Günstiger H-Quad – Teil 1

Kurz ein Anmerkung vorweg: Ich habe schon lange nicht mehr gebloggt und es ist in der Zwischenzeit so einiges passiert. Das werde ich hier jetzt aber nicht aufholen, sondern mich einfach auf die neuen Themen konzentrieren. Wo Hintergrund notwendig ist, werde ich ihn erläutern und wo nicht – tja, da halt nicht.

Durch eine kleine Unachtsamkeit bei der Bestellung neuer Motoren für meinen havarierten F450-Quadcopter verfügte ich über einen Satz SunnySky Angel A2208-Motoren, für die ich keine Verwendung hatte (für den kaputten Copter wollte ich eigentlich A2212-Motoren gekauft haben – tja, Pech wenn man nicht richtig lesen kann). Da sie aus China und zu billig zu Zurückschicken waren, habe ich mich kurzerhand entschlossen, einen “Billig”-Quadcopter mit einem H-Rahmen als Basis damit aufzubauen.

Die Idee für einen einfach zu bauenden Rahmen in H-Form habe ich aus einem Video von Flite Test. Der große Nachteil meiner bisherigen Copter war das geringe Platzangebot für Ausrüstung. Ein Rahmen in H-Form bietet hingegen eine durchgängige Plattform in der Mitte des Copters, die sich über die volle Länge erstreckt. Diese bietet mehr als genug Platz für Controller, Empfänger, Batterie, zusätzliche Sensoren und FPV-Ausrüstung.

Zusammenbau

Der Rahmen ist auf einen Achsabstand von 40cm im Quadrat hin dimensioniert. Der vordere und hintere Ausleger wird jeweils von einem 45cm langen 18x18mm Kantholz gebildet. Durch die zusätzlichen 2,5cm auf jeder Seite ist noch genug Platz, um die Motoren mitsamt ihrer Befestigungskreuze zu montieren. Aus dem Grundmaß von 40x40cm bezogen auf den Achsabstand ergeben sich alle anderen Dimensionen. Die Grundplatte in der Mitte misst 14cm in der Breite und 41,8cm in der Länge und bietet damit >500 cm2 Platz (zum Vergleich: die Grundplatte des F450 Flame Wheel bietet nur knapp 121 cm2 Fläche).

40cm H-Quad Layout

Auf die untere Grundplatte habe ich neben die Ausleger auch noch 13x18mm Kanthölzer mit 38,2cm Länge geklebt, damit eine Box entsteht. In diesem Zwischenraum zwischen oberer und unterer Grundplatte werden später die Regler untergebracht. Die Grundplatte besteht aus 5mm MDF, einfach weil MDF anders als Sperrholz mit einem Cutter-Messer geschnitten werden kann. Die Platte hat zahlreiche Löcher um eine Ausreichende Belüftung der Regler zu garantieren.

Kleine Ausschnitte direkt an den Auslegern erlauben später das saubere Herausführen der Kabel zu den Motoren. Die Grundplatte und alle Kanthölzer habe ich zunächst mit Holzleim verklebt und nach dem Trocknen noch alle Nahtstellen und Fugen mit Sekundenkleber verstärkt. Das Ergebnis ist ein sehr stabiler Rahmen (es sei denn natürlich, bei einem Crash “reißt” das MDF. Der beste Kleber hilft nichts, wenn der Untegrund einfach zerfällt).

H-Quad frame, build stageH-Quad frame, close-up of the ESC cable ductsH-Quad frame, bottoms side

Wären Alu-Ausleger besser gewesen? Jein. Sie sind mit Sicherheit robuster, aber sie bringen einige Defizite bezüglich der Verarbeitung mit sich, z.B. kann man sie nicht einfach mit der (Hand-)Kappsäge zusägen und auch Kleben lassen sie sich nicht gut. Außerdem sind sie schwerer als das Kantholz aus Kiefer. Zum Vergleich: das 18x18mm Kantholz aus Kiefer wiegt etwa 1 Gramm pro Zentimeter. Ein 15x15mm Alu-Vierkantrohr (1mm Wandstärke) wiegt hingegen 1,4 Gramm pro Zentimeter, also gute 40% mehr.

