Was ist LoRa? Die Funktechnologie für IoT, Maker & Meshtastic einfach erklärt

LoRa ist eine der faszinierendsten Funktechnologien für den Maker-Bereich: Mit minimalem Energieverbrauch und einer einfachen Antenne können Daten über viele Kilometer übertragen werden. In diesem Beitrag erfährst du: Wie das funktioniert, auf welchen Grundlagen es basiert und was du damit bauen kannst.
Im folgenden Beiträgen dieser Blogreihe kannst du dich ausführlich über LoRaWAN und Meshtastic informieren. Dies sind zwei verschiedene Einsätze von LoRa für IoT und dezentraler Kommunikation in der realen Welt.

Was ist LoRa?

LoRa steht für „Long Range“ und beschreibt ein spezielles Funkverfahren zur drahtlosen Datenübertragung über große Entfernungen bei minimalem Stromverbrauch. Die Technologie wurde vom Halbleiterhersteller Semtech entwickelt und basiert auf einer Modulationstechnik namens: Chirp Spread Spectrum (CSS)

Anders als WLAN oder Bluetooth ist LoRa nicht für große Datenmengen gedacht. Stattdessen werden kleine Datenpakete besonders effizient übertragen. Ein kleiner batteriebetriebener Sensor kann teilweise mehrere Jahre laufen und trotzdem Daten über viele Kilometer senden.

Wie funktioniert LoRa?

LoRa kodiert Datenbits in sogenannte Chirps: Frequenzsignale, die kontinuierlich von einer unteren zu einer oberen Frequenz ansteigen (Up-Chirp) oder abfallen (Down-Chirp). Durch dieses Spreading-Verfahren können Signale auch weit unterhalb des Rauschpegels noch empfangen werden. Der Sender und Empfänger müssen dieselbe Bandbreite und denselben Spreading Factor verwenden.

Warum hat LoRa Vorteile?

LoRa vereint drei Eigenschaften, die in dieser Kombination nur selten bei einer Funktechnologie zu finden sind. Einer der größten Vorteile ist die enorme Reichweite. Je nach Umgebung können Daten über mehrere Kilometer hinweg übertragen werden, teilweise sogar über Entfernungen von mehr als 10 Kilometern. Gleichzeitig bleibt der Energieverbrauch extrem niedrig, wodurch batteriebetriebene Geräte über Monate oder sogar Jahre betrieben werden können.
Die dritte Eigenschaft ist die gute Durchdringung von Gebäuden, Wänden und Hindernissen. Dadurch funktioniert LoRa oft auch dort zuverlässig, wo WLAN oder Bluetooth bereits an ihre Grenzen stoßen. So kann eine zuverlässige Kommunikation innerhalb eines Gebäudekomplexes auch mit nur wenigen Nodes sichergestellt werden.
Zusätzlich kann LoRa lizenzfrei im sogenannten ISM Band genutzt werden, wodurch keine Mobilfunkverträge oder laufenden Gebühren notwendig sind. Für den Betrieb wird außerdem keine zentrale Infrastruktur benötigt, was LoRa besonders flexibel für eigene Projekte, IoT Netzwerke oder Off Grid Anwendungen macht.

Technologie	Reichweite	Datenrate	Stromverbrauch	Kosten/Betrieb	Ideal für
LoRa	2–15 km	0,3–50 kbps	sehr niedrig	lizenzfrei	IoT-Sensoren, Tracking
Sigfox	10–50 km	100 bps	sehr niedrig	Subscription	Massensensoren
NB-IoT	5–15 km	200 kbps	niedrig	SIM-Karte / Abo	Carrier-IoT
Bluetooth LE	< 100 m	1–2 Mbps	niedrig	lizenzfrei	Wearables, Kopfhörer
WLAN (2.4 GHz)	< 100 m	bis 600 Mbps	hoch	lizenzfrei	Heimnetz, Streaming
Zigbee	10–100 m	250 kbps	sehr niedrig	lizenzfrei	Smart Home Mesh
GSM/LTE	< 5 km (Zelle)	bis 1 Gbps	hoch	SIM / Abo	Smartphones, Fahrzeuge

Was kann ich mit LoRa tun?

