17 Raspberry-Pi-Projekte, die zeigen, was mit dem Mini-Rechner möglich ist

Der Raspberry Pi macht auf den ersten Blick einen recht unspektakulären Eindruck: Es handelt sich um eine mit verschiedenen Komponenten versehene Computerplatine, die ungefähr das Format einer Kreditkarte hat. Aufgrund der kleinen Abmessung des Raspberry Pis ist es umso erstaunlicher, wie viele Möglichkeiten einem der Rechner eröffnet.

Entwickelt von einer Stiftung aus Großbritannien (der Raspberry Pi Foundation), wird er äußerst preisgünstig angeboten und ist schon jetzt der meistverkaufte britische Computer aller Zeiten. Ursprünglich wurde er für technikbegeisterte junge Menschen konzipiert – durch die aufs Nötigste reduzierte Ausstattung und das fehlende Gehäuse eignet sich der Raspberry Pi besonders gut, um die Hardware-Strukturen eines Rechners ebenso wie das Programmieren zu erlernen.

Schon nach kurzer Zeit weckte der Mini-Computer das Interesse einfallsreicher Computernutzer und Bastler, die mit dem Raspberry Pi Ideen verschiedenster Art umsetzten. So entstanden zahlreiche originelle Raspberry-Pi-Anwendungen und -Projekte. Wir geben Ihnen eine Einführung zu dem Rechner im Kleinformat und stellen 17 besonders nützliche und gelungene Raspberry-Pi-Projekte für Zuhause vor.

Was ist der Raspberry Pi?

Das etwa kreditkartengroße Computersystem stellt einen Einplatinencomputer dar, auf dem sich neben der grundlegenden Hardware eines Computers (Prozessor, Arbeitsspeicher etc.) auch diverse Anschlüsse (USB, HDMI, Video, Ton etc.) befinden. Über einen Slot schließt man eine Micro-SD-Karte an, die als Festplatte des Rechners fungiert und über die auch das Betriebssystem bereitgestellt wird. Dabei wird das auf Debian basierende Raspbian als Betriebssystem empfohlen – es können aber auch andere Linux-Distributionen oder eine spezielle Windows-Version genutzt werden. Für die Stromversorgung reicht ein Micro-USB-Ladegerät (beispielsweise von einem Smartphone). Eine Internetverbindung lässt sich via Netzwerkkabel über die Ethernet-Schnittstelle einrichten. Über die USB-Buchsen lassen sich Maus, Tastatur, externe Festplatte und vieles mehr anschließen. Der HDMI-Anschluss stellt die einfachste Option dar, einen Bildschirm an den Raspberry Pi anzuschließen. Darüber hinaus sind mehrere Pins (Kontaktstifte) vorhanden, denen man per Programmierung Funktionen zuschreiben kann.

Die Komponenten variieren je nach Modell. Das erste (Raspberry Pi 1) kam im Februar 2012 auf den Markt. Weitere Modelle folgten, wobei deren Originalpreis mit maximal 35 US-Dollar stets äußerst günstig ausfiel. Der Raspberry Pi 3 wurde ab Februar 2016 ausgeliefert; er verfügt über eine CPU mit 64 Bit und hat erstmalig auch WLAN und Bluetooth (Low Energy) mit an Bord.

Der Name des Rechners ist ein Wortspiel und wird wie die englische Bezeichnung für einen Himbeerkuchen („raspberry pie“) ausgesprochen. Der erste Teil reiht sich in die Tradition von Computer- und IT-Unternehmen mit Früchten im Namen wie Apple, Blackberry oder Acorn ein; das „Pi“ steht als Abkürzung für „Python interpreter“, denn Python wird von den Entwicklern als Haupt-Programmiersprache des Raspberry Pis angesehen. Wer noch keine Erfahrungen mit dem Programmieren hat, kann aber auch auf die noch einfachere, visuelle Programmiersprache Scratch zurückgreifen.

17 nützliche Raspberry-Pi-Projekte für Zuhause

Die Einsatzfelder des Raspberry Pis sind äußerst breit gefächert. Neben vielen gebräuchlichen Verwendungszwecken, für die der Miniatur-Rechner geradezu prädestiniert scheint, wurde inzwischen auch die Umsetzung einiger eher außergewöhnlicher Raspberry-Pi-Ideen präsentiert. Für die Durchführung von Raspberry-Pi-Projekten benötigt man teils kaum, teils recht viel Vorwissen. Mit ausreichend Interesse steht dem eigenen Projekt jedoch nichts im Wege. Ganz im Gegenteil: Das Experimentieren mit der Platine und das Erlernen neuer Computerkenntnisse bilden das Konzept hinter dem Rechner.

