Die Welt von oben

Drohne kaufen – worauf achten?

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Fliegen wie ein Vogel, die Welt von oben sehen oder mit atemberaubendem Tempo durch, um und über Hindernisse düsen: Drohnen und Multikopter machen es möglich. Dieser Artikel erklärt dir einfach und verständlich, was es vor und nach dem Kauf eines geeigneten Multikopters zu beachten gilt.

Seite 1 – Welcher Kopter passt zu mir?
Seite 2 – Die Fernsteuerung
Seite 3 – Live Video (FPV)
Seite 4 – Akku-Grundwissen
Seite 5 – Was ist erlaubt?
Seite 6 – Test: welcher Drohnentyp bist du?

Drohnen gibt es mittlerweile in allen Grössen und Formen – und genauso zahlreich sind die Begriffe dafür: Multikopter, Kopter, Quadrokopter, Kameraschubse, Racer… Im Grunde ist immer das selbe gemeint: eine fliegende Drohne mit mehreren Rotoren, die sich ferngesteuert lenken lässt. Die meisten Drohnen, vor allem im Hobby- und Funbereich verfügen über vier Propeller (dann spricht man von Quadrokoptern), im professionellen Bereich (Kino, Film etc.) werden auch gerne Drohnen mit sechs (Hexakopter) oder gar acht Propellern (Octokopter) genutzt. Im Allgemeinen bezeichnet man jedoch alle einfach als Multikopter.

Der Vorteil von Hexa- oder Octokoptern ist, das sie nicht nur mehr Tragkraft aufbringen, sondern auch der Ausfall eines Rotors nicht zwangsweise immer gleich zu einem Absturz führt. Bei einem Quadrokopter hingegen endet der Ausfall eines Rotors meist mit einem Crash. Dennoch fliegt die Mehrzahl der Hobbypiloten Quadrocopter, da diese relativ günstig, leicht, wendig und einfach zu warten sind.

Das Wort „Drohne“ bezieht sich übrigens nicht nur auf fliegende Objekte, sondern umfasst alle ferngesteuerten und unbemannten Fahr- und Flugzeuge. Da dieses Wort oft auch im militärischen Sinne benutzt wird, wird es von Hobbyfliegern nicht gerne benutzt. Hier wird dann lieber von „Multikoptern“ gesprochen.

Welcher Kopter passt zu mir?

Mittlerweile gibt es hunderte, wenn nicht gar tausende verschiedener Koptermodelle auf dem Markt – dennoch kann man sie grob in drei verschiedene Klassen einteilen:

Kamerakopter

Racer

Micro- oder Nanokopter

Kamerakopter

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Kamerakopter

Wenn wir hier von „Kameradrohnen“ sprechen, sind nicht kleine Kopter mit einer Spielzeugkamera gemeint, sondern solche, mit denen man mindestens Videos in 1080p HD oder 4K Qualität filmen kann. Von Koptern mit Spielzeugkameras sollte man generell eher absehen.

Und: eine Filmkamera am Kopter sollte nicht mit einer Live-Kamera verwechselt werden, die in Echtzeit Video an eine Videobrille schickt, die der Pilot trägt, damit dieser den Kopter aus der Ego-Sicht steuern kann. Näheres zu diesem Unterschied im Kapitel über Video.

Kamerakopter sind primär für jene gedacht, die die Welt gerne von oben sehen und dabei ansprechende Fotos oder Videos machen möchten. Die meisten Kamerakopter sind dafür ausgelegt, eine ActionCam wie z.B. die GoPro zu tragen oder verfügen mittlerweile sogar meist selbst bereits über eine eingebaute HD Kamera, mit der sich Videos in 1080p- oder sogar 4K Videoqualität filmen lassen.

Damit die Videos und Fotos nicht verwackeln, verfügen Kamerakopter über eine spezielle Kamerahalterung (Gimbal genannt), die die Bewegungen des Kopters automatisch ausgleicht und für ein ruhiges und stabilisiertes Bild sorgt. So lassen sich sogar bei heftigem Wind und aprupten Flugmanövern ansprechende Videos ohne Gewackel drehen.

Da es beim Filmen vor allem auf eine ruhige Kameraführung ankommt und sich der Pilot hauptsächlich aufs Filmen und nicht auf das Steuern des Kopters konzentrieren möchte, verfügen fast alles höherpreisigen Kamerakopter mittlerweile über automatisierte Flugsysteme, wie z.B. GPS-Navigation, automatische Rückkehr zum Startpunkt („Return Home“ z.B. bei einem Funkabriss) oder Sensoren, die automatisch erkennen, wenn eine Kollision mit einem Hindernis droht. Auch Position und Flughöhe werden meist automatisch gehalten, und das dank GPS auf den Zentimeter genau.

Kamerakopter sind daher sehr einfach zu steuern und meist als Komplettpaket erhältlich (mit Fernsteuerung, Zubehör und Kamera), hier setzt die Bedienung in der Regel keine besonderen technischen Kenntnisse voraus. Ein Kamerakopter sollte über eine möglichst lange Flugzeit pro Akku verfügen (in der Regel mindestens 20 Minuten), damit man nicht alle Augenblicke wieder landen muss.

Zur Kontrolle des Kamerabildes beim Filmen ist auf der Fernsteuerung meist ein kleiner Monitor angebracht, der (mehr oder weniger in Echtzeit) das zeigt, was die Kamera gerade filmt. Allerdings sind Kamerakopter aus flugtechnischer Sicher langsam, träge und eher anspruchslos. Wer also beim Fliegen ein bisschen mehr „Pepp“ und Herausforderung sucht, sollte sich auch mal nach einem Racer umsehen.

Vom Kauf günstiger Kamerakopter kann man eigentlich nur abraten: die Videoauflösung ist meist miserabel und Pixelig, es ist keine Kamerahalterung verbaut, die Verwackelungen ausgleicht, und über GPS verfügen die Billigmodelle auch nicht (also keine automatische Rückkehr). Hier sollte man schon mindestens 500-700 EUR ausgeben, gute Modelle kosten ab 1.500 EUR aufwärts, lassen dann aber auch kaum Wünsche offen. Die meisten Kamerakopter lassen sich mittlerweile über eine App steuern. Achtung: hier wird ein mit der App kompatibles Smartphone benötigt, das entsprechend Power unter der Haube hat. Dafür bekommt der Pilot viele Funktionen geboten. Der Kopter kann z.B. selbstständig verschiedene Wegpunkte (Waypoints) abfliegen oder automatisch dem Träger der Fernsteuerung hinterher fliegen (auch wenn dieser sich in einem Auto oder auf einem Boot befindet).