Was aktuell noch fehlt ist eine Deckplatte für oben, auf die die Elektronik, Batterie usw. montiert wird. Diese Platte wird abnehmbar sein und entweder auch aus MDF oder aus Sperrholz gefertigt sein (tut sich vom Gewicht her nicht viel).

Montage der Motoren

Mit Hilfe der Befestigungskreuze der Motoren habe ich die nötigen Bohrlöcher angezeichnet. Die Achsen der Motoren und damit der Mittelpunkt der Kreuze befindet sich 2,5cm vom seitlichen und 9mm vom oberen Rand einer jeweiligen Auslegerseite entfernt. Durch die 3mm durchmessenden Löcher habe ich die Motoren mit Schrauben der Größe M3x30 (x25 hätte auch gereicht) sowie einer Unterlegscheibe und selbstsichernden Muttern befestigt. Die kleinen Schrauben, mit denen der Motor am Befestigungskreuz festgeschraubt ist, wurden mit Schraubensicherungskleber gesichert. Damit der H-Quad nicht auf den Schrauben steht, habe ich aus dem Rest des urprünglich mal 90cm langen 18x13mm Kantholz noch jeweils 2cm lange Abstandshalter gesägt und genau unter den Motorachsen angeklebt. Diese Klötze bilden jetzt das “Landgestell”.

H-Quad frame, motor mount close-up

Zweifel

Ich sehe aktuell zwei Probleme mit diesem Rahmen: zum einen besteht die Grundplatte aus MDF, das zwar leicht zu verarbeiten ist, aber auch schnell aufreißen/aufplatzen kann. Die Klebestellen halten extrem gut und meine Sorge ist daher, dass bei einem Crash nicht die Verklebung aufgeht, sondern einfach das MDF reißt. Da muss aber der Praxistest zeigen.

Die zweite Sorge betrifft die Dimensionierung im Vergleich zur Motorleistung. Dies wäre nicht der erste Quadcopter, den ich baue, der sich am Ende als zu schwer zum Fliegen erweist (im Vergleich zur Motorleistung). Sollte dieser Fall wieder eintreten, werde ich den Rahmen kleiner bauen, den glücklicherweise kostet das Baumaterial für den Rahmen nur etwa 5 Euro. Beim Flame Wheel-Copter bekommt man für 5 Euro gerade mal einen nachgemachten Ersatzausleger aus China. Allerdings ist der F450-Rahmen insgesamt erheblich leichter als mein doch recht massiver Holzrahmen. Wartens wirs ab.

 

In klein fliegt der Quadcopter (NanoQuad) endlich – und wie!

Da ich bisher wenig Glück mit meinen bisherigen Quadcoptern hatte und bisher nur wenig Motivation aufbringen konnte, das wieder gerade zu rücken, habe ich mich im Zuge meiner Zwischenbeschäftigung mit Mikrohelikoptern auch mit Quadcoptern im kleinen Maßstab beschäftigt. Ich habe mir einen auf Basis des Flyduino NanoQuad-Rahmens mit NanoWii-Controller (MultiWii Software 2.2) zusammengebaut. Seit ich die Firmware der Drehzahlregler durch die BLHeli Multirotor-Firmware ausgetauscht habe (es gibt dazu übrigens eine super Anleitung bei OlliW), fliegt das kleine Biest extrem stabil und liefert Schub satt.

