Textnachrichten (wie WhatsApp), die per LoRa-Funk übertragen werden. Ihr braucht also kein Mobilfunknetz.

Der Clou: Die Nachrichten „hüpfen“

Das System baut ein eigenes Netzwerk auf. Das Geniale dabei ist das „Mesh“ (Verkettung): Wenn Person A und Person C zu weit auseinander sind (z.B. hinter einem Bergkamm), aber Person B oben auf dem Grat steht, empfängt B das Signal und leitet es automatisch an C weiter. Die Nachricht hüpft also von Gerät zu Gerät (Multi-Hop), um ans Ziel zu kommen. Jeder in der Gruppe ist automatisch auch ein Repeater für die anderen.

Man kann auch einstellen das der Standort direkt mit übertragen wird, entweder der vom Handy, oder man kauft ein Board mit eingebauten GPS.

Für mich ist das die spannendste UL-Alternative, um in der Gruppe („Wo bist du?“, „Lagerplatz ist hier“) in Kontakt zu bleiben, ohne schwere Funkgeräte zu schleppen.

Hat das schon jemand getestet? Hier bei mir im Dorf finde ich leider keine anderen Geräte, in der nächst größeren Stadt waren nur wenige Geräte online, ich konnte keine Nachricht vom einem ende an das andere übertragen. 

Bearbeitet 11. Dezember von Shabeel

[Oska]

Hört sich prinzipiell interessant an. Weisst Du wie schnell das System sich aufbaut? Hintergrund der Frage ist, dass BT ja Strom zieht und ich es deswegen prinzipiell immer aus, bzw. das Handy im Flugmodus habe. Und bei Bedarf dann BT anschalten würde. Und wenn die anderen das auch so handhaben ist die Frage ob man da dann ein Netz zu Stande bekommt. Wie ist die maximale Reichweite zum nächsten Knotenpunkt?

[Shabeel]

vor einer Stunde schrieb Oska:

Hört sich prinzipiell interessant an. Weisst Du wie schnell das System sich aufbaut? Hintergrund der Frage ist, dass BT ja Strom zieht und ich es deswegen prinzipiell immer aus, bzw. das Handy im Flugmodus habe. Und bei Bedarf dann BT anschalten würde. Und wenn die anderen das auch so handhaben ist die Frage ob man da dann ein Netz zu Stande bekommt. Wie ist die maximale Reichweite zum nächsten Knotenpunkt?

Die Handgeräte verbinden sich per Bluetooth mit deinem Handy, du kannst dann mit der (Open Source) App schreiben.

Zum Thema Strom & Bluetooth:

Du hast da einen Denkfehler: Das „Netz“ besteht zwischen den kleinen Platinen im Rucksack, nicht zwischen den Handys.

Du brauchst gar nicht permanent per Bluetooth verbunden sein. Das Handgerät funktioniert autark.

Szenario: Ihr habt beide das Handy im Flugmodus. Dein Handgerät im Rucksack empfängt trotzdem meine Nachricht und speichert sie. Wenn du dann bei der Pause dein Handy-BT einschaltest und die App öffnest, werden die ungelesenen Nachrichten einfach vom Gerät aufs Handy synchronisiert. Das Netz bricht also nicht zusammen, nur weil die Handys aus sind. Die Nodes (Platinen) müssen aber natürlich an sein.

Das Netz ist „sofort“ da. Meshtastic nutzt ein Prinzip namens „Managed Flooding“. Jedes Gerät, das eine Nachricht hört, plärrt sie einfach weiter (Repeater). Das Netz ist also in dem Sinne „dumm“ (oder simpel robust) und muss keine Routen berechnen. Es flutet die Nachricht in alle Richtungen, bis ein Zähler abgelaufen ist (Standardmäßig 3 Sprünge/Hops, maximal 7). Du musst also niemanden „anmelden“ oder koppeln – einschalten und es läuft.

Die gängigen Boards (Heltec V3, T-Beam) basieren auf dem ESP32-Chip. Der braucht relativ viel Strom.

Für Ultralight-Zwecke wäre ein Board auf Basis des nRF52 (z.B. RAK Wireless oder T-Echo) viel besser. Die sind zwar in der Anschaffung etwas teurer, verbrauchen aber nur einen Bruchteil an Energie und halten mit einem winzigen Akku tagelang.