FPV Racer

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FPV Racer

Racer sind kleiner als Kamerakopter, viel wendiger und verfügen über enorme Power. Geschwindigkeiten von über 100 km/h sind durchaus üblich. Entsprechend kurz sind auch die Flugzeiten – zumindest verglichen mit Kamerakoptern: 4-5 Minuten sind bei Racern Durchschnitt. Dafür bietet das Fliegen eines Racers Adrenalin pur!

Gesteuert werden Racer aus der Ich-Perspektive („FPV“ – First Person View). Das funktioniert so: auf dem Racer ist eine kleine Kamera angebracht, die nach vorne guckt und das Bild live über einen Videosender sendet. Der Pilot trägt eine Videobrille, die dieses Bild in Echtzeit empfängt. So ist es für den Piloten, als würde er gerade selbst im Cockpit sitzen. Und nur so lässt sich ein schneller Racer effizient und exakt steuern. Die Bildqualität dieser Live-Kameras ist im Vergleich zu Kameradrohnen eher bescheiden, reicht aber völlig aus, um den Kopter aus der Egoperspektive zu steuern.

Gesteuert werden die Racer dann durch einen Parcour aus Toren, Fahnen und Tunnels – oder sogar durch verlassene Gebäude. Mittlerweile finden sogar Landes- und Weltmeisterschaften in riesigen Arenen statt, in denen aufwändige Parcours gebaut werden. Die wichtigen Rennen (Meisterschaften) werden inzwischen sogar von Fernsehsendern übertragen.

Kopter- bzw. FPV Racing Events sind ein Spektakel – sowohl für die Piloten, als auch die Zuschauer. Denn hier geht, je nach Parcour und Art der Hindernisse, immer eine Menge zu Bruch. Abgebrochene Propeller sind noch das kleinste Übel. Wenn ein 500g schwerer Racer mit über 100 km/h gegen eine Betonwand prallt, kann man sich vorstellen, das nicht viel heil bleibt. Aber gerade aus diesem Grund sind Racer in der Regel sehr stabil gebaut. Kleinere Unfälle werden i.d.R. heil überstanden. Racer verfügen über keinerlei Schnickschnack – Hilfssysteme wie GPS oder automatische Rückkehr sucht man hier vergeblich.

Auch verfügen Racer in der Regel nicht über Stabilisierungssysteme, die dafür sorgen, das sich der Kopter von selbst immer schön gerade ausrichtet. Denn genau das möchte man als Racer Pilot nicht. Nur wenn der Kopter sich frei in jede Richtung und in jeden denkbaren Winkel steuern lässt, sind Manöver wie Looping, Fassrollen und dergleichen möglich. Solche Kunststücke lassen sich mit normalen Koptern nicht anstellen, da deren Stabilisierungssystem dem Piloten viel abnimmt (oder sogar verbietet).

Wer also Racer fliegen möchte, muss mit einigen Wochen Einarbeitungszeit und Training rechnen. Denn der sog. Acro Modus („Acrobatic Mode“, nicht stabilisierter Flugmodus) ist nicht leicht zu beherrschen und will anfangs auch erst mal auf einer grossen, freien Wiese geübt werden. Alternativ kann man auch die Fernsteuerung an den PC zuhause anschliessen und das Fliegen im Acro Modus mit einem Simulator am PC üben, bis man den Dreh raus hat. Das schont den Geldbeutel und die Nerven.

Richtig Spass machen Racer, wenn man mit Gleichgesinnten Rennen fliegt. Hier kann man entweder nacheinander fliegen (wer fliegt die schnellste Rundenzeit?) oder gleichzeitig – das gibt dann noch mal einen entsprechenden Adrenalinschub. Damit man in der Videobrille die anderen Teilnehmer deutlich sieht, verfügen Racer meist über helle LED-Rücklichter.

Micro- und Nanokopter

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Micro- / Nanokopter

Dann gibt es noch die Kleinsten: sogenannte Micros oder Nanos. Durch die Miniaturisierung elektronischer Bauteile in den letzten Jahren wurde es möglich, immer kleinere Kopter auf den Markt zu bringen. Waren die ersten Modelle noch richtige „Zappelphillips“, lassen auch die Winzlinge sich mittlerweile sehr stabil und exakt steuern. Dafür sorgt die Elektronik, die mittlerweile auf einer nur wenige Quadratzentimeter grossen Platine Platz findet.

Microkopter bieten einige Vorteile, die weder Kamerakopter, noch Racer bieten: sie lassen sich auch in der Wohnung fliegen (also im Winter oder bei schlechtem Wetter), bieten für Umstehende keinerlei Verletzungs- oder Schadenspotential und fallen durch ihr geringes Gewicht nicht unter spezielle gesetzliche Regelungen. Man kann sie also wirklich überall fliegen: im Park, durch den Wald, am Baggersee, vorm Haus usw.

Ein Parcour ist für die Winzlinge schnell aufgebaut: man kann unter Wohnzimmerstühlen hindurchfliegen, durch selbstgebastelte LED Reifen oder Tore aus Pappkarton.

Richtig witzig wird es, wenn man diese Miniflitzer mit einer kleinen FPV Kamera ausstattet (diese sind mittlerweile so winzig, das sie sich problemlos auf einen Microkopter platzieren lassen). Wie bei einem Racer lässt sich dann über die Videobrille ein live Videobild empfangen und der Kleine aus der Ego-Sicht steuern. Deshalb gibt es mittlerweile auch viele Micro Racer, mit denen man die selben Künsstücke machen kann, wie mit normalen Racern – nur das dabei eben weniger zu Bruch geht und vor allem weniger Platz benötigt wird.