Wo sich jetzt das Grundproblem mit der Flugtauglichkeit überhaupt nicht mehr stellt, konnte ich etwas übermütiger werden und habe eine kleine Kamera in Form eines Schlüsselanhängers unter den Quad gehängt. Sieht man davon ab, dass das Video “wobbelt” weil noch eine brauchbare Dämpfung fehlt, sind die ersten Bilder schon ganz gut geworden:

Solarenergie marsch – Meine Solar-Inselanlage

Ich versuche eigentlich schon seit Jahren meinen Stromverbrauch zu senken und grüner zu gestalten. Und ich würde sagen, ich habe schon einiges erreicht: meinen Strom selber beziehe ich von Naturstrom, den Standby-Verbrauch meiner ganzen Elektronik habe ich durch abschaltbare Steckdosen oder Funkschalter drastisch gesenkt, im Keller werkelt ein A++-Gefrierschrank und alle meine Lampen nutzen entweder Energiesparlampen oder LED-Leuchtmittel. Aber da musste doch noch was gehen. In erster Linie aus Experimentierfreude und Spieltrieb habe ich daher vor kurzem meine eigene Solar-Inselanlage in Betrieb genommen.
Inselanlage bezeichnet dabei ein System, das nicht am normalen Stromnetz angeschlossen ist. Da ich ja nur Mieter bin, fällt eine große Festinstallation natürlich flach, aber auch in kleinem Maßstab lässt sich was machen. In meinem Fall ist das für den Anfang eine kleine Anlage mit folgenden Bausteinen:

Aufbau und Verkabelung

Das Solarpanel findet zwischen Sofa und Balkonfenster Platz und ist somit fast genau gen Süden ausgerichtet. Für wärmeres Wetter werde ich die Solarzelle vermutlich auf den Balkon stellen, die Zuleitungen sind jedenfalls lang genug und einen passenden Halter habe ich auch schon aus OpenBeam-Komponenten zusammengeschraubt.

Um alle Komponenten und auch meine Bude gegen Überlast, Kurzschluss und Brand zu schützen, habe ich die ganze Verkabelung nach Anregung eines Energy Matters-Videos über entsprechende Sicherungsautomaten auf einer DIN-Schiene geleitet. Sicherungsautomaten finden sich in jedem Haushalt im Sicherungskasten und bieten zwei Funktionen: zum einen Trennen sie den Stromkreis bei Überlast und zum anderen kann man sie zusätzlich als Schalter benutzen. In meinem Fall habe ich folgende Sicherungen verbaut:

  • 6A zwischen Solarpanel und Laderegler
  • 20A zwischen Laderegler und Batterie
  • 20 A zwischen Batterie und Wechselrichter

Die 6A dienen primär als Schalter, denn selbst eine Verdoppelung der Solarleistung würde noch nicht an die 6A heranreichen (größter Strom, den ich bisher gemessen habe, waren 2,7 Ampere). Die 20A zwischen Regler und Batterie sind eine großzügig dimensionierte Sicherheitsmaßnahme, denn solange die Solarzelle nicht annähernd 20A liefert werden auch keine 20A Ladestrom erreicht. Die Sicherung zwischen Batterie und Verbraucher hingegen ist notwendig. Der Wechselrichter ist nur für 150 Watt ausgelegt und hat einen Wirkungsgrad von etwa 80-85%. Läuft der also unter Volllast, muss er sich 150 / 0,8 = 187,5 Watt aus der Batterie ziehen. Bei 12 Volt Spannung sind das ~ 15,6 Ampere. Sofern der Wechselrichter also nennenswert überlastet wird, schützt ihn der 20A Sicherungsautomat. Die Batterie selber könnte natürlich sehr viel mehr Strom liefern.

Damit nicht die Verkabelung selber der Schwachpunkt ist, benutze ich Anschlussleitungen mit 4-6mm2 Querschnitt. Sollte ich mal einen Wechselrichter mit mehr Leistung anschließen wollen, muss der Querschnitt noch größer werden - das ist einer der Nachteile von Gleichstrom, bei Wechselstrom käme man mit viel kleineren Querschnitten hin. Die Klemmen auf der DIN-Schiene kommen damit immerhin klar, die verkraften 10mm2 Querschnitte und 57A Strom. Bei großen Verbrauchern kommt man allerdings nicht mehr umhin, diese direkt an die Batterie anzuschließen, weil kein Zwischenstück das sonst verkraften würde.

