Selbstbau

FPV-Bauteile erklärt: Frame, Motor, ESC, Flight Controller, ELRS, Kamera und VTX

Eine FPV-Drohne besteht aus einer Handvoll Bauteilen, die zusammenpassen müssen: mechanisch (Größe und Lochbild), elektrisch (Spannung und Strom) und beim Funk (Sender, Brille). Dieser Ratgeber erklärt jedes Teil, die wichtigsten Kennzahlen und typische Fehler bei der Auswahl.

Wie du alles zusammenbaust, steht im Ratgeber FPV-Drohne selbst bauen. Die Angaben hier sind Richtwerte – maßgeblich sind immer die Datenblätter der Hersteller.

Das Zusammenspiel auf einen Blick

BauteilAufgabeMuss passen zu
Rahmen (Frame)trägt alles, bestimmt die PropellergrößePropeller, Motor-Lochbild, Stack-Lochbild
Motorenerzeugen mit den Propellern den SchubPropeller, Akkuspannung, Regler-Strom
Regler (ESC)steuert die MotordrehzahlAkkuspannung, Motorstrom, Flight Controller
Flight Controller (FC)stabilisiert und steuert den KopterRegler, Empfänger, Videosystem
Empfängerempfängt die Befehle deines SendersFunkprotokoll deines Senders
Kamera und Videosender (VTX)schicken das Livebild zur BrilleVideosystem deiner Brille
Propellerwandeln Drehung in SchubRahmengröße, Motor
Akkuliefert die EnergieZellenzahl für Motoren und Regler, Stecker

Rahmen (Frame)

Die Rahmengröße wird meist in Zoll nach der größten passenden Propellergröße angegeben: ein „5-Zoll-Frame“ trägt 5-Zoll-Propeller. Daneben gibt es den Achsabstand in Millimetern (diagonal von Motor zu Motor). Für Freestyle und Racing sind Rahmen aus Kohlefaser üblich, weil sie leicht und steif sind.

Achte auf das Lochbild für die Elektronik („Stack“). Verbreitet sind 30,5 × 30,5 mm, 25,5 × 25,5 mm und 20 × 20 mm. Flight Controller und Regler müssen zum Rahmen passen. Auch der Platz für Kamera (Breite der Kamerahalterung) und Videosender sollte zu deinem Videosystem passen.

  • Freestyle: robust, dickere Arme, oft 5 Zoll.
  • Cinewhoop: mit Propellerschutz für ruhige Filmaufnahmen nah an Objekten.
  • Whoop: sehr klein mit Propellerschutz, ideal zum Üben drinnen.
  • Long Range: größere Propeller (etwa 6 bis 7 Zoll) für effiziente, lange Flüge.

Motoren

Brushless-Motoren für FPV werden mit vier Ziffern bezeichnet, etwa 2207: Die ersten beiden stehen für den Statordurchmesser (22 mm), die letzten beiden für die Statorhöhe (7 mm). Größere Statoren liefern mehr Drehmoment für größere Propeller, wiegen aber mehr.

Der kV-Wert gibt die Leerlaufdrehzahl pro Volt an. Je höher die Akkuspannung, desto niedriger wählt man den kV-Wert, damit die Drehzahl im sinnvollen Bereich bleibt. Ein Motor für einen 6S-Akku hat deshalb einen deutlich niedrigeren kV-Wert als derselbe Motortyp für 4S. Hersteller geben in ihren Schubtabellen an, welcher Propeller bei welcher Spannung wie viel Schub und Strom erzeugt – genau diese Werte brauchst du für den Flugzeit-Rechner.

Prüfe außerdem das Lochbild der Motorbefestigung (bei 5-Zoll-Motoren meist 16 × 16 mm) und den Wellendurchmesser für die Propeller.

Faustregel für Freestyle: Der Schub aller vier Motoren zusammen sollte ein Vielfaches des Abfluggewichts betragen. Für ruhige Film- oder Long-Range-Kopter reicht deutlich weniger. Dein Verhältnis rechnet der FPV-Bau-Rechner aus.

Regler (ESC) und 4-in-1-Regler

Der Regler (Electronic Speed Controller) setzt die Befehle des Flight Controllers in Motordrehzahl um. Bei FPV-Koptern ist ein 4-in-1-Regler üblich: alle vier Regler auf einer Platine, die mit dem Flight Controller im Stack sitzt. Einzelregler an den Armen sind seltener geworden.

  • Spannung: Der Regler muss für deine Akku-Zellenzahl freigegeben sein (zum Beispiel 3S–6S).
  • Dauerstrom pro Motor: mit Reserve über dem, was dein Motor laut Schubtabelle bei Vollgas zieht.
  • Firmware und Protokoll: Verbreitete Regler-Firmwares sind BLHeli_S, Bluejay, AM32 und BLHeli_32; angesteuert werden sie über das digitale Protokoll DShot. Achte auf bidirektionales DShot, das Betaflight für die Drehzahlfilter nutzt – das können Bluejay, AM32 und BLHeli_32, die Original-Firmware BLHeli_S nicht. Neue 32-Bit-Regler kommen heute meist mit AM32.
  • Lochbild passend zu Rahmen und Flight Controller.

Flight Controller (FC)

Der Flight Controller ist der Bordcomputer: Er liest Gyroskop und Beschleunigungssensor, verarbeitet die Befehle vom Empfänger und steuert die Regler – tausende Male pro Sekunde. Die meisten FPV-Piloten nutzen die Open-Source-Firmware Betaflight; daneben gibt es zum Beispiel INAV für GPS-Funktionen und ArduPilot.