Micro- oder Nanokopter gibt es als RTF Sets (komplett mit Funke, Akkus usw.) oder auch einzeln, damit man sie mit der Fernsteuerung seiner Wahl fliegen kann. Viele Micros bieten sowohl den stabilisierten Flugmodus für Einsteiger, als auch den Acro Modus für fortgeschrittene und jene, die damit Loopings, Fassrollen und andere Kunststücke fliegen möchten.

Für den Einsteig ist ein FPV Nanokopter die richtige Wahl – Komplett Sets (mit Funke, Kamera, Kopter) gibt es bereits für unter 100 EUR. Das einzige, was man dann noch für ein tolles Flugerlebnis in den eigenen vier Wänden benötigt, ist eine Videobrille mit Empfänger (ab 50 EUR).

Der Nachteil der Micros ist allerdings, das sie aufgrund ihres geringen Gewichts und der relativ geringen Schubkraft sehr windanfällig sind. Bei Winden über 5 km/h ist also in der Regel nur Fliegen in der Wohnung angesagt.

Auf der nächsten Seite: Die Fernsteuerung

Wie lenkt man eine Drohne?

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Fernsteuerung

Multikopter werden mittels einer Fernsteuerung gelenkt (nicht zu verwechseln mit der Fernbedienung deines Fernsehers). In der Praxis sagt man einfach „Funke“ dazu.

Bei Einsteigersets („RTF“ – Ready-to-fly = Flugbereit) ist eine passende Fernsteuerung meist bereits inklusive, deshalb ist es anfangs ratsam, sich ein solches RTF-Set zuzulegen. Wer sich später aber mehr als nur einen Multikopter anschafft, sitzt irgendwann auf einem ganzen Berg verschiedener Fernsteuerungen, die sich jeweils nur für einen Kopter nutzen lassen und meist auch eher minderwertig verarbeitet sind, schlecht in der Hand sitzen und nur wenige Funktionen haben.

Deshalb kaufen erfahrenere Kopterflieger meist eine Universalfernsteuerung, mit der sich so viele Modelle wie möglich steuern lassen. Dabei muss man aber darauf achten, das der jeweilige Kopter und die Fernsteuerung die selbe Sprache sprechen. Das nennt man „Protokoll“. In jedem Kopter ist ein Empfänger verbaut, der die Befehle der Fernsteuerung empfängt und entsprechend umsetzt. Sprechen beide nicht die selbe Sprache (das selbe Protokoll), funktioniert nichts.

Hier kochen viele Hersteller leider immer noch ihr eigenes Süppchen und verwenden ein eigenes Protokoll, das meist nur von Fernsteuerungen des selben Herstellers unterstützt wird. Unter all diesen verschiedenen Protokollen haben sich in den letzten Jahren drei mehr oder weniger durchgesetzt:

FrSky – Hersteller: Taranis

FlySky – Hersteller: WL Toys, Syma, NineEagle u.a.

DSM (DSMX/DSM2) – Hersteller: z.B. Spektrum

Wer sich also eine Universalfernsteuerung anschaffen möchte, sollte darauf achten, das diese möglichst alle drei dieser Protokolle unterstützt. Falls sie aber z.B. nur FrSky unterstützt (Taranis), kann man damit eben nur einen Kopter mit FrSky Empfänger steuern.

Leider gibt es nur wenige Fernsteuerungen, die von Haus aus alle gebräuchlichen Protokolle unterstützen. Hier helfen sich die meisten Flieger, indem sie ihre Fernsteuerung mit einem entsprechenden Modul nachrüsten, das dann die Verwendung mehrerer Protokolle erlaubt. Mit einem solchen Modul lernt die Funke quasi Fremdsprachen und kann mit Koptern verschiedener Hersteller kommunizieren. Allerdings muss hier meist ein wenig mit dem Lötkolben nachgeholfen werden – je nach Modul und Fernsteuerung mit wenig oder mehr Aufwand. Und zusätzlich zum Modul muss auch die Software (Firmware) der Fernsteuerung dann die Verwendung der neuen Protokolle unterstützen. Klingt kompliziert? Stimmt, das könnte in der Tat einfacher sein – danken wir den Herstellern, die sich bis heute nicht auf einen einzigen, Marktübergreifenden Standard einigen wollten.

Übetragungsarten
Und weil das Thema Funke damit dank der lieben Hersteller noch nicht kompliziert genug ist, gibt es auch noch verschiedene Übetragungsarten der Signale (Frequenzmodulation). Die Übetragungsart bestimmt, in welcher Reihenfolge und mit welcher Methode die Daten an den Empfänger gesendet werden, aber auch, wie der Empfänger mit dem Flight Control Board im Kopter kommuniziert. Da dieses Thema aber eher für Fortgeschrittene und Bastler interessant ist, erwähnen wir der Vollständigkeit halber nur kurz die gebräuchlichsten Übetragungsarten (die eine passende Funke dann ebenfalls beherrschen muss): da gibt es

PWM (Pulse Width Modulation)

PPM (Pulse Position Modulation)

S-BUS (Serial Bus, u.a. Futaba)

SAT / DSM2 / DSMX (Spektrum)

Tipp: Walkera Devo 10
Ein Geheimtipp unter den Universalfernsteuerungen ist die Devo 10 von Walkera, die es bereits für um die 100 EUR gibt. Unterstützt diese im Originalzustand nur Walkera Modelle, lässt sich ohne Aufwand auf ihr eine von Fans entwickelte Software namens Deviation installieren, die es -zumindest schon mal theoretisch- erlaubt, so gut wie alle Protokolle und Übertragungsarten zu nutzen. Baut man nun noch das 4-in-1 Modul ein (der Einbau ist recht simpel, erfordert aber einen Lötkolben), hat man eine wahre All-in-One Funke für alle erdenklichen Modelle.

Steuermodi

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Mode 2

Beim Kauf eines Kopters oder einer Fernsteuerung steht oft „Mode 1“ oder „Mode 2“ in der Beschreibung. Was hat es damit auf sich?

Es gibt vier verschiedene Steuermodi (Mode 1, Mode 2, Mode 3, Mode 4), die sich darin unterscheiden, welcher Steuerknüppel welche Steuerfunktion hat (hoch, runter, links, rechts usw.).

