868 MHz und das Sendezeitbudget: die Regel, die alles bestimmt
Das 868-MHz-Band ist in Europa frei nutzbar: keine Lizenz, keine Anmeldung, keine Gebühr. Dafür gilt eine Gegenleistung, die den gesamten Betrieb prägt – jedes Gerät darf nur einen kleinen Bruchteil der Zeit tatsächlich senden. Diese eine Regel erklärt, warum LoRaWAN-Sensoren alle zehn Minuten melden statt jede Sekunde.
Was das Sendezeitbudget bedeutet
Die Regel heißt im Fachjargon Duty Cycle und ist schnell erklärt: Ein Gerät darf in den üblichen Kanälen höchstens ein Prozent einer Stunde senden. Das sind 36 Sekunden – pro Stunde, über alle Nachrichten zusammengerechnet.
Das klingt nach viel und ist es nicht, sobald man weiß, wie lange eine einzelne LoRa-Nachricht dauert:
| Spreizfaktor | Dauer einer kleinen Nachricht | Nachrichten pro Stunde |
|---|---|---|
| SF7 | etwa 50 ms | mehrere hundert |
| SF9 | etwa 200 ms | rund 180 |
| SF10 | etwa 370 ms | rund 95 |
| SF12 | über eine Sekunde | etwa 20 bis 30 |
Die letzte Zeile ist die praktische Grenze: Wer auf maximale Reichweite geht, hat sein Stundenbudget nach rund zwei Dutzend Nachrichten aufgebraucht. Deshalb hängen Reichweite und Sendehäufigkeit unmittelbar zusammen – man bekommt nicht beides.
Wer die Regel durchsetzt
Es gibt keine Instanz, die mitzählt. Die Einhaltung liegt beim Gerät selbst – und ordentliche Firmware setzt sie um, indem sie Sendungen verzögert oder verwirft, wenn das Budget erschöpft ist.
- Seriöse LoRaWAN-Stacks rechnen mit und blockieren, statt weiterzusenden.
- Meshtastic bringt für Europa eine Begrenzung mit, die genau dafür sorgt.
- Billige Bastelmodule tun das nicht. Wer selbst programmiert, ist selbst verantwortlich.
- Ein Gateway sendet ebenfalls – Bestätigungen und Downlinks zählen auf seiner Seite mit. Deshalb sind Bestätigungen im LoRaWAN teuer.
Der letzte Punkt hat eine unerwartete Folge: Ein Gateway, das für viele Geräte Bestätigungen schickt, läuft selbst ins Budget und wird dann taub für Downlinks. In gut ausgelasteten Netzen ist das der Grund, aus dem man Bestätigungen sparsam einsetzt.
Die Frequenzbereiche im Detail
Das, was gemeinhin „868 MHz" heißt, ist in Wahrheit ein Bündel von Teilbereichen mit unterschiedlichen Auflagen. Die für LoRa wichtigen:
| Bereich | Sendeleistung | Zeitbudget | Typische Nutzung |
|---|---|---|---|
| 868,0 – 868,6 MHz | 25 mW | 1 % | die LoRaWAN-Standardkanäle |
| 868,7 – 869,2 MHz | 25 mW | 0,1 % | selten genutzt |
| 869,4 – 869,65 MHz | 500 mW | 10 % | Downlinks, Meshtastic in Europa |
| 869,7 – 870,0 MHz | 25 mW | 1 % | ergänzend |
Die dritte Zeile ist die interessanteste und wenig bekannt: Dort sind deutlich mehr Leistung und ein zehnmal größeres Zeitbudget erlaubt. LoRaWAN nutzt diesen Bereich für den Rückkanal vom Gateway zum Gerät – und Meshtastic arbeitet in Europa ebenfalls dort.
Warum Geräte aus Übersee ein Problem sind
Günstige LoRa-Hardware wird oft für andere Weltregionen gebaut. Die Frequenzbelegung ist weltweit verschieden, und ein Gerät für den amerikanischen Markt sendet in einem Bereich, der in Europa anderweitig belegt ist.
| Region | Band | In Europa |
|---|---|---|
| EU868 | 863 – 870 MHz | zulässig |
| US915 | 902 – 928 MHz | nicht zulässig |
| AS923 | um 923 MHz | nicht zulässig |
| AU915 | 915 – 928 MHz | nicht zulässig |
Viele Module lassen sich per Software umstellen – der Funkchip beherrscht meist beide Bereiche. Entscheidend ist aber die Antenne: Eine für 915 MHz abgestimmte Antenne arbeitet auf 868 MHz schlecht. Beim Kauf gehört „EU868" ausdrücklich in die Beschreibung, sonst wird aus einem Schnäppchen ein Bastelprojekt.
Was das für die Planung heißt
- Rechne rückwärts: Wie oft soll gemeldet werden? Daraus ergibt sich, welcher Spreizfaktor überhaupt in Frage kommt.
- Halte Nachrichten kurz. Zwei Byte statt zwanzig verkürzen die Sendezeit deutlich – deshalb sind LoRaWAN-Nutzdaten so kompakt kodiert.
- Verzichte auf Bestätigungen, wo es geht. Sie kosten Budget auf der Gateway-Seite.
- Nutze die automatische Datenratenanpassung. Sie stellt Geräte mit gutem Empfang auf kleine Spreizfaktoren – und spart damit Budget für alle.
Punkt 4 ist der bequemste Hebel: Die Anpassung erledigt das Netz selbst. Ein ortsfester Sensor mit gutem Empfang landet nach ein paar Tagen automatisch auf einer schnellen Einstellung und belegt danach kaum noch Sendezeit.
Fazit
Ein Prozent der Stunde – das sind 36 Sekunden. Diese Zahl erklärt fast alles, was an LoRaWAN zunächst einschränkend wirkt.
Sie ist auch der Grund, warum große Reichweite und häufige Meldungen sich ausschließen: Ein SF12-Paket dauert mehr als zwanzigmal so lange wie ein SF7-Paket.
Und beim Kauf gilt eine einfache Regel: EU868 oder gar nicht.
Häufige Fragen
Was bedeutet Duty Cycle bei LoRaWAN?
Den Anteil der Zeit, den ein Gerät senden darf. In den Standardkanälen um 868 MHz ist das ein Prozent pro Stunde, also 36 Sekunden über alle Nachrichten zusammen.
Wie viele Nachrichten kann ein Sensor pro Tag schicken?
Das hängt vom Spreizfaktor ab. Bei SF7 sind mehrere hundert pro Stunde möglich, bei SF12 nur einige Dutzend. Übliche Sensoren melden alle 10 bis 30 Minuten und bleiben damit weit im Rahmen.
Wer kontrolliert die Einhaltung?
Niemand misst laufend mit – die Geräte setzen die Regel selbst um. Seriöse Firmware blockiert das Senden, sobald das Budget erschöpft ist. Bei selbst programmierten Modulen liegt die Verantwortung beim Betreiber.
Darf ich ein LoRa-Gerät für US915 in Deutschland nutzen?
Nein. Der Bereich um 915 MHz ist in Europa anders belegt. Viele Module lassen sich auf EU868 umstellen, brauchen dann aber auch eine passende Antenne.
Warum darf Meshtastic in Europa mit mehr Leistung senden?
Weil es den Bereich um 869,5 MHz nutzt, in dem bis zu 500 Milliwatt und ein Zeitbudget von zehn Prozent erlaubt sind. Das ist ein anderer Teilbereich desselben Bandes.
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