Reichweite:

Das hängt extrem von der Sichtlinie ab.

Stadt/Wald: 0,5 – 1 km sind realistisch.

Freie Sicht (Berg zu Berg): Ich habe selbst Tests gemacht: Von meinem Haus zum weitesten sichtbaren Punkt (6 km) hatte ich mit einfachen Antennen noch super Werte (+1 bis +2db SNR). Da wäre also noch viel Luft nach oben gewesen (technisch ist bis -20db Empfang möglich). Andere Nutzer schaffen bei freier Sicht in den Alpen auch mal 30–100 km. Wenn in den Alpen theoretisch alle 50 km jemand auf einem Gipfel steht (was bei Sichtverbindung absolut realistisch ist), könnte eine Nachricht mit dem maximalen Limit von 7 Hops so eine gewaltige Strecke von 350 km quer durchs Gebirge zurücklegen.

Noch zur Technik: In der EU ist 868 MHz der Standard für Meshtastic (während in den USA 915 MHz genutzt wird).

Das Schöne am System ist der Community-Gedanke: Jeder, der Meshtastic nutzt, stärkt automatisch das Netzwerk. Wenn euch also zufällig andere Wanderer mit so einem Gerät begegnen, fungieren deren Geräte automatisch als „blinde Briefträger“ und leiten eure Nachricht weiter, ohne dass ihr euch kennen oder koppeln müsst.

Keine Sorge wegen der Privatsphäre: Die Nachrichten sind (AES256) verschlüsselt. Der fremde Wanderer-Knoten leitet euer Datenpaket zwar weiter, kann es aber technisch nicht entschlüsseln oder lesen – es sei denn, ihr schreibt bewusst im „öffentlichen Kanal“, um allgemein Hallo zu sagen.

Bearbeitet Donnerstag um 16:32 von Shabeel

[Oska]

danke für die ausfführliche Aufklärung. Das ist natürlich super, wenn die Platinen das zwischenpeichern. Aber eine Frage habe ich dann noch. Wieviel Strom benötigen denn die Platinen zum Senden und Empfangen?

[Shabeel]

vor 2 Stunden schrieb Oska:

danke für die ausfführliche Aufklärung. Das ist natürlich super, wenn die Platinen das zwischenpeichern. Aber eine Frage habe ich dann noch. Wieviel Strom benötigen denn die Platinen zum Senden und Empfangen?

Man muss unterscheiden zwischen Senden (kurze Impulse) und Empfangen/Lauschen (Dauerzustand). Da das Gerät 99% der Zeit lauscht, ist dieser Wert der Batteriekiller.

Ich habe gelesen, dass die günstigen ESP32-Boards mit einem kleinen 500 mAh Akku oft nur ca. 5-6 Stunden halten. Wenn man einen dicken 3000mAh Akku dranhängt (was wieder wiegt), kommt man auf 1 bis 1,5 Tage.

Die Boards auf Basis des nRF52-Chips sind da eine andere Liga: Die sollen wohl 3-5 Tage mit einem kleinen 850 mAh Akku halten.

Interessant wäre da z.B. das Lilygo T-Echo https://www.amazon.de/LILYGO-NRF52840-Funkmodul-Entwicklungsboard-Arduino/dp/B099VVFLVW/ref=asc_df_B097T583WD?mcid=6ecd77943e84365b99a1167e3ff3758a&th=1&tag=googshopde-21&linkCode=df0&hvadid=697141436093&hvpos=&hvnetw=g&hvrand=7454858752286422037&hvpone=&hvptwo=&hvqmt=&hvdev=c&hvdvcmdl=&hvlocint=&hvlocphy=9115346&hvtargid=pla-2301262726309&hvocijid=7454858752286422037-B097T583WD-&hvexpln=0 . Das hat eingebautes GPS und ein sparsames E-Ink Display (wie ein eBook-Reader, in der Sonne super lesbar).

Zwei Tipps dazu:

Antenne: Ab Werk ist oft nur ein kleiner „China-Stummel“ verbaut. Ich würde da eine Soft Whip Antenne für 868 MHz dranschrauben. Das ist ein Standard-SMA-Anschluss, kann man einfach wechseln (und bringt deutlich mehr Reichweite).