Wer also zum ersten mal eine Fernsteuerung mit einem dieser Modi in die Hand nimmt, um damit zu üben, sollte eins bedenken: er wird für den Rest seines Lebens an diesen Modus gewöhnt sein. Ein späteres Umlernen ist dann sehr, sehr schwierig und kann auch häufig zu Unfällen führen. Ein Lied davon können jene singen, denen Papa vor vielen Jahren das Steuern auf einer Fernsteuerung mit Modus 4 beigebracht hat und heute fluchen, weil es fast nur noch Kopter bzw. Fernsteuerungen mit dem Steuermodus 2 gibt.

Am gebräuchlisten ist mittlerweile Mode 2 (aber auch Mode 1 gibt es noch relativ häufig). Wer die freie Wahl hat, sollte sich also für Mode 2 entscheiden. Damit ist man eigentlich auf der sicheren Seite. Allerdings lässt sich jede gute Fernsteuerung hier den eigenen Bedürfnissen anpassen. Nur bei RTF-Sets, also Koptern, bei denen bereits eine (meist nur rudimentäre) Fernsteuerung beliegt, ist man oft auf einen Mode beschränkt. Das muss dann bereits beim Kauf beachten werden.

Wie viele Kanäle?

Wenn man sich mit dem Kauf einer Fernsteuerung beschäftigt, fällt schnell auf, das hinter dem Namen der Funke meist immer eine Zahl angegeben ist, z.B. Devo 8, Devo 10, Devo 12 usw. Daran lässt sich meist erkennen, wie viele Kanäle man mit dieser Fernsteuerung ansteuern kann.

Wie viele Kanäle braucht man? Ganz einfach: für das Steuern der Drohne sind schon einmal vier Kanäle nötig:

Pitch-Kanal: nach vorne und hinten neigen

Roll-Kanal: nach links und rechts neigen

Yaw-Kanal: links und rechts drehen

Throttle (Gas): hoch und runter

Vier Kanäle sind also immer schon mindestens belegt. Dann gibt es aber noch weitere wichtige und sehr nützliche Funktionen, für die auch jeweils ein Kanal benötigt wird (sofern man sie braucht). So lassen sich die Motoren eines Kopters z.B. durch das Kippen eines Schalters an der Funke „sichern“, so das sie nicht versehentlich anlaufen, wenn man durch Unachtsamkeit an den Gasknüppel kommt. Dafür also auch ein Kanal. Haben wir schon mal fünf.

Dann verfügen die meisten Kopter über verschiedene Flugmodi (stabilisiert = für Einsteiger oder Indoor, Acro Mode für Racer und Fortgeschrittene). Um von einem Flugmodus in einen anderen zu schalten, benutzt man ebenfalls einen Kippschalter auf der Funke. Dafür ebenfalls ein Kanal. Wir sind also schon bei sechs Kanälen, die wir mindestens brauchen.

Dann gibt es noch weitere, sehr nützliche Funktionen, wie z.B. ein Pieper, der sich per Kippschalter auf der Funke an- und ausschalten lässt. Das ist sehr hilfreich, wenn der Kopter mal ins hohe Gras fällt und man ihn nicht sofort finden kann. Allein diese nützliche Funktion kann darüber entscheiden, ob ein Kopter nach einem Absturz wieder gefunden wird, oder nicht. Sieben Kanäle.

Den achten Kanal kann man z.B. nutzen, um die LED Lichter des Kopters ein- oder auszuschalten – oder um die Videokamera des Kopters im Flug zu schwenken.

Wir sind also bereits bei mindestens acht Kanälen, die eine gute Funke mindestens haben sollte. Darunter sollte man sich nicht zufrieden geben.

Auf der nächsten Seite: Live-Video (Steuern aus der Egoperspektive)

Steuern aus der Egoperspektive

Wer ein ferngesteuertes Auto oder Flugzeug steuert, merkt schnell, das das gar nicht so einfach ist. Sieht die Nase des Fahrzeugs noch in die selbe Richtung, wie der Pilot, ist alles ganz einfach: links ist links, rechts ist rechts. Doch sobald sich der Kopter dreht (z.B. zum Piloten sieht), ist das auf einmal umgekehrt. Links ist dann rechts, rechts ist links. Der Pilot muss sich also immer in sein Fahrzeug oder Flugzeug hineindenken. Das ist gar nicht so einfach und erfordert viel Übung.

Jahrzehntelang war das jedenfall so. Doch die Technik entwickelt sich immer weiter und mittlerweile gibt es Videokameras, die so winzig sind, das sie auf jedes ferngesteuerte Vehikel montiert werden können (viele Modelle kommen bereits mit einer solchen Live-Kamera) und mittels einem eingebauten Videosender in Echtzeit an einen Monitor oder eine Videobrille senden. Solche Videokameras mit eingebautem Sender sind mittlerweile für gerade mal 30 EUR erhältlich und fast jeder Kopter, Flugzeug oder ferngesteuerte Fahrzeug lässt sich damit nachrüsten.

Diese kleinen Videokameras ermöglichen etwas, von dem Piloten ferngesteuerter Fahr- und Flugzeuge lange Zeit nur träumen konnten: das Fliegen aus der Egoperspektive – ganz so, als würde man selbst im Cockpit sitzen. Das Fliegen aus der Ich-Perspektive, also quasi aus Cockpitsicht, nennt man FPV (First Person View). Der Pilot verfolgt den Flug dann mit einem kleinen Monitor, oder einer Videobrille. Was die Kamera im oder auf dem Kopter im Flug sieht, sieht der Pilot in Echtzeit auf seinem Montior.

Das Fliegen aus der Egoperspektive eröffnet einen völlig neuen Horizont: es ist, als würde man selbst mitfliegen. Noch nie war es so einfach (und ungefährlich) für den Menschen, sich in die Lüfte zu erheben und die Welt von oben zu sehen! Aber nicht nur das: es macht das Steuern eines Kopters auch viel einfacher, da es sich aus der Egoperspektive lenken lässt, wie hinter dem Steuer eines Autos. Links ist immer links. Rechts bleibt immer rechts. Es ist also kein ständiges Umdenken mehr erforderlich, es spielt keine Rolle, in welche Richtung der Kopter gerade zeigt. Denn der Pilot sitzt ja, zumindest virtuell, mit an Bord.