Mit LoRa lassen sich zahlreiche spannende Projekte und Anwendungen umsetzen. Besonders beliebt sind Wetterstationen, GPS Tracker, Umweltmessungen oder Smart Home Sensoren, die Daten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Luftqualität zuverlässig übertragen. Auch im Bereich Smart Farming wird LoRa häufig eingesetzt, etwa zur Überwachung von Bodenfeuchtigkeit, Bewässerungssystemen oder beim Tiertracking auf großen Flächen. Ebenso können eigene IoT Netzwerke aufgebaut werden, um Sensoren, Geräte oder Messstationen miteinander zu verbinden.

Ein besonders spannender Einsatzbereich ist außerdem Meshtastic. Damit lassen sich dezentrale Kommunikationsnetzwerke aufbauen, über die Nutzer Nachrichten austauschen oder Standorte teilen können, komplett unabhängig von Internet oder Mobilfunk. Gerade für Outdoor Aktivitäten, Festivals, Community Netzwerke oder Off Grid Kommunikation wird Meshtastic immer beliebter. Wie Meshtastic genau funktioniert, welche Hardware du benötigst und wie die Einrichtung Schritt für Schritt abläuft, zeigen wir ausführlich in den nächsten Beiträgen dieser Blog Serie.

Warum LoRa aktuell so spannend ist?

Ein weiterer Grund, warum LoRa aktuell immer spannender wird, ist die gesellschaftliche und technologische Entwicklung der letzten Jahre. Immer mehr Menschen beschäftigen sich mit Themen wie digitale Unabhängigkeit, Datenschutz, Krisenvorsorge und dezentraler Kommunikation. Gleichzeitig wächst der Wunsch nach Technik, die nicht dauerhaft von Cloud Diensten, Internetverbindungen oder großen Plattformen abhängig ist. Genau hier trifft LoRa den Nerv der Zeit. Mit günstiger Hardware und Open Source Software lassen sich heute eigene Netzwerke und Kommunikationslösungen aufbauen, die unabhängig von Mobilfunk, zentralen Servern oder bestehenden Infrastrukturen funktionieren.

Wie weit kann ich mit LoRa senden?

Die Reichweite hängt stark von der Umgebung und der Platzierung der Antenne ab. Hindernisse wie z. B. Gebäude, Wälder oder Hügel beeinträchtigen die Reichweite zusätzlich, da sie das Signal schwächen oder sogar vollständig blockieren. Realistische Praxiswerte für unterschiedliche Regionen findest du in der Tabelle.

Umgebung	Reichweite
Innenstadt	1–5 km
Vorstadt	3–8 km
Freiland	5–15 km
Erhöhte Standorte	20–50+ km

Chirp Spread Spectrum: die Technik hinter LoRa

Um LoRa wirklich zu verstehen, lohnt sich ein kurzer Blick auf die Signalverarbeitung hinter der Technologie. Das zentrale Element von LoRa ist das sogenannte Chirp Spread Spectrum Verfahren, kurz CSS. Dabei werden Daten nicht auf einer festen Frequenz übertragen, sondern über ein breites Frequenzspektrum verteilt. Die Frequenz des Signals verändert sich dabei kontinuierlich während der Übertragung, wodurch sogenannte „Chirps“ entstehen. Genau dieses Verfahren sorgt dafür, dass LoRa Signale selbst über große Entfernungen und bei sehr schwachen Empfangsbedingungen noch zuverlässig erkannt werden können.

Was ist ein ‘Spreading Factor’ (SF)?

Der sogenannte Spreading Factor, meist einfach nur SF genannt, ist einer der wichtigsten Parameter bei LoRa. Er bestimmt, wie stark ein Funksignal für die Übertragung „gespreizt“ wird und hat dadurch direkten Einfluss auf Reichweite, Datenrate und Übertragungsdauer. Die Werte reichen typischerweise von SF7 bis SF12. Vereinfacht gesagt beschreibt der Spreading Factor, wie viele einzelne Frequenzschritte beziehungsweise sogenannte „Chips“ verwendet werden, um ein einzelnes Datenbit zu übertragen.