Das Netz ist voll von Informationen zur Umsetzung zahlreicher Raspberry-Pi-Anwendungen und -Projekte. Die folgenden Beispiele vermitteln einen ersten Eindruck, welche Möglichkeiten der Mini-PC bietet. Verlinkt finden Sie einige der beliebtesten und hilfreichsten Vorhaben, für die wir in weiterführenden Artikeln jeweils eine Kurzanleitung geben.

Webserver

Viele Anwender nutzen den Raspberry Pi als Webserver. Hierfür stehen Ihnen unterschiedliche Webserver-Programme zur Verfügung (beispielsweise Apache, lighttpd oder NGINX). Für das einwandfreie Hosten umfangreicher, dynamischer Webinhalte reicht die Leistung des Raspberry Pis im Normalfall allerdings nicht aus. Vielmehr eignet sich der kleine Rechner als lokale Website-Testumgebung. Aber auch einfache, statische Websites, die nicht mit großen Besucherzahlen zu rechnen haben, lassen sich von einem Raspberry Pi aus hosten. Im 1&1 Digital Guide erfahren Sie, wie Sie den Raspberry Pi zur Basis für Ihr Webprojekt machen.

Smart-Home-Zentrale

Die Vernetzung sämtlicher Haustechnik und Haushaltsgeräte wird immer beliebter. Der Smart-Home-Ansatz, der die zentrale Verwaltung und Steuerung von Heizung, Lampen, Jalousien, Kühlschrank, Waschmaschine und Co. ermöglicht, steigert nicht nur Wohn- und Lebensqualität, sondern trägt auch zu einem effizienteren Energieverbrauch bei. Dank seines günstigen Preises, der Internetfähigkeit und seines Status als vollfunktionsfähiges System mit exzellenter Hardware-Unterstützung setzen immer mehr Hobbybastler auf den Raspberry Pi, um entsprechende Projekte für das eigene Zuhause zu realisieren. Die benötigte Software-Basis bilden dabei Open-Source-Tools wie openHAB oder Home Assistant.

Mailserver

Wenn Sie den Raspberry Pi als Mailserver verwenden, werden Ihre E-Mails ausschließlich auf diesem gespeichert – so hat kein anderer Anbieter oder Server Zugriff auf Ihre Nachrichten. Mit einem eigenen Mailserver besitzen Sie nicht nur die komplette Kontrolle über Ihr Mailsystem, sondern können auch beliebig viele E-Mail-Adressen mit einer eigenen Domain erstellen. Damit bietet Ihnen der Minicomputer als zentrale Plattform für Ihren elektronischen Nachrichtenverkehr also sowohl die bestmögliche Privatsphäre und Sicherheit (da alle Daten in den eigenen Händen sind) als auch ein hohes Maß an Flexibilität. Eine detailliertere Auflistung der Vorzüge und Möglichkeiten eines solchen Heim-Mailservers sowie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Umsetzung dieses Raspberry-Pi-Projekts mithilfe der Software Citadel/UX bietet unser ausführlicher Artikel zum Thema „Raspberry-Pi-Mailserver einrichten“.

Interaktive LED-Oberfläche

Dass der Raspberry Pi nicht nur für Projekte mit praktischem Nutzen von Interesse ist, hat der Hobbytüftler Vincent Deconinck eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Für rund 130 Euro hat er einen handelsüblichen IKEA-Tisch mit einem interaktiven Display bestückt, das auf abgestellte Gegenstände mit farbenprächtigen Animationen reagiert und sogar das Spielen von Tetris ermöglicht. Herzstück des Projekts ist ein Raspberry Pi, der alle durch Arduino-Mikrokontroller aufgezeichneten Interaktionen verarbeitet und mithilfe der Software Glediator in die gewünschten Animationen umwandelt. Auf seiner Homepage hat Deconinck eine ausführliche Anleitung zum Nachbauen des LED-Displays veröffentlicht.

LED-Fenster

Die Kombination aus LED-Einheiten und dem Raspberry Pi ist nicht zwangsläufig auf spielerische Projekte beschränkt: Der Nutzer dannyk6 hat auf der Seite instructables.com eine Anleitung zum Bau eines praktischen LED-Fensters veröffentlicht, das Sonnenlicht vortäuscht. Fensterlose Räume und Keller werden im wahrsten Sinne des Wortes in ein neues Licht gerückt und vermitteln auf diese Weise eine komplett neue Grundstimmung. Das „Fake“-Fenster lässt sich über ein Web-Interface steuern, wobei die Helligkeit entweder manuell eingestellt oder automatisch anhand von Tageszeit und Wetter (über die Yahoo!-API) reguliert werden kann.

Wenn Sie sich für die einzelnen Bauteile und Schritte interessieren und gespannt sind, wie das Ergebnis aussieht, sollten Sie unbedingt einen Blick auf den entsprechenden Artikel im instructables-Forum werfen.