Kamera ist nicht gleich Live-Video!

Wer sich einen Kopter zulegen will, der sich in Echtzeit aus der Egoperspektive steuern lässt (oder seinen Kopter dementsprechend nachrüsten möchte), muss einige Dinge bedenken:

Wenn eine Kamera an einem Kopter verbaut ist, heisst das noch lange nicht, das diese auch in Echtzeit Bilder an einen Monitor oder eine Videobrille sendet. Oft zeichnet sie einfach nur auf eine SD Karte auf und man kann sich das Video erst später am PC angucken. Mit FPV und Live-Video hat das nichts zu tun. Das Modell muss also ausdrücklich über eine FPV-Kamera und einen Videosender verfügen (oft ist der Videosender auch bereits in der Kamera mit verbaut). Also vor dem Kauf bitte informieren und nicht glauben, das es reicht, wenn an dem Kopter irgendeine Kamera angebracht ist.

Die magischen Frequenzen: 2.4 und 5.8 GHz

Klassiches FPV (Live-Video) ist analog und wird im Frequenzbereich von 5.8 GHz übertragen, damit sich das gesendete Videosignal nicht mit dem Steuersignal der Fernsteuerung überschneidet. Fernsteuerungen senden meist im Bereich 2.4 GHz. Also merken:

Steuern: 2.4 GHz

Videoübertragung: 5.8 GHz

Wenn man seinen Kopter also mit einer Live-Videkamera und einem Videosender nachrüsten möchte, darf die Fernsteuerung des Kopters nicht im Bereich 5.8 GHz senden. Denn dann kommen sich Video und Steuersignal in die Quere.

Und genau das ist leider bei jenen Koptern der Fall, die sich über eine App auf dem Smartphone steuern lassen und ein „live“ Bild an das Smartphone senden: bei diesen Koptern sind von vorne herein diese beiden Frequenzen vertauscht: damit das Smartphone das Bild über WLAN empfangen kann, wird das Bild hier mit 2.4 GHz gesendet (denn das ist die gebräuchliche WLAN Frequenz). Und da deshalb nicht mehr über diese Frequenz gesteuert werden kann, wird stattdessen dann der Bereich 5.8 GHz dann von der Fernsteuerung genutzt. Hier wurden also beide Frequenzen vertauscht, damit der Kopter Bilder und Daten an ein Smartphone senden kann.

Diese über Smartphone gesteuerten Kopter lassen sich also nicht nachträglich mit einer analogen live-Videokamera nachrüsten, da ja beides – die Live-Videokamera und die Steuerung des Smartphone Kopters – im Bereich 5.8 Ghz arbeiten. Und das verträgt sich dann nicht. Bei diesen Koptern muss man dann eben mit dem Bild auf dem Smartphone leben.

40 Kanäle sollt ihr sein

Damit das gesendete Live-Videobild empfangen werden kann, muss der empfangende Monitor bzw. die Videobrille des Piloten auf die selbe Frequenz wie der Videosender an Bord des Kopters eingestellt sein. Im von analogen Live-Videokameras bzw. Videosendern genutzten Bereich von 5.8 GHz gibt es vierzig zugelassene Kanäle, auf denen gesendet werden kann.

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Mini FPV Kamera

Der Videosender an Bord des Kopters sendet also auf einem dieser vierzig Kanäle (der Kanal lässt sich meist mit kleinen Schaltern auf dem Videosender einstellen). Der Videoempfänger in der Videobrille bzw. dem Monitor muss auf den selben Kanal gestellt sein, um das Video zu empfangen. Das geschieht meist automatisch beim Einschalten der Videobrille oder des FPV Monitors. Dieser sucht dann blitzschnell alle Kanäle ab und stellt sich automatisch auf den Kanal ein, auf dem ein stabiles Signal empfangen wird. Und schont hat man ein Live-Bild.

Beim Kauf der Live-Videokamera bzw. des Videosenders sollte man aber tunlichst darauf achten, das dieser alle vierzig Kanäle unterstützt. Ebenfalls muss man beim Kauf einer Videobrille bzw. eines FPV Monitors darauf achten, das auch diese alle vierzig Kanäle empfangen kann. Denn sonst kann es sein, das die Live-Videkamera das Bild auf einem Kanal sendet, das der Monitor bzw. die Videobrille gar nicht empfangen kann. Manche Hersteller (z.B. einige Videobrillen von Fatshark) können hier nur leider acht der vierzig Kanäle empfangen. Hier muss man sich vorher informieren.

Wenn in den technischen Daten der Live-Videokamera oder der Videobrille „40 CH“ steht, ist man eigentlich auf der sicheren Seite.

Analoges VS digitales Video

FPV-Kameras im 5.8 GHz Bereich senden analoges Video, während die eingebauten Kameras eines Smartphone Kopters meist digitale Videoübertragung nutzen. Wo ist der Unterschied?

Analoges Live-Video (5.8 GHz)
– Videoauflösung nur bis 640×480 Pixel möglich
– Keine Verzögerung in der Übertragung
– Erfordert analogen Empfänger (analoge Videobrille bzw. Monitor)

Digitales Live-Video (2.4 GHz)
– Videoauflösung in HD (z.B. 720p) möglich
– Merkliche Verzögerung in der Übertragung
– erfordert Smartphone / App zum Empfangen

Wir sehen also auf einen Blick: die Bildauflösung der analogen Videoübertragung ist eher bescheiden, reicht aber völlig aus, um ein brauchbares Bild in der Videobrille zu empfangen. Die Monitore in einer Videobrille sind winzig und die geringe Auflösung des analogen Live-Videos stört hier kaum. Zum Steuern des Kopters reicht es allemal. Nur wenn man das empfangene Video aufnimmt und ein tolles YouTube Video daraus machen möchte, merkt man schon, das es, im Vergleich zu HD Videos, von bescheidener Qualität ist.