Ein niedriger Spreading Factor wie SF7 sorgt für eine schnellere Datenübertragung und kürzere Sendezeiten, allerdings auf Kosten der Reichweite. Höhere Werte wie SF12 erhöhen dagegen die Reichweite deutlich, da das Signal robuster und empfindlicher empfangen werden kann. Dafür sinkt jedoch die Datenrate und die Übertragung dauert wesentlich länger. Während bei SF7 beispielsweise 128 Chips pro Symbol verwendet werden, arbeitet SF12 bereits mit 4096 Chips pro Symbol. In der Praxis bedeutet das: SF7 eignet sich eher für kurze Distanzen mit schneller Kommunikation, während SF12 für maximale Reichweite und schwierige Empfangsbedingungen genutzt wird.

Data Rate (DR)	Spreading Factor (SF)	Channel Frequency	Uplink or Downlink	Bitrate (Bits/Sec)	Maximum User Payload Size (Bytes)
0	SF10	125 kHz	Uplink	980	11
1	SF9	125 kHz	Uplink	1,760	53
2	SF8	125 kHz	Uplink	3,125	125
3	SF7	125 kHz	Uplink	5,470	242
4	SF8	500 kHz	Uplink	12,500	242
5 – 7
8	SF12	500 kHz	Downlink	980	53
9	SF11	500 kHz	Downlink	1,760	129
10	SF10	500 kHz	Downlink	3,125	242
11	SF9	500 kHz	Downlink	5,470	242
12	SF8	500 kHz	Downlink	12,500	242
13	SF8	500 kHz	Downlink	21,900	242

Wie wirkt sich der SF auf die Kommunikation aus?

Mit jeder höheren Spreading-Factor-Stufe steigt die mögliche Reichweite von LoRa typischerweise um etwa 20 bis 30 Prozent. Gleichzeitig verlängert sich jedoch auch die Übertragungsdauer deutlich, da mehr Frequenzschritte zur Signalübertragung verwendet werden. Während SF7 für schnelle Übertragungen mit kürzerer Reichweite ausgelegt ist, benötigt SF12 für dieselbe Datenmenge etwa 20- bis 30-mal länger, ermöglicht dafür aber eine deutlich robustere Verbindung über große Distanzen. In LoRaWAN-Netzwerken wird der passende Spreading Factor meist automatisch über ADR, also Adaptive Data Rate, angepasst. Dadurch können Geräte je nach Empfangsqualität dynamisch zwischen höherer Reichweite und schnellerer Datenübertragung optimieren.

Bei der Kommunikation muss also ein Kompromiss zwischen Übertragungsrate und Reichweite gefunden werden. Moderne Anwendungen wie Meshtastic übernehmen dies automatisch, um durchgehenden Empfang bei möglichst hoher Übertragungsrate zu gewährleisten.

Können verschiedene SF gleichzeitig senden?

Ein großer Vorteil von LoRa ist, dass unterschiedliche Spreading Factors nahezu gleichzeitig genutzt werden können, ohne sich stark gegenseitig zu stören. Die verschiedenen SF Stufen gelten dabei als nahezu orthogonal, was bedeutet, dass ein Empfänger die Signale voneinander unterscheiden kann, obwohl sie auf derselben Frequenz übertragen werden. Dadurch können mehrere Geräte parallel kommunizieren, selbst wenn sie unterschiedliche Einstellungen verwenden.

Das 868-MHz-Band: Warum dieser Frequenzbereich?