Gewicht: Bei Amazon stehen oft 130g+, das ist aber mit Verpackung. Das Gerät selbst wiegt laut Specs eher um die 75g. Das ist für viele ULer sicher verkraftbar und weit leichter als jedes Walkie-Talkie.

Kommt eben immer drauf an, was man macht. Für Solo-Touren würde ich es vermutlich auch nicht mitnehmen. Da ich aber bei gemeinsamen Touren nicht der Typ bin, der stundenlang Händchen haltend im gleichen Schritttempo laufen will, wäre es da sehr interessant um sich wiederzufinden.

Ich hab selbst 3 Boards auf Basis des ESP32, davon eines fest verbaut in meinem Camping-Bus mit externer Dachantenne. Da die Boards noch massig freie Pins haben, plane ich evtl. mal die Standheizung damit zu steuern oder die Wegfahrsperre zu aktivieren – im Moment ist es aber ehrlich gesagt nur ein schönes Winter-Spielzeug in der dunklen Dezemberzeit. 😁

Wer nicht basteln will, für den ist das verlinkte Handgerät (T-Echo) eigentlich perfekt. Beachten sollte man nur, dass da evtl. ab Werk eine andere LoRa-Firmware drauf ist, aber Meshtastic lässt sich sehr einfach per Browser installieren (Anleitung gibts direkt auf der Meshtastic-Seite).

 

 

[MatzeBike]

LoRa find ich ne gute Idee.  Schön wäre noch ne MiniTastatur, dann bräuchte man das Handy nicht unbedingt. Die Reichweite ist auf jeden Fall hoch, im Gegensatz zu Alternativen in der Gewichtsklasse 🙂

[Shabeel]

vor 1 Stunde schrieb MatzeBike:

LoRa find ich ne gute Idee.  Schön wäre noch ne MiniTastatur, dann bräuchte man das Handy nicht unbedingt. Die Reichweite ist auf jeden Fall hoch, im Gegensatz zu Alternativen in der Gewichtsklasse 🙂

Ja, das gibt es sogar als Fertiglösung, z.B. das Lilygo T-Deck. Das hat aber zwei Haken: Es basiert leider auch auf dem stromfressenden ESP32-Chip und ist durch Display/Tastatur wieder deutlich schwerer. Zudem ist das Tippen auf den winzigen Tasten mit kalten Fingern oft fummeliger als am Handy.

Man kann in der App sogenannte „Canned Messages“ (vorgefertigte Nachrichten) festlegen. Diese kann man dann unterwegs direkt über den Button am Handgerät auswählen und verschicken (z.B. „Ja“, „Nein“, „Bin am Lager“, „Warte“), ganz ohne Handy rausfummeln, und mit nur einem Button.

Wer unbedingt eine Tastatur + lange Laufzeit will, muss zu Tüftler-Lösungen greifen. Es gibt Kleinserien wie das NRF-TXT: https://www.etsy.com/de/listing/1873027341/nrf-txt-modernster-stand-alone Das basiert auf dem sparsamen nRF52-Chip, hat GPS und eine vollwertige Tastatur. Das ist dann aber eben Handarbeit und hat seinen Preis.

Ansonsten fahre ich mit der Variante „Handy im Flugmodus + nur Bluetooth an“ am besten. Das Smartphone hat man ja sowieso dabei.

Bearbeitet Freitag um 12:32 von Shabeel

[6feet10]

Wenn eine weit verbreitete Firm wie Garmin so etwas integrieren würde in ihre GPS Geräte, könnte man ein richtig stabiles Netz aufbauen.

Schade, dass es jetzt die Satelliten Messenger mit Abo schon gibt, da fehlt jetzt der Anreiz für weitverbreitete Lösungen.

In der Familie nutzen wir die kleinen Kinder Walkie Talkies von Motorola. Das ist auch beeindruckend von der Reichweite und wenn man sich verabredet nur zur vollen Stunde die Geräte einzuschalten, hält der Akku ewig.

