Raspberry Pi LTE – Internet, wo kein Kabel hinkommt

Passende Hardware im Überblick

Mobilfunk-Hardware – das Herzstück:
ZTE MF79N LTE-USB-Stick – die Empfehlung, meldet sich als Netzwerkkarte (Link)*
Huawei E3372 – der Klassiker mit Anschluss für eine Außenantenne (Link)*

Boards – vom Sparfuchs bis zur Außenstelle mit Kamera:
Raspberry Pi Zero 2 W – der Stromsparer für Solarbetrieb (Link)*
Raspberry Pi 5 mit 4GB RAM – wenn es günstig bleiben soll (Link)*
Raspberry Pi 5 mit 8GB RAM – die Empfehlung für Kamera-Projekte (Link)*
Raspberry Pi 5 mit 16GB RAM für viele Dienste parallel (Link)*
Raspberry Pi 4 Starter-Set – der bewährte Zweitrechner (Link)*

Strom für den Standort ohne Steckdose:
Offizielles 27-W-Netzteil – gibt den USB-Ports genug Reserve (Link)*
PiSugar 3 Plus Akku für den Zero und mobile Aufbauten (Link)*
Geekworm X1200 USV für den Pi 5 – überbrückt Stromausfälle (Link)*
Geekworm X703 USV für den Pi 4 (Link)*

Speicher und Sensorik für die Außenstelle:
SanDisk Extreme A2 128GB – die haltbare Speicherkarte (Link)*
Geekworm X1001 M.2-HAT für den Pi 5 (Link)*
Intenso M.2 NVMe SSD 500GB – wenn Videos zwischengespeichert werden (Link)*
NEO-6M GPS-Module im Doppelpack für mobile Projekte (Link)*
DS18B20 Temperaturfühler mit 3 m Kabel (Link)*

Kurz gesagt: Wie kommt der Raspberry Pi per LTE ins Internet?

Raspberry Pi LTE in sechs Punkten:

• Der schnellste Weg: Ein LTE-Stick im sogenannten HiLink-Modus meldet sich am Pi als ganz normale Netzwerkkarte. Anstecken, ip a eingeben, ein neues Interface ist da – oft ohne einen einzigen Konfigurationsbefehl.
• Der saubere Weg: Arbeitet das Modem im klassischen Modem-Modus, übernehmen ModemManager und der NetworkManager die Verbindung. Seit Raspberry Pi OS Bookworm sind beide Bausteine Teil des Systems.
• SIM vorbereiten: Die PIN-Abfrage vorher am Handy deaktivieren oder in der Verbindung hinterlegen – daran scheitern die meisten ersten Versuche.
• Fernzugriff getrennt denken: Mobilfunkanschlüsse liegen hinter CGNAT, eine Portfreigabe gibt es dort nicht. Tailscale oder Raspberry Pi Connect lösen das ohne offene Ports.
• Datenvolumen im Blick: Messwerte kosten Kilobyte, System-Updates und Container-Downloads dagegen hunderte Megabyte. Beides gehört getrennt geplant.
• Strom einplanen: Das Funkmodul zieht beim Senden spürbar mehr Leistung als im Leerlauf – ein kräftiges Netzteil ist bei LTE kein Luxus, sondern Voraussetzung für einen stabilen Betrieb.

Raspberry Pi LTE verstehen: Stick, HAT und Modem-Modus

Ein Raspberry Pi mit Mobilfunk ist immer die gleiche Kombination: ein Rechner ohne Funkmodem plus ein Gerät, das die SIM-Karte hält und die Funkstrecke aufbaut. Interessant ist nur die Frage, wie sich dieses Gerät dem Pi gegenüber verhält – und genau dort trennen sich zwei Welten.