Erste Ergebnisse

Auch wenn es noch früh im Jahr ist, konnte ich schon ein paar Erfahrungen mit der Anlage sammeln. Bei guter Sonneneinstrahlung liefert das Panel fast die 50 Watt, für die es nominell gebaut ist. Ist es bewölkt, bricht die Leistung allerdings direkt dramatisch ein und es tröpfeln nur 5-8 Watt in Richtung Batterie. Es macht auch kaum einen Unterschied, ob das Panel direkt auf dem Balkon steht oder hinter dem Fenster im Zimmer, bei voller Sonneneinstrahlung verliert man dadurch nur ein paar Watt. Das kommt mir entgegen, ich habe nämlich keine Möglichkeit, die Zuleitungen permanent nach draußen zu legen. Aber im Sommer ist es ja warm ;-)

Eine Sache, die ich aber jetzt schon feststelle, ist die zu geringe Größe der Batterie. Selbst kleinere Geräte (wie z.B. die Energieschleuder in Form des Telekom-Sat-Receivers) mit “nur” 30 Watt Stromaufnahme lassen sich damit keine 24 Stunden lang betreiben. Die Reserven sind also eher klein und man muss die Verbraucher wirklich selektiv an- und ausschalten.

Oh, und übrigens: die urbane Legende, dass ein Schraubenschlüssel, den man versehentlich an beide Pole der Batterie hält, dort festgeschweißt wird, ist wahr…

Ausbaumöglichkeiten

Mehr geht bekanntlich immer. Als erstes werde ich mit Sicherheit eine größere Batterie kaufen, 100-120Ah sollten es schon sein. Man muss übrigens darauf achten, keine Batterie zu erwerben, die im Betrieb ausgasen kann. Das ist für den Inneneinbau extrem gefährlich. Es kommen daher eigentlich nur Blei-Gel- oder AGM- (Absorbent Glass Mat) Batterien in Frage, die allerdings recht schnell recht teuer und auch schwer werden. Autobatterien hingegen sind ein absolutes No-Go.

Der Laderegler selber hat genug Reserven und eignet sich auch für 24-Volt-Systeme, so dass die Solarkapazität noch bequem erhöht werden kann. Nochmal 50-100 Watt sollten kein Problem darstellen (ok, dann brauche ich einen anderen Sicherungsautomaten, aber die kosten unter 10 Euro).

Wiederum richtig Geld kann man für den Wechselrichter ausgeben. Mit 150 Watt macht man keine großen Sprünge, so ab 500-600 Watt reicht es dann aber für Fernseher etc. Man unterscheidet zwischen den günstigen Wechselrichtern, deren Ausgangsspannung nur eine angenäherte Sinuswelle ist, mit der empfindliche Geräte nicht klar kommen und solche, die eine reine Sinuswelle produzieren. Nicht schwer zu erraten: letztere sind teurer. Der Kauf eines größeren Wechselrichters macht aber erst Sinn, wenn ich eine größere Batterie habe, denn was nützen mit 600 Watt Leistung, wenn ich die nur für 30 Minuten aufrechterhalten kann?

Mehr zu dem ganzen Thema vermutlich in Kürze.

#aufschrei belastet mich auf vielen Ebenen

Ich habe die letzten 30 Minuten versucht, die #aufschrei Timeline bei Twitter zu verfolgen. Selbst nachts um zwei ist das ein schwieriges Unterfangen aufgrund der schieren Anzahl an Beiträgen. Ich habe das jetzt wieder drangegeben, denn länger habe ich es nicht ausgehalten. Als Folge meines Versuchs, einen Zugang zu diesem Thema zu finden, fühle ich mich jetzt gleich auf mehreren Ebenen unwohl – und zwar sehr.

Es macht mich sprachlos zu sehen, wie viele Frauen mit stetiger Regelmäßigkeit sexistische und sexuelle Übergriffe jeglichen Härtegrads erleben müssen. Es war eigentlich immer klar, dass es eine hohe Dunkelziffer geben musste, aber dass sie so hoch ausfällt, damit hätte ich nie gerechnet (und die Zahl ist vermutlich nochmal deutlich höher, denn die Twitter-Nutzer sind ja nur ein Teil der betroffenen Gruppe).

