heise+ | Bastel-Projekt: Wetterfestes Gehäuse aus dem 3D-Drucker für die Allsky-Kamera

Was geschehen ist – die Kernmeldung

Nachdem die softwareseitige Einrichtung eines Allsky-Systems auf einem Raspberry Pi erfolgreich abgeschlossen wurde, widmet sich das aktuelle Bastel-Projekt der physischen Realisierung. Ziel ist es, die empfindliche Kameratechnik für den dauerhaften Einsatz unter freiem Himmel wetterfest zu machen. Hierzu kommt ein 3D-Drucker zum Einsatz, mit dem ein maßgeschneidertes Gehäuse gefertigt wird. Dieses Projekt ist Teil einer größeren Entwicklungsreihe, die den gesamten Prozess von der ersten Software-Konfiguration bis hin zur finalen Hardware-Unterbringung abdeckt. Die Konstruktion ist darauf ausgelegt, sowohl mobile als auch stationäre Einsatzszenarien abzudecken. Dabei wurde ein besonderer Fokus auf ein modulares Konzept gelegt, das den Austausch von Komponenten erleichtert und eine hohe Flexibilität bei der Montage bietet. Der Einsatz des Arducam-LN031-Fisheye-Objektivs markiert dabei einen wesentlichen Fortschritt in der Bildqualität, da es als deutlich leistungsfähigere Alternative zu günstigen CCTV-Linsen fungiert. Die Fertigstellung des Gehäuses ermöglicht es nun, die Kamera sicher nächtlichen Beobachtungen auszusetzen, ohne dass Umwelteinflüsse die Elektronik oder die Optik gefährden.

Die Einzelheiten – Zahlen, Namen und Komponenten

Im Zentrum der Hardware-Optimierung steht das Arducam-LN031-Fisheye-Objektiv. Dieses Bauteil zeichnet sich durch ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis aus, wobei die Anschaffungskosten bei etwa 20 Euro liegen. Im direkten Vergleich zu den zuvor verwendeten, günstigen 2,1-mm-CCTV-Linsen zeigt sich eine deutliche Qualitätssteigerung. Letztere mussten bereits teilweise ausgetauscht werden, da sie in bestimmten Bildbereichen eine störende Unschärfe aufwiesen. Das Gehäusekonzept basiert auf einer modularen Bauweise. Die einzelnen Komponenten sind so gestaltet, dass sie bis auf die spezifischen Sockel für die unterschiedlichen Montagearten – entweder für ein Stativ oder für die Befestigung an Stahlprofilen – weitgehend identisch und somit untereinander austauschbar sind. Die Konstruktion wurde gezielt für den 3D-Druck optimiert, um eine präzise Passform für den Raspberry Pi und die Kameraeinheit zu gewährleisten. Die Arbeit umfasst dabei nicht nur die reine Hülle, sondern auch Aspekte wie Dichtung, Kühlung und den Schutz vor Beschlag, die für den Betrieb im Freien essenziell sind. Auch die Stromversorgung wurde modular durchdacht, wobei USB-C und PoE als Standards integriert wurden.

Hintergrund – Der Weg zum Allsky-System

Der Bau des Gehäuses stellt den logischen zweiten Schritt einer umfassenden Projektserie dar. In einem vorangegangenen Abschnitt wurde bereits detailliert erläutert, wie ein Raspberry Pi als Herzstück eines Allsky-Systems konfiguriert wird. Die Notwendigkeit für ein robustes Gehäuse ergab sich unmittelbar aus der Absicht, die Kamera nicht nur in geschlossenen Räumen zu testen, sondern sie für die astronomische Beobachtung im Außenbereich einzusetzen. Die Entwicklung verlief dabei über zwei parallele Pfade: eine mobile Variante, die flexibel aufgestellt werden kann, und eine stationäre Installation, die für den dauerhaften Betrieb ausgelegt ist. Die Herausforderung bestand darin, ein Design zu finden, das beide Anforderungen erfüllt. Durch das gewählte Modulkonzept konnte eine Lösung entwickelt werden, die den Aufwand für den Bau minimiert, da die grundlegenden Gehäuseteile für beide Anwendungsfälle identisch sind. Die Erfahrungen aus der ersten Phase, insbesondere die Probleme mit minderwertigen Objektiven, flossen direkt in die Auswahl der neuen Komponenten ein, um eine langfristige Zuverlässigkeit des Gesamtsystems zu gewährleisten.