[Shabeel]

Am 12.12.2025 um 22:00 schrieb 6feet10:

Schade, dass es jetzt die Satelliten Messenger mit Abo schon gibt, da fehlt jetzt der Anreiz für weitverbreitete Lösungen.

Ich hab auch das Garmin inreach, würde es auch immer in die Alpen mitnehmen, bei meshtastic weiß man ja nicht ob man gehört wird. Über Satellit geht's immer! Aber leider nicht ganz billig. Viel schreibe ich damit aber nicht, zu teuer.

Ansonsten wäre das noch interessant wenn man bei meshtastic einsteigen will: 

https://www.wimo.com/de/sensecap-t1000e-meshtastic-tracker?srsltid=AfmBOopahrcYtQlnLg-wV_MnWpR5RZe5fiZuwUkRgQzaC6ghQeuutn0B

Soll nur 32g wiegen, Akku soll 2-3 Tage halten. Sogar GPS ist integriert. 

Die interne Antenne wird zwar keine Rekorde brechen, soll aber trotzdem einige Kilometer weit reichen. 

[khyal]

Ich habe mich nur mal 1/2 std eingelesen, da ich das prinzipiell klasse finde, erinnert an die alten Zeiten, z.B. als die Funkamateure von einem Prof in Tschernobyl die reellen Werte bekommen hatten, als die Politiker in D noch die Nummer "alles nicht so schlimm" abgespult haben.
Oder wir uns früher CB-Geräte auf´s MRD gebaut hatten, um uns auf Tour abzustimmen.
Und nicht von Grosskonzernen kontrollierte Kommunikationsnetze finde ich eh klasse, wenn ich mal an die alte Modem / Mailbox-Zeit zurückdenke.

Jetzt geht es mir aber ein bisschen um Realitätscheck, ich spiele mal verschiedene Situationen durch, in denen ich mir dadurch, wenn es denn funktioniert, einen Gewinn vorstellen könnte... 

@Shabeel ich habe nur ganz fix quergelesen, da habe ich dadurch bestimmt viel übersehen, entsprechend bestimmt Fehlannahmen getroffen, bitte ergänz / korrigier mich...


Grundsätzlich dürfte es ja gegenüber einem Smartphone im Energieverbrauch ein Nachteil sein, gegenüber dem Setting, daß ich das Smartphone aus habe und eben nur alle paar std mal schaue, ob ne Message via Threema, Signal, Email, SMS rein gekommen ist (halt so wie ich das ja auch mit dem Teil machen würde), also ist schon mal nicht Energiesparen das Ziel.

Nun zur Kommunikation, da wo kein Mobilnetz ist...da würde ich unterscheiden zwischen größeren ebenen Flächen, die durch zu weit entfernt stehende Mobilnetzmasten nicht abgedeckt sind und zerklüftete Geländerformationen, wie z.B. Schluchten oder häufiger kleinere Flußtäler usw

Fangen wir mit den ebenen Flächen an :

1. Isselmeer beim Segeln, da wäre es vermutlich echt gut zu benutzen, man könnte die Teile mit ner Repschnur ins Masttop ziehen, da wäre die Reichweite super, auch wenn die Boote ein paar km auseinander sind.

2. z.B. im Bereich GR247 in SP gibt es eine Hochebene, auf der mehrere Etappen laufen und auf der kein Mobilempfang ist. Da müßte man schon, da die Teile knapp über dem Boden im Rucksack wären, recht nah beeinander sein, damit es funktioniert, naja und dann kann man gleich zusammen laufen, aber es könnte natürlich er Erste auch Repeater abwerfen, die der Letzte wieder aufsammelt.

Nun zu den Schluchten, Flußtälern usw

Mit knapp 1 GHz wird eine Verbindung damit in gewundenen Schluchten genauso wenig klappen, wie mit dem Smartphone.

Flußtäler, bei denen in einzelnen Talbereichen keine Mobilfiunk-Andeckung ist. 
Da könnte es zwar technisch klappen, aber wie würde das praktisch funktionieren  ?
Während des Paddelns will man ja normalerweise nicht mit dem Smartphone rummachen.
Klassiker wäre ja, daß jemand früher lospaddelt und dann nachmittags schon mal nach dem Übernachtungsplatz schaut. Überwiegend haben wir das bis jetzt so gehalten (da es ja auf einem Fluß nicht so viele Möglichkeiten für andere Routen gibt )  daß derjenige dann ca 200 m vor dem Ausstiegsplatz seine Weste in Signalfarbe in einen Baum am Ufer gehängt hat.