Das 868-MHz-Band wurde für LoRa nicht zufällig gewählt, sondern bietet mehrere entscheidende Vorteile für Funkanwendungen in Europa. Zum einen handelt es sich um ein lizenzfreies ISM-Band, also einen Frequenzbereich für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Anwendungen, der ohne individuelle Funklizenz genutzt werden darf. Dadurch können LoRa-Geräte ohne Mobilfunkanbieter oder zusätzliche Gebühren betrieben werden. Die Nutzung dieses Frequenzbereichs ist außerdem europaweit weitgehend harmonisiert und wird über die europäische Normungsorganisation ETSI standardisiert (Norm EN 300 220); die verbindliche Frequenzregulierung erfolgt über CEPT/ECC und die nationalen Behörden, in Deutschland die Bundesnetzagentur. In Europa dürfen Geräte in diesem Bereich typischerweise mit bis zu 25 mW beziehungsweise 14 dBm EIRP senden, was für LoRa-Anwendungen vollkommen ausreichend ist.

Außerdem ergeben sich die großen Vorteile von Reichweite, Energieeffizienz und Ausbreitungseigenschaften, wie in “Warum hat LoRa Vorteile?” thematisiert, aus den Eigenschaften des gewählten Frequenzraumes.

Region	Frequenzband	Typischer Frequenzbereich	Duty Cycle	Max. Sendeleistung
Europa (EU868)	868 MHz	863–870 MHz	Meist 1 %	14 dBm / 25 mW EIRP
USA (US915)	915 MHz	902–928 MHz	Kein fester Duty Cycle	30 dBm / 1 W
Australien (AU915)	915 MHz	915–928 MHz	Kein fester Duty Cycle	30 dBm / 1 W
Asien (AS923)	923 MHz	923–925 MHz	Regional unterschiedlich	16–20 dBm
Japan (JP923)	923 MHz	920–928 MHz	Regional geregelt	20 dBm
China (CN470)	470 MHz	470–510 MHz	Regional geregelt	17 dBm
Indien (IN865)	865 MHz	865–867 MHz	Kein klassischer Duty Cycle	30 dBm
Korea (KR920)	920 MHz	920–923 MHz	Regional geregelt	14 dBm

Warum ist in Deutschland 868 MHz und in den USA 915 MHz?

Die unterschiedlichen LoRa Frequenzen weltweit entstehen durch nationale und regionale Frequenzverwaltungen. In Europa wurde von der ETSI das 868 MHz Band für lizenzfreie Funkanwendungen vorgesehen, während in den USA die FCC stattdessen das 915 MHz Band freigegeben hat. Beide Frequenzbereiche gehören zu den sogenannten ISM Bändern und dürfen ohne individuelle Funklizenz genutzt werden. Trotzdem unterscheiden sie sich technisch und regulatorisch deutlich voneinander.

Das bedeutet auch, dass europäische und amerikanische LoRa Geräte nicht einfach direkt miteinander kompatibel sind. Ein auf EU_868 konfiguriertes Gerät darf beispielsweise in den USA nicht auf 868 MHz senden, da dieser Frequenzbereich dort teilweise von anderen Diensten genutzt wird. Umgekehrt gelten für 915 MHz in Europa ebenfalls andere Regelungen. Viele moderne LoRa Boards unterstützen zwar mehrere Frequenzbereiche, müssen aber je nach Region korrekt konfiguriert werden. Deshalb ist bei Meshtastic, LoRaWAN oder anderen LoRa Projekten immer wichtig, die passende Regionseinstellung auszuwählen.

Was bedeutet der 1%-Duty-Cycle bei 868 MHz?

Der sogenannte Duty Cycle regelt, wie lange ein Gerät innerhalb eines bestimmten Zeitraums auf einer Frequenz senden darf. Im europäischen 868 MHz Band gilt häufig ein Duty Cycle von 1 Prozent. Das bedeutet, dass ein Gerät pro Stunde maximal 36 Sekunden aktiv senden darf. Diese Begrenzung sorgt dafür, dass sich viele verschiedene Geräte das lizenzfreie Frequenzband fair teilen können und verhindert, dass einzelne Teilnehmer den Funkkanal dauerhaft blockieren oder überlasten.