Warum nutzt man dann nicht grundsätzlich digitale Videoübertragung, da diese ja eine Auflösung von 720p oder sogar 1080p erlaubt? Weil diese digitale Übertragung einen grossen Nachteil hat: das Bild erscheint mit einer Verzögerung auf dem Smartphone. Das liegt daran, das die Kamera auf dem Kopter das Video vor dem Senden zuerst komprimieren muss und das Smartphone die empfangenen Daten dann wieder entpacken und darstellen muss.

Digitale (HD-) Videoübertragung sieht zwar schicker aus, bietet aber eine deutliche Verzögerung (ca. 150 bis 250 Millisekunden und mehr, wenn man ein langsames Smartphone besitzt) und oft auch eine geringe Bildwiederholungsrate, was sich dann in einer ruckeligen Darstellung des Videos bemerkbar macht.

Wer also schnell fliegen möchte, oder nahe an Objekten fliegt – wie z.B. Racer Piloten – der muss auf analoge Bildübertragung setzen, denn jede noch so kleine Bildverzögerung wird hier meist mit einem Zusammenstoss oder Crash quittiert. Bei einem langsam und behäbig dahingleitenden Kamerakopter kann man dagegen mit einer kleinen Bildverzögerung leben, weshalb sich bei diesen auch die digitale Videoübertragung durchgesetzt hat.

Unterschiedlich reagieren beide Übertragungsarten auch auf Bildausfälle (wenn sich zwischen Kopter und dem Piloten z.B. ein Gebäude befindet): während beim analogen Video zuerst einige Störstreifen und beim völligen Signalabriss dann weisses Rauschen zu sehen ist, wird der Monitor bei digitaler Videoübertragung plötzlich und ohne Vorwarnung schwarz. Bei analoger Videoübertragung sieht man also noch rechtzeitig, ob das Signal schwächer wird oder gestört ist und kann den Kopter noch wenden. Bei digitaler Videoübertragung ist das Bild in der Regel plötzlich weg.

Auf der nächsten Seite: Power ist alles – Akku-Grundwissen

Akku-Grundwissen

So gut wie alle Multikopter fliegen mit Lithium-Polymer Akkus, kurz LiPo’s. Wenn man sich passende LiPos für seinen Kopter kaufen möchte fällt einem zuerst dessen Bezeichnung auf, die in etwa wie folgt lautet:

2S 7.4V 1000mAh 30C LiPo

Oh mein Gott! Was bedeuten diese Angaben? :-o

S – Die Anzahl der Zellen

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LiPo Zelle (1S)

Jeder LiPo besteht aus einer oder mehreren Zellen. Jede Zelle ist quasi eine Batterie für sich und liefert 3.7 Volt. Das Kürzel S gibt an, aus wie vielen dieser Einzelakkus ein LiPo zusammengesetzt ist. Ein 3S LiPo besteht also aus drei zusammengeschlossenen Zellen. Und da jede davon 3.7 Volt liefert, liefert der LiPo also eine Spannung von 3 * 3.7 Volt, also 11.1 Volt. Deshalb wird ein dreizelliger LiPo mit 3S 11.1 Volt angegeben. Ein zweizelliger meist mit 2S 7.4 Volt und ein einzelliger mit 1S 3.7 Volt.

Ein Kopter ist meist auf eine bestimmte Spannung festgelegt. Micro bzw. Nano-Kopter sind meist auf den kleinsten Akkutyp (1S, also eine einzige Zelle = 3.7 Volt) ausgelegt. Bei Racern, die viel Power benötigen, sind das meist 4S LiPos. Nimmt man hier Akkus mit weniger Zellen, bekommt der Kopter zu wenig Strom. Nimmt man dagegen Akkus mit mehr Zellen, ist das Ergebnis schlimmer: dann verabschiedet sich meist die verbaute Elektronik des Kopters.

Merke dir also, auf welche Spannung / Zellenanzahl dein Kopter ausgelegt ist.

mAh – Wie lange ein Akku durchhält

Die mAh (Milli-Ampere) Angabe eines LiPo Akkus hingegen sagt uns, wie lange der Akku durchhält, bis ihm der Saft ausgeht, also welche Speicherkapazität er hat. Je mehr mAh, desto besser – denn um so länger kannst du mit deinem Kopter in der Luft bleiben.

Aber: je mehr mAh ein Akku liefert, desto grösser bzw. schwerer ist er in der Regel auch. Das Verhältnis zwischen mAh und Gewicht kippt also ab einem bestimmten Punkt und der Akku ist dann so schwer und gross, das ein Mehr an mAh keine Flugzeitverlängerung mehr bringt. Es gilt also immer, genau den Akku zu finden, der möglichst viel mAh liefert, aber dabei auch ein bestimmtes Gewicht nicht überschreitet, das der Kopter noch komfortabel tragen kann.

Gottseidank sind LiPos in den letzten Jahren immer leichter und kompakter, dabei aber auch immer leistungsfähiger geworden.

C – Der Entladewert

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LiPo Akku

Der Wert C gibt an, wie viel seiner Kapazität (Capacity) der LiPo inerhalb einer kurzen Zeit bereitstellen kann – also wie schnell man ihn entladen kann. Entladen heisst in unserem Sinne: der Kopter zieht Strom aus dem LiPo und fliegt. Je mehr Strom er auf einmal aus ihm ziehen kann, desto besser – denn um so mehr Power kann er den Motoren zuführen, die dann um so schneller drehen.

Wir erinnern uns: die Kapazität eines LiPos wird in mAh angegeben. Und 1C entspricht genau der mAh-Kapazität des LiPos. Ein LiPo mit 1000 mAh und 1C sollte also maximal mit 1000 mAh belastet werden. Ein LiPo mit 10C kann dagegen schon mit dem Zehnfachen seiner Kapazität belastet werden, im Falle eines 1000 mAh LiPos also mit 10.000 mAh Entladestrom. Je höher der C-Wert eines LiPos, desto mehr Saft kann er also auf einmal liefern.