Dann sähe ich evtl das noch als Backup im Katastrophenfall z.B. beim Hochwasser 21 war mein Tal durch die Sülz überflutet, damit auch die Stromversorgung, mehrere Tage kein Strom von aussen, entsprechend kein Festnetz und auch der nächste Mobilmast war ausgefallen.
Für mich war das mit autarker Stroversorgung nicht so ein Problem, Simkarte in eine leistungsstarken LTE-Router gepackt, draussen zu einem entfernterem Mobilmast ausgerichtet, mit den Geräten drauf mit WLan eingeloggt, fetig.

Nun nehmen wir mal an, es wäre ein großflächigerer Stromausfall, dann wäre ja Mobil und Festnetz weg, da wäre ein Backup-Gridnetz für zumindest Text-Nachrichten nicht schlecht.

Da gerate ich jetzt aber auch rel schnell ins Stolpern, wenn ich dann in die Karte schaue, sehe ich in 20 km Umkreis nur einen einzigen Knot im Bergischen (ok der ist rel hoch, ich auch, könnte evtl klappen), wenn ich dann bei dem reinschaue, sehe ich, daß der vor nem Monat das erste Mal verbunden war und vor 3 Tage das letzte Mal.
Wenn ich dann noch an das Thema strategisch schlecht plazierte Router, dadurch Hop-Verbrauch und dadurch Beenden der Weiterleitungen der Pakete, denke, habe ich so meine Zweifel, ob da irgendwas zustande käme.
Generell seh ich in den defaultmäßig niedrigen Hop-Werten (schon klar, warum das so eingestellt wird) das Hauptproblem, da ist der Zähler ja fix auf 0...

Naja und dann ist es halt so, daß durch die starke Zunahme an autarker Energieversorgung und das Heizungsgesetz und damit Umstieg auf Wärmepumpen usw auch das Rumspielen mit Smart Home Kram zugenommen hat und da läuft dann auch häufig viel über dasselbe Frequenzband, was der Reichweite nicht gerade förderlich ist, dazu kommen dann Funkalamanlagen, Autoschlüssel, Garagenöffner usw...

Ich fürchte mit einem Off-Grid-Netz wird schwierig...wäre es nicht besser dafür das "verwandte" Meshcore zu benutzen ?

[Shabeel]

Moin khyal,

klasse Beitrag! Genau dieser "Realitätscheck" ist wichtig, damit Leute nicht mit falschen Erwartungen (Typ "WhatsApp-Ersatz für überall") an die Sache herangehen. Aber bei einigen Punkten unterschätzt du die LoRa-Technik bzw. den nRF52-Chip ein wenig.

Hier mal meine Gedanken zu deinen Szenarien:

1. Energieverbrauch: Hier liegst du theoretisch richtig, aber die Praxis sieht oft anders aus – und das hat einen technischen und einen psychologischen Grund.

Technisch: Ein moderner Meshtastic-Node (nRF52 + E-Ink) läuft tagelang durch (Je nach Akku auch über ne Woche). Das Handy müsste ich dafür komplett ausschalten.

Du schreibst von "alle paar Std mal schauen". Genau das ist die Falle. Sobald ich das Handy anmache, prasselt alles auf mich ein (Mails, News, Push-Nachrichten, Updates), sofern ich kurz Netz habe. Das zieht nicht nur Akku, sondern reißt mich auch mental aus der Tour.

Mein Vorteil: Mit dem Meshtastic-Gerät habe ich eine erzwungene Reduktion auf das Wesentliche. Ich kann keine Mails lesen. Ich werde nicht abgelenkt. Ich bleibe im "Tunnel" meiner Tour, bin aber für den Notfall (oder Wasser-Fund) für die Gruppe erreichbar. Das spart am Ende massiv Handy-Akku, weil es wirklich tagelang tief im Rucksack bleiben kann.