Gerade bei LoRa ist diese Regelung besonders wichtig, da viele Sensoren, Tracker oder IoT Geräte gleichzeitig im selben Frequenzbereich arbeiten. Deshalb werden Daten bei LoRa möglichst effizient und mit kurzen Übertragungen gesendet. In LoRaWAN Netzwerken übernimmt der sogenannte Duty Cycle Management Mechanismus automatisch die Einhaltung dieser Vorgaben. Dadurch wird verhindert, dass Geräte zu häufig senden und die gesetzlichen Grenzwerte überschreiten.

Technische Parameter & Chipsets

Was ist der Semtech SX1276?

Der SX1276 war einer der ersten LoRa Transceiver Chips von Semtech und gilt bis heute als echter Klassiker in der LoRa Community. Er unterstützt die weltweit verbreiteten Frequenzbereiche rund um 868 MHz und 915 MHz und wurde in zahlreichen bekannten Entwicklerboards verbaut. Besonders ältere oder sehr verbreitete Boards wie das TTGO LoRa32 oder frühe Versionen des LILYGO T Beam setzen auf diesen Chip. Dadurch existiert eine enorme Community mit vielen Tutorials, Bibliotheken und Beispielprojekten für Arduino, Meshtastic oder LoRaWAN Anwendungen.

Technisch zeichnet sich der SX1276 vor allem durch seine hohe Empfangsempfindlichkeit von bis zu -148 dBm aus. Dadurch kann der Chip selbst extrem schwache Signale noch zuverlässig empfangen und erreicht die für LoRa typischen großen Reichweiten. Gleichzeitig unterstützt er eine Sendeleistung von bis zu 20 dBm, wodurch stabile Funkverbindungen über mehrere Kilometer möglich werden. Auch wenn inzwischen modernere Nachfolger wie der SX1262 verfügbar sind, wird der SX1276 aufgrund seiner großen Verbreitung und sehr guten Softwareunterstützung weiterhin häufig eingesetzt.

Was ist der Semtech SX1262?

Der SX1262 ist die modernere Nachfolgegeneration des SX1276 und wird heute in vielen aktuellen LoRa Boards eingesetzt. Im Vergleich zum Vorgänger bietet der Chip mehrere technische Verbesserungen, die ihn besonders für moderne IoT, LoRaWAN und Meshtastic Projekte interessant machen. Dazu gehören ein optimierter Empfang mit sehr hoher Empfindlichkeit von bis zu -148 dBm, eine höhere mögliche Sendeleistung von bis zu 22 dBm sowie ein deutlich geringerer Stromverbrauch. Gerade bei batteriebetriebenen Geräten oder autarken Sensoren kann das die Laufzeit spürbar verbessern.

Ein weiterer Vorteil des SX1262 ist der breite unterstützte Frequenzbereich von etwa 150 bis 960 MHz. Dadurch kann derselbe Chip flexibel in unterschiedlichen Regionen weltweit eingesetzt werden. Zusätzlich unterstützt der SX1262 moderne Erweiterungen wie LR FHSS, also Long Range Frequency Hopping Spread Spectrum. Dieses Verfahren wurde speziell für neuere LoRaWAN Anwendungen entwickelt und verbessert unter anderem die Skalierbarkeit und Stabilität großer Netzwerke. Aufgrund dieser Vorteile setzen viele aktuelle Boards wie neuere Heltec, LILYGO oder RAK Modelle inzwischen auf den SX1262 statt auf ältere LoRa Chips.

Welcher Chip ist besser: SX1276 oder SX1262?

Für neue LoRa Projekte wird heute in den meisten Fällen der SX1262 empfohlen. Der Chip bietet eine modernere Architektur, arbeitet deutlich energieeffizienter und unterstützt höhere Sendeleistungen als der ältere SX1276. Gerade bei batteriebetriebenen Geräten, Sensoren oder Meshtastic Nodes sorgt der geringere Stromverbrauch für längere Laufzeiten und effizienteren Betrieb. Zusätzlich profitieren moderne Projekte von erweiterten Funktionen und einer insgesamt verbesserten Performance.