Ich könnte kotzen, wenn ich in dieser Timeline dann Posts lese, die diese Frauen als weinerlich, empfindlich oder Opferrollen-fixiert hinstellen. Das passt aber natürlich zur ersten Beobachtung, denn die zahllosen berichteten Übergriffe werden ja auch schließlich von eben so zahllosen Männern begangen, die sich keiner Schuld bewusst sind.

Ich stelle aber auch fest, dass diese Diskussion Auswirkungen auf mich ganz persönlich hat. Sie verunsichert mich nämlich ganz massiv. Ich bin ohnehin schon ein Mensch mit einem nur bedingt sicheren sozialen Auftreten und bin zudem noch harmoniesüchtig. Das beides sind keine wirklichen guten Voraussetzungen, in Diskussionen seinen Standpunkt zu vertreten oder Leute kennen zu lernen. Zudem bin ich ein miserabler Netzwerker. Ich komme gerade von einer 5-tägigen Konferenz mit etwa 2000 Teilnehmern zurück und habe im Laufe dieser Woche davon etwa drei näher kennengelernt, davon zwei am Pokertisch. Aber ich schweife irgendwie ab…

Ich bin seit kurzem wieder Single und komme aktuell nur so bedingt gut damit klar. Naturgemäß verstärkt diese Situation aktuell mein Interesse am anderen Geschlecht und genau zu dieser Zeit kommt die #aufschrei-Debatte daher und ich bin jetzt vollends verunsichert. Ich lese Posts, in denen Männer als eitler Pfau bezeichnet werden, wenn sie sich darüber wundern, dass ein Türaufhalten bei der ein oder andere Dame als Sexismus wahrgenommen wird. In einem anderen Beitrag wird ein Mann gebeten, bitte die Straßenseite zu wechseln, weil er einer Frau als zu aufdringlich erscheint.

Damit wir uns nicht falsch verstehen: ich will der Frau, der man die Tür aufhält, nicht absprechen, dass sie sich wirklich belästigt gefühlt hat und auch die andere Frau hat sich so bedrängt gefühlt, dass sie sich zum Handeln genötigt sah. Das sind Situationen ähnlich wie Notwehrsituationen, bei denen auch der Anschein einer Gefahr ein Eingreifen rechtfertigt, wenn die Situation nicht nachweisbar anders erkennbar war. So geht dann auch schon mal der Rocker, der einen SEK-Polizisten erschießt, straffrei aus.

Aber was heißt das alles für mich? Ich treibe jetzt vollends auf dem Meer der Unsicherheit. Eine augenscheinlich nette Frau in der U-Bahn oder im Bus ansehen? Das gilt bei vielen schon als Belästigung, denn die Frau will vielleicht gar nicht angesehen werden oder ich habe vielleicht sexistische Motive, sie anzusehen (was irgendwie perfide ist, denn von jemandem, denn ich gerade zum ersten Mal sehe, sehe ich nun mal zuerst das Äußere). Wie kann ich das vermeiden, wenn die Grenze zwischen gewünschtem und unerwünschtem Interesse für mich so unklar zu sehen ist? Ich lasse das Ansehen einfach ganz sein.

Nehmen wir mal an, ich lerne in einem anderen Umfeld eine Frau kennen, die ich mir als Partnerin vorstellen könnte. Der Debatte nach zu urteilen sind Anbahnungsversuche hier auch belästigend, wenn diejenige aktuell kein Interesse an meinen sozial-gehemmten Avancen hat. Hier gilt natürlich auch, dass Nein auch Nein heißt. Mit meiner Prädisposition verkrafte ich Körbe aber nicht wirklich gut, weshalb ich mir ziemlich sicher sein muss, die Situation richtig eingeschätzt zu haben. Wie sicher kann ich mir überhaupt sein? Und wieder kommt meine Vermeidungsstrategie zum Einsatz: Avancen einfach sein lassen.