In der ersten Welt steckt im Stick ein kompletter kleiner Router. Das Gerät baut die Mobilfunkverbindung selbst auf, verteilt eine Adresse aus einem eigenen Netz und reicht die Daten über USB weiter. Der Pi sieht schlicht eine zusätzliche Netzwerkkarte und weiß gar nicht, dass dahinter ein Funknetz liegt. Diese Betriebsart heißt HiLink. Konfiguriert wird nicht auf dem Pi, sondern in der Weboberfläche des Sticks, die üblicherweise unter 192.168.8.1 erreichbar ist.

In der zweiten Welt ist das Modem wirklich nur ein Modem. Dann muss das Betriebssystem selbst wählen, sich am Netz anmelden und eine Datenverbindung aufbauen. Genau dafür gibt es den ModemManager: einen Dienst, der Modems erkennt und sie über die Protokolle QMI, MBIM oder klassische AT-Befehle anspricht. Der NetworkManager, der seit Raspberry Pi OS Bookworm für alle Netzwerkverbindungen zuständig ist, setzt darauf auf und kennt einen eigenen Verbindungstyp für Mobilfunk mit Feldern für APN, Benutzername, Passwort und PIN.

Beide Wege führen zum Ziel, aber sie fühlen sich unterschiedlich an. Der Stick ist in fünf Minuten online und braucht keinerlei Systemkenntnisse; dafür hängt eine zweite, undurchsichtige Netzwerk-Ebene zwischen Pi und Internet. Das echte Modem ist aufwendiger einzurichten, lässt sich dafür aber vollständig aus dem System heraus steuern, überwachen und im Fehlerfall gezielt neu starten. Für eine Wetterstation im Schrebergarten reicht der Stick, für eine Anlage, die zwei Jahre unbeaufsichtigt laufen soll, ist die zweite Variante die verlässlichere.

LTE am Raspberry Pi einrichten – Schritt für Schritt

1. SIM-Karte vorbereiten: Die Karte einmal ins Handy stecken, die Datenverbindung testen und die PIN-Abfrage deaktivieren. Eine Karte mit aktiver PIN blockiert jeden weiteren Schritt, ohne eine verständliche Fehlermeldung zu hinterlassen.
2. System aktualisieren: Vor dem ersten Funkversuch noch am heimischen Netz sudo apt update && sudo apt full-upgrade ausführen. Das spart später teures Datenvolumen und stellt sicher, dass die Treiber für gängige Modems vorhanden sind.
3. Modem anstecken und erkennen lassen: Stick einstecken, dann lsusb aufrufen – dort muss das Gerät auftauchen. Bei HiLink-Sticks zeigt anschließend ip a ein zusätzliches Interface, meist usb0 oder eth1.
4. Verbindung prüfen: Ein ping -c 3 1.1.1.1 zeigt, ob bereits Daten fließen. Falls nicht, die Weboberfläche des Sticks im Browser öffnen und dort den APN des Anbieters eintragen – die passende Zeichenkette steht in den Hilfeseiten des Mobilfunkanbieters.
5. Echtes Modem verbinden: Arbeitet das Gerät im Modem-Modus, listet mmcli -L die erkannten Modems auf und mmcli -m 0 zeigt Details wie Netzbetreiber und Signalstärke. Die Verbindung selbst legt man dauerhaft im NetworkManager an: sudo nmcli connection add type gsm ifname '*' con-name lte apn DEIN-APN.
6. Reihenfolge festlegen: Hängen LAN, WLAN und Mobilfunk gleichzeitig am Pi, entscheidet die Priorität, welcher Weg genutzt wird. nmcli --fields AUTOCONNECT-PRIORITY,NAME connection zeigt den Ist-Zustand, sudo nmcli connection modify "lte" connection.autoconnect-priority -10 macht LTE zur reinen Rückfallebene.
7. Fernzugriff einrichten: Noch im Heimnetz Tailscale installieren und anmelden. Danach ist der Pi auch aus dem Mobilfunknetz heraus erreichbar – ohne Portfreigabe, ohne feste Adresse.
8. Belastungstest: Den fertigen Aufbau einen Tag lang am Zielort laufen lassen und Datenverbrauch, Temperatur und Verbindungsabbrüche protokollieren, bevor der Deckel zugeschraubt wird.