Trotzdem bleibt der SX1276 weiterhin eine sehr gute und voll nutzbare Lösung. Viele beliebte LoRa Boards basieren noch immer auf diesem Chip und funktionieren zuverlässig für LoRaWAN, Meshtastic oder klassische P2P Anwendungen. Durch die enorme Verbreitung existieren außerdem unzählige Tutorials, Bibliotheken und Community Projekte, wodurch der Einstieg besonders einfach ist. Wer bereits SX1276 Hardware besitzt, kann diese also problemlos weiterhin verwenden.

Was bedeutet Empfangsempfindlichkeit (-148 dBm)?

Die Empfangsempfindlichkeit gibt an, wie schwach ein Signal sein darf und trotzdem noch korrekt empfangen wird. -148 dBm bedeutet, das Signal darf extrem schwach sein. Das ist ca. 20 dB unterhalb des thermischen Rauschpegels. Zum Vergleich: WLAN hat typisch -90 bis -95 dBm Empfindlichkeit.

Was sind Bandbreite (BW) und Coding Rate (CR)?

Bandbreite (125/250/500 kHz): Bestimmt den genutzten Frequenzbereich. Schmalere BW = größere Reichweite, geringere Datenrate.

Coding Rate (4/5, 4/6, 4/7, 4/8): Anteil der Fehlerkorrektur-Bits. CR 4/8 = maximale Fehlerkorrektur, geringste Effizienz. CR 4/5 = minimal, effizienteste Übertragung.

Was ist Link Budget?

Das Link Budget beschreibt die maximal zulässige Gesamtdämpfung im Funkpfad, bei der eine Verbindung gerade noch funktioniert. Es ergibt sich aus Sendeleistung + Antennengewinn (Sender) + Antennengewinn (Empfänger) – Empfängerempfindlichkeit. Je größer dieser Wert, desto mehr Streckenverluste (Freiraum-, Gebäude- und sonstige Dämpfung) darf die Übertragung „aufbrauchen”. LoRa erreicht Link Budgets von bis zu 168 dB, deutlich mehr als WLAN (ca. 90 dB) oder GSM (ca. 140 dB).

Was ist Time on Air (ToA)?

Time on Air ist die Dauer, die ein Paket den Funkkanal belegt. Sie hängt von SF, BW, CR und Payload-Größe ab. Bei SF7/BW125 und 20 Byte Payload liegt sie bei ca. 72 ms, bei SF12/BW125 unter sonst gleichen Bedingungen bei rund 1,8 Sekunden. Die ToA ist wichtig für Duty-Cycle-Berechnungen und Latenz-Anforderungen.

LoRa Reichweite: Was ist realistisch?

Die Reichweite ist das am häufigsten diskutierte Thema bei LoRa. Die Antwort ist immer: “Es kommt drauf an.” Verschiedene Faktoren wie z.B Hindernisse (siehe “Was beeinflusst die LoRa-Reichweite?” für details) beeinflussen erreichbare Distanzen in der Praxis. Eine grobe Vorstellung für mögliche Reichweiten in verschiedenen Umgebungen vermittelt folgende Tabelle.

Umgebung	Reichweite
Innenstadt	1–5 km
Vorstadt	3–8 km
Freiland	5–15 km
Erhöhte Standorte	20–50+ km

Stimmen die Herstellerangaben zur Reichweite?

Herstellerangaben (oft ’10 km’ oder ’15 km’) beziehen sich meist auf Line-of-Sight unter Idealbedingungen mit optimaler Antenne. In der Praxis – mit Hindernissen, suboptimaler Antennenmontage und anderen Sendequellen – sind diese Werte selten erreichbar. Plane mit 30–50% der Herstellerangabe für realistische Projekte.

Was beeinflusst die LoRa-Reichweite?

Spreading Factor (SF12 > SF7 in Reichweite), Sendeleistung (dBm), Antennengewinn (dBi) beider Seiten, Höhe von Sender und Empfänger, Hindernisse (Gebäude, Bäume, Berge), Interferenz durch andere Funksysteme, Wetterbedingungen (Regen, Luftfeuchtigkeit).

Wie berechne ich die theoretische Reichweite?

