Dachinstallationen

Dachinstallationen

Der Artikel ist noch nicht "fertiggestellt".

Das Errichten von Freifunk-Knoten an hohen Standorten ermöglicht das Meshen über große Distanzen. Im Nachfolgenden werden daher Möglichkeiten zur Realisierung einer Dachinstallation für das Freifunk-Netzwerk aufgelistet und zusammengetragen.

Antennen

Rundstrahlantenne

Eine Rundstrahlantenne dient zur Abdeckung eines 360° Bereichs. Die Bündelung erfolgt in der Querrichtung. Würde man eine CD auf die Antenne stecken, dann "In Richtung der Scheibe".

Nanostation

Der Hersteller Ubiquity stellt mit den Nanostations Freifunk-geeignete "Sektorantennen" her. Diese sind generell zur Überwindung von größeren Distanzen in einem gewissen Winkel geeignet. Zur lokalen Versorgung eines Gebäudes sind andere Antennen (Rundstrahler) zu bevorzugen.

Nanostation Loco2

Bei dem Typ "Nanostation", Modell "Loco2" wird in einem Winkel von 90° abgestrahlt. Um eine volle 360° Abdeckung zu erhalten, müssten daher 4 Nanostations in jeweils eine Himmelsrichtung orientiert werden.

Details:
Die -6dB-Grenze ("-50% Empfang vom Maximum") liegt bei der "Loco2" bei 45 Grad.

Nanostation 2M

Bei den "Nanostation2M 'nonloco'" wird in einem Winkel von 60° abgestrahlt. Um eine volle 360° Abdeckung zu erhalten, müssten daher 6 Nanostations im Vollkreis installiert werden.

Details:

Die -6dB-Grenze ("-50% Empfang vom Maximum") liegt bei der "nonloco" bei 30 Grad. Bei diesem Modell ist zusätzlich zu beachten, dass der Abstrahlwinkel in der Höhe nur 10° beträgt. 
Diese Antenne ist daher sehr nahe an einer Richtfunkantenne angesiedelt. Eine genaue Ausrichtung auf das jeweilige Ziel ist vorzunehmen.

Selbstverständlich ist nicht immer eine volle 360° Abdeckung notwendig. Hier muss jeder selbst entscheiden, in welche Himmelsrichtung eine starke Freifunk-Abdeckung sinnvoll ist. Das zur Verfügung stehende Budget spielt sicherlich die entscheidende Rolle.

Abstand von WLAN-Antennen zueinander

Für WLAN-Geräte gilt generell, dass sie nach Möglichkeit in einem Abstand von 0,5-1m installiert werden sollten. So werden negative Interferenzen zwischen den Geräten minimiert. Dies gilt ebenfalls für Richtfunkantennen. Wünschenswert wären bis zu 5m. Falls man also mehrere Dachluken, Balkone, o.ä. hat, sollte über eine möglichst weiträumige Installation nachgedacht werden. Die Maßnahme verbessert den Empfang von entfernten Stationen.

Halterungen

Weniger ist mehr. Die meisten Freifunk-Antennen bzw Router sind nicht besonders schwer. Eine Montage mit dünnem Lochblech ist geeignet. Es ist ebenfalls über ein Sicherheitsseil nachzudenken. Dieses kann z.B. durch eine Wäscheleine umgesetzt werden. Hier muss auf eine sichere Verknotung geachtet werden. (z.B. per Flachzange)

Sollten zur Installation der Router Löcher in deren Plastikgehäuse gebohrt worden sein, so ist es möglich, diese durch einen Lötkolben "zu entgraten". Dabei bildet sich ein dickerer Rand, der mechanische Belastungen gleichmäßiger aufnehmen kann. Dies gilt insbesondere für Bohrlöcher an Rändern von Plastikverkleidungen.

Energieversorgung

Die günstigen TP-Link Router können mit 4V bis 45V betrieben werden. Durch die Installation eines günstigen "LM2596S-Modul" (Spannungsregler DCDC) kann der Energiebedarf weiter gesenkt werden. Die Installation des Spannungsregler erfolgt durch Anschluss an zwei 3,3V Elkos auf der Platine des Routers.

Die Stromversorgung kann z.B. über Power-over-Ethernet realisiert werden. Hierbei wird am Ort der Energieversorgung ein geeignetes Netzteil in das LAN Netzwerk eingeschleust. Auf dem Dach wird die Energie durch einen sogenannten Splitter wieder von der Datenübertragung getrennt und kann zur Versorgung der elektrischen Verbraucher genutzt werden. Einige Router können schon von Haus aus PoE und benötigen keinen Splitter. Diese Information ist in den jeweiligen Produktbeschreibungen enthalten.

WAN/Internet-Versorgung

Sobald sich mehrere Freifunk-Router an einem Standort befinden ist die Technik "mesh on wan" zu bevorzugen. Die WAN-ports der jeweiligen Router können dann mit einem günstigen Switch zusammengeschaltet werden.

Für die beispielhafte Installation von 4 nanostations auf dem Dach wäre daher ein Switch denkbar, welches diese an den WAN-ports verbindet. Von dort aus wird ein Kabel Richtung "indoor" gelegt, wo ein weiterer TP-Link Router am WAN-port angeschlossen wird. Nur bei diesem wird die Funktion "Mesh-VPN" aktiviert, um Overhead und Rechenleistung nur bei diesem Router zu generieren. Die 4 Nanostations auf dem Dach werden durch das "LAN-Mesh" über den TP-Link Router indoor mit Internet versorgt.

Verlegetechniken

Es kommen generell Schornsteine, nicht genutzte Züge im Haus in Frage. Ebenfalls können alte Satkabel zur Versorgung der Dachinstallation genutzt werden. Da diese nicht für den Transport von hohen Strömen geeignet sind, muss auf eine ausreichend hohe Spannung geachtet werden. Geeignet sind hierbei 40V bis 45V. So kann auf einen größeren Kupferquerschnitt verzichtet werden.

Falls möglich ist das Verlegen von LAN-Kabel die einfachste Möglichkeit, da hier die PoE-Technik zur Verfügung steht. (Power-over-Ethernet) So können sowohl Daten als auch Energie auf die Dachflächen gespeist werden.

Solarbetrieb

Diese Betriebsart ist bisher als mobile Betriebsart auf Festivals von anderen Freifunk-Communities eingesetzt worden. Generell handelt es sich um eine kostspielige Alternative, die für feste Installationen auf Wohnhäusern nicht die erste Wahl ist. Hier sind zudem Windlasten, Ausrichtung und sturmsichere Montage zu beachten. Über das Nutzen von Fachfirmen sollte unbedingt nachgedacht werden, sodass auch hier ein gegenüber anderen Lösungen großer Kostenfaktor zu erwarten ist.

KIT-Vorschläge

Kit 1 *nicht vollendet*

4 x Nanostation

Halterung

Dachmontage/Halterung

2 x Switch

Ethernet-Kabel

PoE Injector + Splitter