Für die Fernsteuerung reichen meist LiPos mit niedrigem C-Wert. 20C sind hier mehr als ausreichend. Die stromhungrigen Motoren eines Kopters allerdings können gar nicht genug bekommen. Hier sollten es schon mindestestens 30C sein. Dauerentladestrom, wohlgemerkt. Für kurze Zeit kann man einem ein LiPo nämlich auch deutlich mehr abverlangen, z.B. wenn man mal eben Vollgas gibt. Das nennt man dann einen Burst. Bei guten LiPos ist deshalb auch immer eine Burst Rate mit angegeben, z.B. 45-70C. Das bedeutet, das man diesen Akku für kurze Zeit auch mit dem 45- bis 70-fachen seiner Kapazität belasten kann. Aber bitte nur kurzzeitig!

Hat ein LiPo zu wenig C, also eine zu geringe Entladeleistung, können Spannungseinbrüche die Folge sein – etwas, was man in der Luft tunlichst vermeiden möchte. Denn dann kann der Empfänger an Bord ausfallen und der Kopter trudelt vom Himmel. Oder die Motoren stoppen plötzlich.

Wir merken uns also: je mehr C, desto besser.

Balancing – Immer im Gleichgewicht

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Balancer Stecker

Wer LiPos nutzt, wird um die Anschaffung eines guten LiPo Ladegeräts nicht vorbei kommen. Diese gibt es gottseidank schon für um die 25 EUR. Die wichtigste Funktion, die solche Ladegeräte mitbringen, ist das sog. Balancing. Was hat es damit auf sich?

Vielleicht ist dir schon aufgefallen, das LiPo Akkus neben dem eigentlichen Stromstecker (der an deinen Kopter kommt) auch einen seltsamen weissen Stecker besitzen. Den haben nur mehrzellige LiPos, 1S LiPos kommen ohne aus.

Wozu dient dieser sog. Balancer Stecker? Wir haben oben ja erklärt, das 2S, 3S, 4S usw. LiPos aus zwei, drei, vier usw. Zellen bestehen. Beim Gebrauch des LiPos kommt es immer wieder vor, das diese Zellen unterschiedlich stark entladen werden. Und auch beim Laden eines LiPos ist es wichtig, das alle Zellen gleich voll geladen werden. Das nennt man Balancing. Und dazu dient dieser Stecker. Denn mit diesem Blancer Stecker kann ein Ladegerät jede einzelne Zelle des Akkus direkt ansprechen und so dafür sorgen, das alle Zellen des LiPos immer gleich voll geladen werden. Das verlängert die Lebensdauer eines Lipos. Ausserdem kann das Ladegerät über diesen Stecker die Spannung jeder einzelnen Zelle abfragen und dann im Display anzeigen.

Wie lädt man einen LiPo?

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LiPo Ladegerät

Zum Laden eines LiPos stöpselt man ihn also mit beiden Steckern an das Ladegerät: mit seinem Stromstecker und mit seinem Balancer Stecker. Der Balancer Stecker sieht in der Regel immer gleich aus und passt in die dafür vorgesehenen Buchsen am Ladegerät. Beim Stromstecker sieht das leider oft anders aus – hier muss man sich oft genug erst einen passenden Adapter kaufen oder einfach selber löten.

Ist der LiPo am Lader angeschlossen, stellt man das Ladegerät auf die Volt-Anzahl des LiPos (oder einfach nur auf die jeweilige Anzahl der Zellen, was ja das Gleiche ist) und gibt an, mit wie viel mAh Ladestrom der LiPo geladen werden soll. Je mehr mAh man hier zum Laden nutzt, desto schneller geht der Ladevorgang – aber vorsicht! Ein zu hoher Ladestrom sorgt für eine kurze Lebensdauer oder kann den Akku sogar zerstören.

Welcher Ladestrom ist also der richtige? Hier orientiert man sich an der Kapazität des LiPos (mAh) und nimmt als Ladestrom genau diesen Wert. Damit ist man auf der sicheren Seite. Ein 1000 mAh LiPo kann also sicher mit 1000 mAh (= 1 Ampere) geladen werden. Gute Qualitätsakkus können auch mit dem Doppelten bis Dreifachen der Kapazität geladen werden, aber das bitte nur, wenn man es mal eilig hat. Je schonender ein LiPo geladen wird, desto länger wird er dir Freude bereiten.

Was LiPos gar nicht mögen

Drei Dinge hassen LiPo Akkus wie nichts sonst: Kälte (die Leistung lässt dann deutlich nach), wenn ihre Hülle beschädigt wird und Sauerstoff in den Akku eindringen kann (Vorsicht! Hier können sogar Brände entstehen) und wenn man sie zu tief entlädt.

Die Spannung jeder Zelle des LiPos sollte niemals langfristig unter 3.6 Volt fallen. Kurzzeitig, also unter Last, kann das durchaus passieren – aber keinesfalls sollte man einen LiPo in diesem Zustand länger lagern. Dann gibt er unweigerlich den Geist auf. Aber auch vollgeladen sollte ein LiPo niemals länger als unbedingt nötig herum liegen. Nicht nur, weil so bei einem Kurzschluss ein Brand entstehen kann, sondern auch, weil die Leistung der Zellen auf Dauer nachlässt, wenn der Akku ständig „unter Dampf“ steht.

Die richtige Lagerspannung für einen LiPo beträgt ca. 3.8 Volt pro Zelle. Jedes bessere LiPo Ladegerät bietet deshalb auch ein „Storage-“ – oder „Lagerprogramm“, bei dem der LiPo automatisch auf die richtige Lagerspannung gesetzt wird, so das man ihn dann eine Weile so liegen lassen kann.

Wenn ein LiPo unsachgemäss behandelt, zu tief entladen wurde oder einfach nur das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat, kann zweierlei vorkommen: der LiPo liefert immer öfter Spannungseinbrüche und kann nicht mehr genug Saft liefern oder er bekommt Blähungen. Dabei bläht er sich innerhalb einiger Tage deutlich auf. Sobald man das merkt, sollte ein LiPo sofort entsorgt und nicht mehr benutzt werden.

Um einen ausgedienten LiPo richtig zu entsorgen, sollte man ihn völlig entladen (z.B. indem man ein Lämpchen daran hängt) und ihn dann an der örtlichen Elektroschrott-Sammelstelle abgeben.