Mit dem Friis-Übertragungsgesetz und dem Link Budget: Maximalreichweite ≈ $10^{\frac{1}{20}\times(TxPower_{dBm} + TxAntenna_{dBi} – Sensitivity_{dBm} + RxAntenna_{dBi} – Margin_{dB})} \times \frac{c}{4π × f}$. Online-Tools wie rfplanning von Semtech erleichtern diese Berechnung.

Typische Anwendungsfälle

Smart Agriculture (Landwirtschaft)

Bodenfeuchte, Temperatur, CO₂-Gehalt und Wetterdaten werden von Sensoren auf Feldern gesammelt und über LoRa an eine Basisstation übertragen. Batteriebetrieb für mehrere Jahre, Reichweite für große Felder. Anbieter: Semtech, Dragino, Seeed SenseCAP.

Asset Tracking & GPS-Tracker

Fahrzeuge, Container, Tiere oder Werkzeug werden mit GPS+LoRa-Trackern ausgestattet. Position wird periodisch per LoRa/LoRaWAN übertragen. LILYGO T-Beam ist ein beliebtes DIY-Board für GPS-Tracking mit Meshtastic oder TTN.

Off-Grid-Kommunikation (Meshtastic)

Dezentrale Textübertragung und GPS-Teilen ohne Internet oder SIM-Karte. Beliebt bei Outdoor-Enthusiasten, Wanderern, auf Festivals, in Krisenszenarien und als Ergänzung zu bestehenden Kommunikationsmitteln.

Smart City & Infrastruktur

Parkplatzsensoren, Abfallbehälter-Füllstandsmeldungen, Straßenbeleuchtungssteuerung, Wasseruhren und Stromzähler (Smart Metering). In Städten mit LoRaWAN-Infrastruktur (TTN-Community oder Carrier-Netze) besonders wirtschaftlich.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Ist LoRa dasselbe wie LoRaWAN?

Nein. LoRa ist die Funktechnologie (Modulationsverfahren auf Chipebene). LoRaWAN ist das Netzwerkprotokoll, das LoRa als Übertragungsweg nutzt und zusätzlich Sicherheit, Roaming und Netzwerkverwaltung bietet. Man kann LoRa auch ohne LoRaWAN nutzen (P2P-Verbindungen, Meshtastic).

Was ist Meshtastic?

Meshtastic ist eine kostenlose Open-Source-Firmware, die auf LoRa aufsetzt. Sie macht aus einem kompatiblen Gerät einen „Node” in einem dezentralen Mesh-Netzwerk, also vergleichbar mit einem Messenger, aber ganz ohne Internet, Mobilfunk oder SIM-Karte.

Was ist LoRa?

LoRa (Long Range) ist eine Funktechnik für die drahtlose Datenübertragung über große Distanzen bei sehr niedrigem Stromverbrauch. In Europa funkt sie meist auf 868 MHz. LoRa legt nur fest, wie Signale übertragen werden – für kleine Datenmengen, nicht für hohe Datenraten.

Wofür benutzt man LoRa und Meshtastic?

Für Kommunikation ohne Netz: z. B. beim Wandern, auf Festivals, Großveranstaltungen mit überlasteten Mobilfunknetzen, bei Outdoor-Projekten ohne Netzabdeckung, oder als Backup, wenn Mobilfunk und Internet ausfallen. Übertragen lassen sich Textnachrichten, GPS-Positionen und Sensordaten.

Was kann ich mit LoRa und Meshtastic machen?

LoRa ist die Funktechnik (das „Wie”), Meshtastic die Software, die LoRa nutzt, um daraus ein Off-Grid-Kommunikationsnetz zu bauen (das „Was”). Sie sind keine Konkurrenten, sondern liegen auf verschiedenen Ebenen – Meshtastic braucht LoRa als Basis.

Brauche ich für LoRa eine Lizenz?

Nein. LoRa sendet im lizenzfreien ISM-Band (868 MHz in EU, 915 MHz in USA). Es gelten jedoch Maximalleistungen (25 mW EIRP in EU) und Duty-Cycle-Beschränkungen (1%). Für professionelle LoRaWAN-Netze empfiehlt sich Kenntnis der ETSI-Normen.