Stick, HAT oder Reise-Router – welcher Weg passt?

Es gibt drei übliche Bauformen, und die Entscheidung fällt weniger über den Preis als über die Frage, wie gut die Anlage erreichbar bleibt und wie viel Bastelei vertretbar ist.

Der Reise-Router ist der unterschätzte dritte Weg: Er versorgt nebenbei Notebook und Telefon und lässt den Pi mit ganz normalem WLAN arbeiten, so wie er es auch daheim tut. Wer ohnehin einen besitzt, spart sich die gesamte Modem-Konfiguration – und kann den Pi zusätzlich als Hotspot betreiben, wenn es doch einmal umgekehrt laufen soll.

Dauerbetrieb: Datenvolumen, Strom und Empfang

Der eigentliche Unterschied zwischen einem gelungenen und einem nervigen Mobilfunk-Projekt liegt nicht in der Einrichtung, sondern im Dauerbetrieb. Drei Größen entscheiden darüber: verbrauchtes Datenvolumen, verfügbare Energie und die Signalqualität am Aufstellort.

Datenvolumen: Sensordaten sind winzig. Eine Temperatur, die alle fünf Minuten per MQTT verschickt wird, kommt im Monat kaum über wenige Megabyte hinaus. Teuer wird alles andere: automatische Systemaktualisierungen, Container-Images, Log-Übertragungen und vor allem Video. Berichte aus der Community zeigen, dass ein einziges unbedachtes Update ein Monatspaket leeren kann. Die übliche Gegenmaßnahme ist ein bewusster Schnitt – Updates nur in einem Wartungsfenster, Videos nur als Standbild oder kurzer Ausschnitt, Protokolle lokal statt in der Cloud.

Energie: Ein Funkmodul verbraucht beim Senden deutlich mehr als im Leerlauf, und der Verbrauch steigt, je schlechter der Empfang ist – schwaches Signal bedeutet mehr Sendeleistung. Für Aufbauten mit Akku oder Solarpanel heißt das: Nicht der Durchschnittswert zählt, sondern die Spitze. Ein Zero 2 W bleibt beim Verbrauch unschlagbar, ein Pi 5 mit Kamera braucht eine echte Versorgung. Am Pi 5 gilt zusätzlich: Erst mit dem kräftigen Original-Netzteil gibt das Board seinen USB-Anschlüssen die volle Stromreserve frei – mit einem schwachen Netzteil bricht die Verbindung genau dann weg, wenn das Modem sendet.

Empfang: Zwei Meter Standortunterschied können mehr bringen als ein teureres Modem. Eine USB-Verlängerung zum Fenster, ein Gehäuse aus Kunststoff statt Metall und eine Außenantenne bei Sticks mit entsprechender Buchse sind die drei wirksamsten Hebel. Die Signalwerte zeigen sowohl der ModemManager als auch die Weboberfläche der meisten Sticks an – damit lassen sich mehrere Positionen durchprobieren, bevor die Anlage endgültig montiert wird.

Fehler und Stolpersteine bei LTE am Pi

• Aktive SIM-PIN: Der mit Abstand häufigste Grund für ein Modem, das sich nicht anmeldet. PIN am Handy abschalten oder im NetworkManager hinterlegen.
• Falsche Erwartung an den Fernzugriff: Mobilfunkanschlüsse teilen sich öffentliche Adressen. Eine Portfreigabe ist im Mobilfunknetz schlicht nicht vorgesehen – der Zugriff läuft über ein Mesh-VPN oder gar nicht.
• Zwei Standardrouten gleichzeitig: Steckt neben LTE noch ein LAN-Kabel, laufen Pakete manchmal den falschen Weg. Prioritäten im NetworkManager vergeben, statt sich auf Zufall zu verlassen.
• Unbeaufsichtigte Updates: Automatische Aktualisierungen sind daheim eine Tugend und im Mobilfunknetz eine Kostenfalle. Wer sie behalten will, verschiebt sie per Cronjob in ein festes Fenster.
• Kein Wächter für hängende Verbindungen: Modems bleiben gelegentlich in einem Zustand stecken, aus dem sie sich nicht selbst befreien. Ein kleines Skript, das regelmäßig pingt und bei Fehlschlag das Interface oder den Stick neu startet, erspart die Fahrt zum Standort.
• Speicherkarte im Dauerschreibbetrieb: Logs, Datenbanken und Bildpuffer setzen Karten zu. Für Anlagen, die Monate laufen sollen, gehört das Schreiben reduziert oder auf eine SSD verlagert.
• Tarif mit Verfallsdatum: Ein Datenpaket, das monatlich verfällt oder eine App-Aktivierung verlangt, passt schlecht zu einem Gerät ohne Bildschirm. Laufzeitpakete sind für solche Projekte die ruhigere Wahl.