Das lässt sich jetzt vermutlich noch weiter so auflisten, aber ich denke, mein ganz persönliches Problem ist klar geworden.

tl;dr

Mich belastet #aufschrei auf vielen Ebenen: weil so viele unter Übergriffen leiden, weil es so viele Täter und Holzköpfe gibt, die dieses Problem wegzureden versuchen und weil es mich ganz persönlich in große Unsicherheit und damit Lethargie stürzt.

“Beauty and the Nerd” – Ernsthaft?

Was muss ich da eben in der ProSieben-Vorschau sehen? Eine Kuppel-Pseudo-Reality-Show, bei der 8 Nerds zusammen mit 8 attraktiven Frauen zusammengebracht werden. Auf der Webseite dieses Unterfangens wird es mit

Männlicher Nerd trifft weibliche Schönheit. Klappt das? Die ProSieben-US-Sitcom „The Big Bang Theory“ hat es vorgemacht. Doch funktioniert das im wahren Leben?

beworben. Und es werden alle Klischees erfüllt, die man so erwarten kann, vom blonden Dummchen hin zum ungepflegten Nerd mit schiefen Zähnen. Ich ertrage viel Unsinn, aber…

…was mich hier am meisten fuchst, ist der Grundtenor der Sendung. Die findet nämlich im sonnigen Südafrika statt und von dem, was ich in der Vorschau gesehen habe, müssen sich die Nerds allerlei Aktivitäten wie Kajak fahren oder Tanzen stellen, die ihnen so überhaupt nicht liegen. Und hier liegt auch der massive Unterschied zum populären Paten wider Willen:

Natürlich ist Big Bang Theory eine Sitcom, die ihre Energie aus dem Aufeinanderprallen der Nerd-Welt mit der scheinbar normalen Welt zieht. Bei genauerem Hinsehen ist aber auch diese normale Welt in ihrer eigenen Art kaputt, verdreht und seltsam, steht also der Nerd-Welt in nichts nach. Big Bang Theory zelebriert die Nerd-Kultur, die in den USA schon viel weiter in den Mainstream (so es denn sowas überhaupt gibt) eingesickert ist als hier in Deutschland.

“Beauty and the Nerd” hingegen enthält eine Wertung. Die Nerds sind die komischen Typen, die es an den Rest der Welt anzugleichen gilt. Das wird natürlich nicht explizit betont, aber die Sendung spielt in einem sonnigen Urlaubsland und die Nerds müssen sich ihnen fremden oder ungewohnten, meist sportlichen oder sozialen Aktivitäten widmen. Es ist nicht etwa die holde Weiblichkeit, die sich hier auf dem Chaos Communication Congress im Lockpicking üben oder im Hobbykeller den Quadcopter zusammenbauen muss. Das wäre ja kontraproduktiv.

Ich als Nerd, Geek, whatever fühle mich hier latent diskriminiert. Nicht weil hier Leute in peinlichen Situationen vorgeführt werden, sondern weil dort ein Urteil über einen Lebensstil gefällt wird und ihn als nicht gesellschaftsfähig stempelt. Die peinlichen Tanz- oder Sporteinlagen führen die Nerds vor und auch die Szene mit dem Nerd, der die Beauty auffordert, eine Gleichung zu lösen, wird bei der Zielgruppe nicht zur Reaktion “man ist die doof” führen, sondern eher auf den Nerd zurückfallen.

Auch wenn das schwer einzusehen ist: es gibt keine Rangfolge der Wertigkeit von Lebensstilen. Hier gibt es nicht den einen, der das “richtige” Leben führt und den anderen, der das “falsche” führt und daher umerzogen werden muss.

Ich weiß, dass das Format aus den USA übernommen wurde, weil es dort so erfolgreich war. Aber muss das denn sein? Was kommt denn als nächstes? Veganerinnen treffen auf attraktive Metzgermeister?