Was macht LoRa so praktisch?

• Große Reichweite über viele Kilometer
• Sehr geringer Energieverbrauch
• Gute Gebäudedurchdringung
• Lizenzfrei nutzbar
• Keine Mobilfunk Infrastruktur erforderlich

Kann man LoRa abhören?

LoRa-Funksignale selbst können grundsätzlich von jedem SDR (Software Defined Radio) empfangen werden. LoRaWAN verschlüsselt Nachrichten jedoch mit AES-128. Meshtastic nutzt AES-256. Reine LoRa-P2P-Verbindungen ohne Verschlüsselungsschicht sind im Klartext.

Geht LoRa durch Wände?

Ja, deutlich besser als WLAN oder Bluetooth. Die 868-MHz-Wellen penetrieren Betonwände, Holz und Glas. Typisch: 1 Betonwand = -10 bis -20 dB Dämpfung. Für stark bewehrte Betongebäude (Tiefgaragen, U-Bahn) reicht es möglicherweise nicht.

Brauche ich für LoRa oder Meshtastic eine Internetverbindung?

Nein, für LoRa selbst und auch für Meshtastic ist grundsätzlich keine Internetverbindung erforderlich. LoRa ist eine Funktechnologie für die direkte Kommunikation über große Entfernungen, und Meshtastic nutzt diese Technologie, um ein dezentrales Mesh-Netzwerk zwischen Geräten aufzubauen. Nachrichten werden dabei von Gerät zu Gerät weitergeleitet, ohne dass Mobilfunk, WLAN oder Internet benötigt werden. Eine Internetverbindung kann jedoch optional genutzt werden, beispielsweise für Firmware-Updates, Kartenfunktionen oder eine MQTT-Anbindung. Die eigentliche Kommunikation im Meshtastic-Netzwerk funktioniert aber auch vollständig offline.

Was kostet ein LoRa-Board?

Einstiegsboards wie der Heltec WiFi LoRa 32 V3 oder LILYGO TTGO LoRa32 sind ab ca. 8–15 EUR erhältlich. Boards mit GPS (LILYGO T-Beam) kosten ca. 20–35 EUR. Professionelle Module (RAK WisBlock) starten bei ca. 15–30 EUR für das Basisboard.

Funktioniert LoRa weltweit?

Die Hardware ja – aber die erlaubten Frequenzen unterscheiden sich. Ein für EU (868 MHz) konfiguriertes Gerät darf in den USA nicht betrieben werden. Manche Boards (z.B. solche mit SX1262) unterstützen mehrere Frequenzbänder und können umprogrammiert werden.

Kann ich LoRa mit Arduino programmieren?

Ja. Es gibt gut gepflegte Arduino-Bibliotheken wie ‘RadioHead’, ‘arduino-LoRa’ (Sandeep Mistry) und ‘MCCI LMIC’ für LoRaWAN. Für ESP32-basierte Boards mit PlatformIO gibt es ebenfalls umfangreiche Unterstützung.

Wie geht es jetzt weiter?

Damit kennst du nun die wichtigsten Grundlagen von LoRa und kannst besser einschätzen, ob die Technologie für dein Anwendungsfeld geeignet ist. Als Nächstes lohnt es sich, die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten und Systeme genauer zu betrachten, ob du Sensoren vernetzen, Telemetriedaten übertragen oder ein unabhängiges Kommunikationsnetz aufbauen möchtest.

Möchtest du verstehen, wie LoRaWAN-Netzwerke funktionieren, welche Rolle Gateways spielen und wie du mit Diensten wie The Things Network eigene IoT-Projekte umsetzen kannst, empfehlen wir unseren nächsten Guide: LoRaWAN: Netzwerke, Gateways & The Things Network.

Hat hingegen Meshtastic dein Interesse geweckt, findest du im Beitrag Meshtastic & MeshCore: Mesh-Netzwerke ohne Internet alles Wichtige zu den Themen Geräteauswahl, Einrichtung, Reichweite, Routing sowie den Unterschieden zwischen Meshtastic und MeshCore.