LiPos gehören keinesfalls in den Hausmüll! Dort können sie Brände verursachen!

Also merken:

Tiefentladung vermeiden – einen LiPo niemals total leer fliegen!

Nicht voll geladen für längere Zeit liegen lassen.

Für längere Ladung den Akku auf Lagerspannung bringen.

Aufgeblähte Akkus entsorgen (völlig entladen dem Elektromüll zuführen)

Auf der nächsten Seite: Was ist beim Kopterfliegen erlaubt -und was nicht?

Was ist beim Kopterfliegen erlaubt -und was nicht?

Da Drohnen in den letzten Jahren immer beliebter wurden und deshalb natürlich auch immer mehr Vollidioten mehr oder weniger schlimme Vorfälle mit ihrer Drohne ausgelöst haben, sah sich unser allseits beliebter Verkehrsminister gezwungen, hier neue Regelungen zu erlassen. Wer immer nun mit einer Drohne startet, sollte genau darüber bescheid wissen, was es zu beachten gilt – ansonsten handelt man sich evtl. eine Anzeige und ein gehöriges Busgeld ein, vielleicht aber auch „nur“ Stress mit dem Nachbarn.

Für Hobbypiloten gilt das selbe, wie für richtige Piloten: benutze deinen gesunden Menschenverstand! Der sagt: alles, was fliegt, kann auch jederzeit abstürzen. Wer also unerlaubterweise über Menschenmenge oder Autobahnen fliegt, handelt grob fahrlässig.

Als Hobbypilot sollte man immer folgende Regeln beherzigen:

Warte alle Teile deines Kopters regelmässig!

Denke immer einige Minuten voraus!

Störe nicht die Privatsphere deiner Mitmenschen!

Rechne jederzeit mit einem Absturz!

Habe einen Notfallplan („Was mache ich wenn…?“) !

Was ist beim Kopterfliegen erlaubt -und was nicht?

So viel zum gesunden Menschenverstand. Aber was sagt der Gesetzgeber? Hier gelten seit 2017 neue Richtlinien, an die sich Hobbypiloten halten müssen:

Versicherungspflicht
Wer mit einer Drohne im öffentlichen Raum fliegt, muss über eine Drohnen-Haftpflichtversicherung verfügen, die eventuelle dadurch verursachte Schäden aufkommt.

Kennzeichnungspflicht
Alle Drohnen mit einem Startgewicht über 250 Gramm müssen mit einer feuerfesten Plakette versehen sein, auf der Name und der Anschrift des Halters stehen.

Kenntnisnachweis
Für Drohnen mit einem Startgewicht über 2 Kg ist ein Kenntnisnachweis des Halters nötig, der meist für 5 Jahre gilt. Beim Betrieb auf Modellflugplätzen ist kein Kenntnisnachweis nötig.

Erlaubnispflicht
Für den Betrieb von Drohnen über 2 Kg und / oder für einen Flug bei Nacht ist eine Erlaubnis der Landesluftfahrtbehörden nötig

Flughöhe und -weite
Eine Flughöhe von 100m sollte nicht überschritten werden. Auch darf die Drohne nur inerhalb des Sichtradius des Piloten (ca. 300m) geflogen werden. Beim FPV-Flug mit Videobrille muss eine weitere Person anwesend sein, die den Kopter direkt im Auge behält.

Flugverbotszohnen
Der Betrieb von Drohnen in und über „sensiblen Zonen“ ist grundsätzlich verboten. Dazu zählen u.a. Menschenansammlungen, Naturschutzgebiete, Krankenhäuser, Flughäfen, Karaftwerke, Industrieanlagen, Militärgebiete usw. Von Flughäfen muss ein Mindestabstand von 1.5km eingehalten werden.

Die genauen gesetzlichen Bestimmungen kannst du unter anderem hier nachlesen. Einen einfachen Überblick über die Gesetzeslage gibt folgende Infografik:

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Auf der nächsten Seite: Teste, welcher Drohnentyp du bist!

Test: Welcher Drohnentyp bist du?

Du bist dir immer noch unsicher, welcher Kopter der richtige für dich ist? Eine Kameradrohne zum Filmen – samt GPS und automatischer Steuerung? Oder doch lieber ein schneller Flitzer? Oder eher etwas zum Basteln? Vielleicht aber auch ein kleiner Stubenflitzer? Der folgende Test hilft dir, dich zu entscheiden und dich schon einmal grob festzulegen.

Frage 1Wie viel möchtest du für eine Drohne ausgeben?Frage 2Ist dir das Design bzw. das Aussehen einer Drohne wichtig?Frage 3Möchtest du hochauflösende Videoaufnahmen in der Luft machen?Frage 4Wie wichtig ist dir, das der Kopter stabil in der Luft steht?Frage 5Legst du wert auf Assistenzsysteme (automatisches Landen, GPS, automatischer Heimflug etc.)?Frage 6Bastelst oder lötest du gerne auch mal?Frage 7Möchtest du mit Videobrille fliegen oder lieber auf Sicht bzw. mit einem Smartphone?Frage 8Ist dir eine lange Flugzeit wichtig?Frage 9Macht es dir Spaß, deinen Kopter zu 'modden' und zu upgraden?Frage 10Was ist dir wichtiger - eine ruhiges Flugverhalten oder Spritzigkeit in der Luft?Frage 11Kennst du dich mit Videoschnitt am PC aus?drohne kaufen welche drohne passt zu mir kamera kopter fpv racer racing micro nano kopter copter multikopter kaufberatung dji walkera f210 phantom mavic inspire graupner blade inductrix tiny whoop devo 7 devo 10

 

Seltsam? Aber so steht es hier geschrieben... Ihr habt Fragen, Anregungen oder vielleicht sogar eine völlig andere Meinung zu diesem Artikel? Dann postet einen Kommentar.

Mike vom Mars Blog - mike-vom-mars.comAutor: Mike vom Mars
Mike emigrierte vor einigen Jahren von seinem Heimatplaneten auf die Erde, um das Leben am wohl seltsamsten Ort des Universums zu studieren. Seiner Bitte "bringt mich zu eurem Führer" wurde bisher nicht entsprochen.

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