  • Prozessor: Schnellere Prozessoren (etwa F7 oder H7) haben mehr Reserven als ältere F4-Chips, für den Einstieg reicht F4 meist aus.
  • Anschlüsse (UARTs): genug serielle Schnittstellen für Empfänger, Videosender, GPS und gegebenenfalls Telemetrie.
  • OSD: Bildschirmanzeige von Akkuspannung und Flugzeit in der Brille. Die Daten liefert immer der Flight Controller: bei Analog über einen OSD-Chip auf dem FC, bei Digitalsystemen per MSP-DisplayPort über eine freie UART an die Videoeinheit.
  • Spannungsversorgung (BEC): ausreichend 5-V- und 9/10-V-Ausgänge für Kamera, Videosender und Empfänger.

Empfänger und ExpressLRS (ELRS)

Der Empfänger muss zum Funkprotokoll deines Senders passen. ExpressLRS (ELRS) ist ein offenes Protokoll mit geringer Latenz und großer Reichweite, das viele Hersteller unterstützen – deshalb ist es heute sehr verbreitet. Es gibt ELRS auf 2,4 GHz und auf 868/915 MHz. Bei 868/915-MHz-Geräten wählst du beim Flashen die Regulierungsdomäne EU 868 – 915 MHz ist in Deutschland nicht zugelassen. Für 2,4 GHz gibt es eine EU-Domäne mit „Listen Before Talk“.

Sender und Empfänger brauchen kompatible Firmware-Versionen (gleiche Hauptversion). Am einfachsten koppelst du sie über eine gemeinsame Bindungsphrase, sonst über den Bind-Modus. Stell die Sendeleistung auf die in Deutschland erlaubten Werte ein – die Grenzen stehen im Ratgeber FPV-Einstieg.

Kamera und Videosender (VTX)

Kamera, Videosender und Brille müssen zum selben Videosystem gehören. Bei Analog kombinierst du Kamera und Videosender verschiedener Hersteller frei. Bei Digitalsystemen bilden Kamera und Videoeinheit meist ein Set, das nur mit Brillen desselben Systems funktioniert. Für jeden Videosender auf 5,8 GHz – analog wie digital – gilt in Deutschland höchstens 25 mW EIRP. Stell die Leistung entsprechend ein.

Achte auf die Kamerabreite (sie muss in die Halterung des Rahmens passen), das Sichtfeld und bei Digitalsystemen auf Gewicht und Wärmeentwicklung: Viele Videoeinheiten werden ohne Fahrtwind sehr heiß.

Propeller

Propeller werden mit Durchmesser, Steigung und Blattzahl angegeben, etwa 5,1 × 3,1 × 3 (5,1 Zoll Durchmesser, 3,1 Zoll Steigung, drei Blätter). Mehr Steigung und mehr Blätter bedeuten mehr Schub und Griff, aber auch mehr Stromverbrauch. Es gibt links- und rechtsdrehende Propeller; die Drehrichtung muss zur Motorrichtung passen („Props in“ oder „Props out“ in der Konfiguration).

Propeller sind Verschleißteile. Tausche verbogene oder angebrochene Propeller sofort aus – sie verursachen Vibrationen und können im Flug brechen.

Akku und Stecker

Die Zellenzahl richtet sich nach Motoren und Regler: Whoops fliegen oft mit 1S oder 2S, 5-Zoll-Kopter mit 4S oder 6S. Der Akku muss den Strom aller vier Motoren liefern können (C-Rate) und darf das Abfluggewicht nicht unnötig erhöhen. Übliche Stecker sind XT60 bei größeren und XT30 bei kleineren Koptern. Alles zu Laden, Lagern und Kapazität steht im Ratgeber LiPo-Akku laden und lagern und im LiPo-Akku-Rechner.

Typische Fehler bei der Teilewahl

  • Flight Controller und Regler mit unterschiedlichem Lochbild oder unpassendem Verbindungskabel.
  • Motor-kV passt nicht zur Zellenzahl – zu hoch auf 6S überhitzt Motoren und Regler.
  • Regler, Videosender oder Kamera nicht für die Akkuspannung freigegeben, wenn sie direkt am Akku hängen.
  • Videosystem gemischt – Digital-Kamera und Analog-Brille funktionieren nicht zusammen.
  • Empfänger mit falschem Protokoll oder falschem Frequenzband für deinen Sender.
  • Gewicht vergessen: Mit Akku erreicht der Kopter 250 g oder mehr, und es gelten die strengeren Regeln aus dem Drohnen-Regel-Check.

Häufige Fragen

Was bedeuten die Zahlen bei FPV-Motoren wie 2207?

Die ersten beiden Ziffern stehen für den Statordurchmesser, die letzten beiden für die Statorhöhe in Millimetern – bei 2207 also 22 mm Durchmesser und 7 mm Höhe.

Was ist ein 4-in-1-ESC?

Vier Motorregler auf einer Platine, die mit dem Flight Controller übereinander im Rahmen sitzt. Das spart Gewicht und Kabel.

Welcher Empfänger für FPV?

Einer, der zum Funkprotokoll deines Senders passt. ExpressLRS ist weit verbreitet, weil viele Hersteller Sender und Empfänger dafür anbieten.

Welche Software brauche ich für den Flight Controller?

Meist Betaflight, eingerichtet über den Betaflight Configurator am Computer. Für GPS-Funktionen wird auch INAV genutzt.

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