2. Ebene und Schluchten

Segeln/Isselmeer: Volle Zustimmung. Wasser + Masttop = Geniale Reichweite (20km+ locker möglich).

Hochebene/Wandern: Du hast recht, "Boden-zu-Boden" ist LoRa keine Magie. Die Erde krümmt sich, Bäume dämpfen. Aber hier kommt der entscheidende Unterschied zum klassischen Sprechfunk: Die Mathematik (LoRa-Modulation). Beim alten analogen Funk muss die Stimme immer lauter sein als das Hintergrundrauschen, sonst versteht das Ohr nichts mehr. Meshtastic nutzt eine Technik, bei der das Signal mathematisch aus dem Rauschen 'herausgerechnet' wird (Chirp Spread Spectrum). Das Gerät kann Signale dekodieren, die physikalisch leiser sind als das Umgebungsrauschen (negativer SNR). Wo du beim Sprechfunk längst nur noch 'sssschhhhh' hörst und die Rauschsperre dicht macht, erkennt der Chip das mathematische Muster im Rauschen und setzt die Textnachricht fehlerfrei wieder zusammen.

Die LoRa-Modulation arbeitet noch bei einem SNR von -20 dB stabil. Das Signal darf 100-mal schwächer sein als das Rauschen und wird trotzdem dekodiert.

Das ist physikalisch so, als würdest du versuchen, dich mit jemandem in einer Diskothek zu unterhalten (lautes Rauschen).

Sprechfunk: Du musst schreien, um lauter als die Musik zu sein.

Meshtastic (LoRa): Du kannst flüstern. Dein Gegenüber hört dich eigentlich gar nicht, aber weil er exakt weiß, in welcher Tonhöhe und Geschwindigkeit dein Flüstern ansteigt und abfällt (Chirp), kann der Computer dein Flüstern mathematisch aus dem Bass-Gewummer der Musik herausrechnen.

Das ist der Grund, warum wir mit winzigen 100mW Sendeleistung Entfernungen überbrücken, für die man früher bei Sprache 5–10 Watt gebraucht hätte.

3. Katastrophenfall & Netzabdeckung:

Deine Lösung 2021: LTE-Router + Richtantenne. Das war top, funktionierte aber nur, weil der Mast noch Strom hatte. Bei einem großen Blackout haben Mobilfunkmasten Pufferbatterien für ca. 2–4 Stunden. Danach sind sie tot.

Meshtastic: Das ist kein Ersatz für das Internet, sondern ein Ersatz für die "Letzte Meile". Wenn das Handynetz weg ist, kannst du mit Meshtastic zumindest in deinem Dorf/Stadtteil kommunizieren

Dichte: Du hast recht, aktuell ist das Netz dünn. Das Ziel von Meshtastic ist nicht, dass du quer durch Deutschland funkst (dafür reichen die Hops nicht), sondern dass du lokale "Inseln" bildest, die sich bei Bedarf vernetzen.

4. Störungen (Smart Home, Autoschlüssel): Hier spielt LoRa seine größte Stärke aus: Chirp Spread Spectrum (CSS).

Autoschlüssel und Garagentore funken oft "schmalbandig" (FSK/ASK).

LoRa "verschmiert" das Signal über eine Bandbreite. Es kann, wie oben erwähnt, Signale dekodieren, die unterhalb des Rauschpegels liegen. Ein Autoschlüssel stört einen LoRa-Node fast gar nicht.

Meshtastic ist kein Allheilmittel. Wer wirklich immer erreichbar sein muss, ist mit einem Satellitengerät wie Garmin inReach besser beraten. Ich sehe Meshtastic vor allem als sinnvolle Lösung für kleine Gruppen, die gemeinsam unterwegs sind: Eine Person geht Wasser holen, die anderen bleiben am Lager, man ist außer Sicht, aber weiterhin erreichbar. 

Meshcore ist beim Routing technisch stärker und leitet Nachrichten gezielter weiter. Für Trekking und Wandern halte ich Meshtastic jedoch für geeigneter, weil die Geräte mitgeführt werden und sich die Teilnehmer ständig bewegen. Meshcore spielt seine Stärken eher in festen, stationären Umgebungen aus.

Bearbeitet Montag um 12:52 von Shabeel