VPN-Server

Mit einem VPN (Virtual Private Network) können Sie jeglichen Datenverkehr in einem Netzwerk verschlüsseln. Dies bietet sich vor allem dann an, wenn Sie ein öffentliches WLAN nutzen – ohne Verschlüsselung können theoretisch sensible und persönliche Daten jederzeit abgefangen werden. Hier hilft ein VPN-Server, der sich ebenfalls relativ einfach über einen Raspberry Pi betreiben lässt. Als zentrale Authentifizierungs- und Vermittlungsinstanz für die einzelnen zugreifenden VPN-Clients macht der Minicomputer sowohl im Privat- als auch im Unternehmensumfeld eine gute Figur. In unserem Tutorial-Ratgeber lesen Sie, wie Sie einen solchen Server mit dem Raspberry Pi und der Anwendung OpenVPN einrichten.

Binäruhr

Wenn Sie schon immer davon geträumt haben, Besitzer einer Binäruhr zu sein, ist das Raspberry-Pi-Projekt von Simon Monk genau das Richtige für Sie. Der Entwickler und Schriftsteller hat den Minicomputer mit einer Unicorn Hat – einer Erweiterungsplatine mit 64 RGB-LEDs – bestückt, die die aktuelle Uhrzeit dank entsprechender Software im Binärcode präsentiert. Von oben nach unten betrachtet gibt diese Spezialuhr Jahr (die letzten beiden Stellen), Monat, Tag, Stunde (24-Stunden-Format), Minute, Sekunde und sogar Hundertstelsekunde wieder. Eine detaillierte Anleitung wurde in Ausgabe 42 des Magazins The MapPi veröffentlicht, ist in Kurzform aber auch auf der offiziellen Raspberry-Pi-Homepage zu finden.

DNS-Server

Über einen DNS-Server (auch Nameserver) erfolgt die Namensauflösung einer Domain in eine IP-Adresse. Dieser Prozess kann im Heimnetzwerk durch die Einrichtung eines eigenen DNS-Servers auf dem Raspberry Pi beschleunigt werden. Der eigene DNS-Server bringt noch weitere Vorteile mit sich – im weiterführenden Beitrag finden Sie dazu Informationen und eine Beschreibung, wie und warum Sie einen Raspberry Pi als DNS-Server verwenden.

Mobile Wetter- und Luftmessstation „AirPi“

Luftverschmutzung kann schnell zu einem gesundheitsgefährdenden Problem werden. Verlässliche Werte für die Luftqualität der eigenen Umgebung zu erhalten, erweist sich jedoch häufig als sehr schwierig. Abhilfe schafft der „AirPi“: Das Paket aus Raspberry Pi und verschiedenen Sensoren ermöglicht die Messung von Werten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, UV-Level, Kohlenmonoxid- oder Stickstoffdioxidgehalt. Zusätzlich zu den Informationen über die Qualität der Luft, gewährt die Raspberry-Pi-Anwendung also auch Informationen über das Wetter. Dank der Internetfähigkeit des Minicomputers lassen sich die gemessenen Werte automatisch über ein Web-Interface abrufbar machen.

ownCloud

Mit dem kleinen PC können Sie auch über Ihren privaten Cloud-Dienst verfügen – und zwar mit der freien Software ownCloud. Hier dient der Raspberry Pi erneut als Server, auf dem Sie Ihre Daten hochladen und anschließend auf diese zugreifen können. Ein eigener Cloud-Server bietet gegenüber kommerziellen Filehosting-Diensten wie Dropbox oder iCloud den großen Vorteil, dass Sie die vollständige Kontrolle über den Server und die darauf befindlichen Daten haben. Somit können Sie auf ihm auch sensible Daten ruhigen Gewissens speichern. Wie dies genau funktioniert und welche weiteren Vorzüge (z. B. Zugriff über eine App) die ownCloud mit sich bringt, beschreiben wir in folgendem Tutorial.

Advice Machine – der Spruchautomat

Dass guter Rat nicht immer teuer sein muss, beweist die Advice Machine von Nick Johnson. Der selbstgebaute Spruchautomat, der mithilfe eines Raspberry Pis betrieben wird, hat gegen Bezahlung den ein oder anderen famosen Ratschlag auf Lager. Die Qualität des Beitrags, der dank Thermodrucker in Form eines kleinen Zettels überreicht wird, hängt dabei von der Höhe des Münzbeitrags ab. Den Input für diese nicht ganz ernst zu nehmenden Tipps, Weisheiten und Scherze in Zitatform bezieht die Maschine aus der Fortune-Datenbank, die traditionell auf Unix- und Linux-Systemen für gelungene Unterhaltung sorgt.