Häufige Fragen zu LTE am Raspberry Pi

Welcher Raspberry Pi eignet sich für ein LTE-Projekt?
Grundsätzlich jeder mit USB-Anschluss. Für Sensorik und kleine Aufgaben ist der Zero 2 W wegen seines geringen Verbrauchs ideal, für Kamera, Bildverarbeitung oder mehrere Dienste greift man zum Pi 5.

Brauche ich einen speziellen IoT-Tarif?
Nicht zwingend. Eine gewöhnliche Daten-SIM funktioniert, solange sie ohne App-Zwang aktiviert werden kann und das Guthaben nicht monatlich verfällt. Echte IoT-Tarife lohnen sich vor allem, wenn viele Geräte verwaltet werden.

Warum ist der Pi über LTE nicht aus dem Internet erreichbar?
Weil Mobilfunkanbieter ihre Kunden hinter geteilten öffentlichen Adressen betreiben. Eingehende Verbindungen sind damit ausgeschlossen. Tailscale, ein anderes Mesh-VPN oder Raspberry Pi Connect stellen die Erreichbarkeit über ausgehende Verbindungen her.

Reicht 4G oder sollte es 5G sein?
Für Messwerte, Steuerung und moderate Uploads reicht 4G mit großem Abstand. 5G-Hardware kostet ein Vielfaches und bringt an einem Standort mit mäßigem Empfang meist gar nichts – dort entscheidet die Antenne, nicht die Mobilfunkgeneration.

Funktionieren alte UMTS-Sticks noch?
Nein. Die 3G-Netze sind in Deutschland abgeschaltet, reine UMTS-Hardware findet kein Netz mehr. Nur Geräte mit LTE-Unterstützung sind brauchbar.

Kann der Pi das Mobilfunk-Internet weiterverteilen?
Ja. Mit einem WLAN-Hotspot auf dem Pi wird aus dem Aufbau ein kleiner Reiserouter: LTE herein, WLAN hinaus. Für Camping und Wohnmobil ist das eine der beliebtesten Anwendungen überhaupt.

Wie viel Datenvolumen sollte man einplanen?
Reine Sensorik kommt mit sehr wenig aus, Kamerabilder und Systemaktualisierungen wachsen dagegen schnell in den Gigabyte-Bereich. Sinnvoll ist, den Verbrauch in der ersten Woche zu messen und das Paket danach zu wählen.

Fazit

Raspberry Pi LTE ist vom Bastelthema zur Steckaufgabe geworden: Ein Stick im HiLink-Modus macht den Pi in Minuten online, und wer mehr Kontrolle braucht, bekommt sie über ModemManager und NetworkManager gleich mitgeliefert. Unsere klare Empfehlung lautet trotzdem, das Projekt nicht am Modem festzumachen, sondern an drei Entscheidungen davor: SIM ohne PIN, Fernzugriff über ein Mesh-VPN statt über Portfreigaben und ein Netzteil mit Reserve. Wer diese drei Punkte sauber löst, hat eine Außenstelle, die monatelang ohne Besuch auskommt – und wer sie überspringt, fährt am Ende doch wieder mit dem Notebook zum Gartenhaus.

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