Die Beteiligten – Personen und Institutionen

Das Projekt wird von Carsten Wartmann verantwortet, der als Autor und Experte für die Make-Redaktion fungiert. Er dokumentiert den gesamten Prozess des Systembaus, von der Software-Einrichtung auf dem Raspberry Pi bis zur mechanischen Konstruktion des Gehäuses. Die Beteiligten an diesem Projekt sind primär Maker und Technik-Enthusiasten, die sich für den Selbstbau von astronomischer Beobachtungstechnik interessieren. Als Institution fungiert das Magazin Make, welches die Plattform für die Veröffentlichung dieser detaillierten Bastelanleitungen bietet. Die Nutzer des Magazins sind die Zielgruppe, die durch solche Projekte dazu ermutigt wird, eigene Hardware-Lösungen für komplexe Aufgabenstellungen zu entwickeln. Der Fokus liegt dabei auf dem kreativen Umgang mit Technik und der Nutzung von 3D-Druck-Verfahren zur Lösung spezifischer mechanischer Probleme. Die Interaktion findet über das Artikelforum bei heise online statt, wo sich Anwender über ihre Erfahrungen und Herausforderungen austauschen können, was den gemeinschaftlichen Charakter des Projekts unterstreicht.

Einordnung – Die Bedeutung des Projekts

Einzuordnen ist das Projekt als ein Beispiel für die zunehmende Professionalisierung von DIY-Lösungen im Bereich der Hobby-Astronomie. Durch die Kombination von erschwinglicher Einplatinen-Computer-Technik wie dem Raspberry Pi und der Flexibilität des 3D-Drucks können Anwender Systeme schaffen, die früher spezialisierten und teuren kommerziellen Produkten vorbehalten waren. Den Berichten zufolge ist die Wahl der optischen Komponenten entscheidend für den Erfolg. Die Entscheidung, von billigen CCTV-Linsen auf das Arducam-LN031 zu wechseln, unterstreicht, dass auch bei Bastelprojekten die Qualität der optischen Kette nicht vernachlässigt werden darf. Die Modularität des Gehäuses ist zudem ein wesentlicher Faktor für die Nachhaltigkeit des Projekts, da Änderungen an der Montageart nicht den kompletten Neubau des Gehäuses erfordern. Insgesamt zeigt das Projekt, dass durch eine durchdachte Konstruktion und die Nutzung moderner Fertigungsverfahren eine robuste und leistungsfähige Allsky-Kamera realisiert werden kann, die den harten Bedingungen im Außenbereich standhält und gleichzeitig ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis bietet.

Offene Fragen – Lücken in der Dokumentation

Obwohl der Artikel einen detaillierten Einblick in den Bau des Gehäuses bietet, bleiben einige technische Aspekte unbeantwortet. So wird zwar die Notwendigkeit von Dichtung und Kühlung erwähnt, jedoch fehlen spezifische Angaben zu den verwendeten Materialien für die Abdichtung, um das Gehäuse tatsächlich wasserdicht zu machen. Auch die genaue Implementierung des Beschlagschutzes, etwa durch eine Heizung für das Objektivglas, wird nicht im Detail erläutert. Zudem bleibt offen, wie die Langzeitstabilität der 3D-gedruckten Teile gegenüber UV-Strahlung und extremen Witterungsbedingungen bewertet wird, da hierzu keine Langzeiterfahrungen genannt werden. Auch die exakten Software-Parameter für die Integration des LN031-Objektivs in die Allsky-Software werden nicht im Detail spezifiziert. Ebenso fehlen konkrete Angaben zur Stromaufnahme des Gesamtsystems bei Nutzung der PoE-Variante, was für die Planung der Energieversorgung in abgelegenen Gebieten von Interesse wäre. Diese Lücken lassen Raum für eigene Experimente der Anwender, erfordern jedoch ein gewisses Maß an eigenem technischem Vorwissen, um die fehlenden Details in der Praxis zu ergänzen.

Wie es weitergeht – Ausblick und Termine

Die Dokumentation des Projekts ist in der Make-Ausgabe 4/2026 vollständig nachzulesen. Der Autor gibt an, dass die mobile und die fest installierte Kamera nun fertiggestellt sind und in den praktischen Einsatz gehen. Zukünftige Schritte könnten die Optimierung der Bildverarbeitungs-Algorithmen oder die Erweiterung des Systems um weitere Sensoren umfassen, wobei dies vom individuellen Interesse der Anwender abhängt. Da die Hardware-Basis nun steht, liegt der Fokus der weiteren Entwicklung auf der Beobachtungspraxis. Die Nutzer sind dazu aufgerufen, ihre eigenen Erfahrungen mit dem Gehäuse und der Kamera im Forum zu teilen. Es sind keine weiteren spezifischen Termine für Updates oder Fortsetzungen der Artikelserie genannt, jedoch bietet das Magazin Make regelmäßig neue Projekte an, die auf ähnlichen technischen Grundlagen aufbauen. Die Leser haben die Möglichkeit, durch ein heise-Plus-Abo Zugriff auf den vollständigen Artikel zu erhalten, um die detaillierten Bauanleitungen und Konstruktionspläne für ihre eigenen Projekte zu nutzen.