Home Server & Mediacenter

Wer seine Daten zu Hause über alle Geräte verfügbar machen will, für den reicht bereits ein Home Server vollständig aus. Ein Home Server ist ein Dateiserver (Fileserver), auf dem Sie Daten jeglicher Form (Dokumente, Bilder, Videos, Musik etc.) ablegen und auf den an den Server angeschlossene Geräte (PC, Laptop, Smartphone, Tablet etc.) Zugriff haben. Dies kann entweder kabelgebunden oder über WLAN geschehen. Sie können auch einen Schritt weitergehen und den Raspberry Pi als komplettes Mediacenter nutzen. So dient der Mini-PC nicht nur als Speicherort für Ihre Medieninhalte, sondern auch als zentrale Plattform, um Filme, Musik und Bilder von der Festplatte wiederzugeben oder auch Streaming-Dienste wie diverse Online-Mediatheken, YouTube oder Spotify zu nutzen.

Eine der am häufigsten eingesetzten Anwendungen für den Betrieb eines Raspberry-Pi-Mediacenters ist die Open-Source-Software Kodi, die sämtliche Medien u. a. nach Typ ordnet und bebildert darstellt.

3D-Drucker

Ein mit rund 11.000 Euro sehr teures, aber gleichermaßen atemberaubendes Raspberry-Pi-Projekt ist der Pi 3D Scanner, den der Niederländer Richard Garsthagen im Laufe der vergangenen Jahre entwickelt und perfektioniert hat. Je einhundert Raspberry Pis inklusive eigener SD-Karte und Kameramodule bilden das Grundgerüst seiner zwei Meter hohen Ganzkörper-Scan-Maschine. Dank selbstprogrammierter 3D-Scan-Management-Software können die erfassten Werte optimiert und anschließend zum Druck eines 3D-Modells verwendet werden.

Videospiel-Automat/-Konsole

Die Leistung des Raspberry Pis reicht ohne Probleme aus, um alte Videogames von Arcade-Automaten oder alten Spielekonsolen (über Emulatoren) wiederzugeben. Bastler haben Arcade-Automaten sowohl in einer Miniaturvariante als auch in ungefährer Originalgröße nachgebaut – teilweise sogar mit Münzeinwurf für ein maximal authentisches Spielhallen-Feeling. Als Software-Basis für derartige Raspberry-Pi-Projekte ist insbesondere die Kombination von Raspbian und der darauf aufsetzenden Emulator-Anwendung RetroPie beliebt.

MagicMirror

Der MagicMirror ist ein Raspberry-Pi-Projekt des Niederländers Michael Teeuw. Hierbei handelt es sich um einen Einwegspiegel, hinter dem ein Monitor und der kleine Computer angebracht sind. Auf dem Spiegelglas werden die Uhrzeit, das Wetter, anstehende Termine und vieles mehr angezeigt. Wohl auch aufgrund des großen Zuspruchs, den der Entwickler nach Veröffentlichung seiner DIY-Anleitung erhalten hat, gibt es bereits eine zweite, optimierte Version des MagicMirrors, der dank seines modularen Aufbaus nahezu endlos erweitert werden kann. Da der Code gänzlich Open Source ist, hat sich der magische Spiegel in den vergangenen Jahren zu einem riesigen Community-Projekt entwickelt, wobei die Seite magicmirror.builders als zentrale Austauschplattform und Anlaufstelle für alle Interessierten dient.

Zelda Home Automation

Ein Raspberry-Pi-Projekt der besonderen Art hat sich der YouTuber Allen Pan alias Sufficiently Advanced einfallen lassen: Auch er hat eine zentrale Smart-Home-Instanz zur bequemen Steuerung der technischen Geräte in den eigenen vier Wänden gebaut, die mit einem Raspberry Pi betrieben wird. Die Bedienung dieses Home-Automation-Systems gelingt allerdings nicht über Sprachsteuerung, Textbefehle oder ein Web-Interface, sondern durch das Spielen von Melodien aus dem Nintendo-Klassiker „The Legend of Zelda: Ocarina of Time“. Wie Link, der Held dieses seiner Zeit bahnbrechenden Videospiels, nutzt der YouTube-Star zu diesem Zweck eine Okarina (eine Gefäßflöte), auf der er beispielsweise „Zelda’s Lullaby“ zum Besten gibt, um das Schloss seiner Wohnungstür zu entriegeln.

Sprachsteuerung für Garagentor

Dass man mit dem Raspberry Pi in wenigen Schritten eine praktische Sprachsteuerung zum Öffnen eines Garagentors realisieren kann, bewies Ende 2012 der User DarkTherapy. In seinem Beitrag im offiziellen Raspberry-Pi-Forum erklärt der Hobbytüftler, wie er sein iPhone mithilfe eines Raspberry Pis und der Software SiriProxy zur perfekten Fernsteuerung umfunktioniert hat. Als Sprachaufzeichnungsinstanz auf dem Apple-Gerät fungiert dabei die standardmäßig installierte Spracherkennungs-Software Siri.