Projekt Allsky-Kamera: Teil 2 – Hardware

Maßarbeit statt Standard – Unser custom 3D-Druck-Gehäuse und PoE-Power

Nachdem [ersten Teil] die Allsky-Software auf dem Raspberry Pi 5 installiert ist, kümmern wir uns jetzt um die Hardware und das Gehäuse unserer Kamera.

Es gibt auf der Projekt-Webseite zwar fertige Bauvorschläge für Gehäuse, aber wir haben uns (wie so oft) entschieden: Wir machen unser eigenes Ding! Unser Ziel war es, ein System zu bauen, das nicht nur wetterfest, sondern vor allem extrem wartungsfreundlich und robust für den Einsatz auf dem Sternwartendach ist.

Das modulare 3D-Druck-Gehäuse: Wartung leicht gemacht

Bis auf die Acrylglaskuppel haben wir das komplette Gehäuse selbst am Rechner designt und anschließend mit dem 3D-Drucker aus PETG gefertigt. Der Clou an unserem Design ist der mehrteilige Aufbau.

Warum das so wichtig ist: Wir planen, das Unterteil der Kamera fest mit einer Beton-Platte auf dem Dach unserer Sternwarte zu verschrauben. Müssten wir bei jedem kleinen Update oder Problem die komplette Kamera vom Dach schrauben, wäre das auf Dauer ziemlich uncool (und anstrengend).

Unsere Lösung:

• Feste Basis: Das Unterteil bleibt permanent auf dem Dach montiert.
• Abnehmbares Oberteil: Der obere Teil des Gehäuses kann ganz einfach abgeschraubt werden.
• All-in-One Innenleben: Haben wir den Deckel abgenommen, lässt sich das komplette Herzstück der Kamera (bestehend aus Raspberry Pi, PoE-Adapter, Kamera und Heizelement) als ein einziges Modul entnehmen. So können wir Wartungsarbeiten bequem im Warmen durchführen, ohne auf dem Dach herumklettern zu müssen.

Strom und Daten über ein einziges Kabel: Power over Ethernet (PoE)

Ein klassisches Problem bei Kameras auf dem Dach ist die Stromversorgung. Ein normales 5V-USB-Netzteil reicht hier nicht aus. Wenn man 5 Volt über ein 5 Meter langes Kabel schickt, kommt am Ende durch den Spannungsabfall nicht mehr genug Leistung an – der Raspberry Pi würde permanent wegen Unterspannung abstürzen. Zudem betreiben wir ja noch die Kamera und die SSD mit dieser Spannung.

Unsere Lösung: PoE (Power over Ethernet). Das gesamte Innenleben wird über das Netzwerkkabel mit Strom versorgt. Ein spezieller PoE-Adapter im Gehäuse teilt dann das ankommende Signal in Daten (für das Netzwerk) und stabilen Strom für den Pi und die Peripherie auf.

• Der große Vorteil: Wir müssen vom Gebäude bis zur Kamera nur ein einziges, handelsübliches Netzwerkkabel verlegen und anschließen. Das ist sicher, stabil und vermeidet Kabelsalat.

Klare Sicht: Acrylglas und unsere Custom-Heizung

Wenn die Nächte kalt und feucht werden, beschlagen Linsen und Kuppeln rasend schnell. Ein effektiver Beschlagschutz ist für eine Allsky-Kamera also absolute Pflicht.

• Die Heizung: Anstatt fertige Heizbänder zu kaufen, haben wir auch hier selbst Hand angelegt. Wir haben eine runde Platine (PCB) entworfen, diese mit passenden Heiz-Widerständen bestückt und extra anfertigen lassen. Diese Platine sitzt direkt unter der Kuppel und hält sie zuverlässig tau- und eisfrei.
• Die Kuppel: Den „Himmel“ unserer Kamera bildet eine gekaufte Acrylglaskuppel. Damit auch bei strömendem Regen kein Wasser in die empfindliche Elektronik eindringt, haben wir die Kuppel rundherum großzügig und dauerhaft mit Silikon auf den oberen 3D-Druck-Gehäuseteil geklebt.

Fazit

Unser Gehäuse steht, die Stromversorgung per PoE ist gesichert und die Heizung ist bereit für kalte Nächte.