DIY Radlastwaage: So baust du dir eine Radlastwaage für knapp 100€
Eine Radlastwaage klingt erst einmal nach teurem Motorsport-Spezialwerkzeug. Wer sich schon einmal professionelle Systeme angeschaut hat, weiß: Das wird schnell sehr teuer. Genau deshalb ist dieses Projekt entstanden. Die Idee ist simpel: Eine Radlastwaage muss für den privaten Trackday- und Schrauberbereich nicht mehrere tausend Euro kosten. Mit günstigen Standardteilen wie ESP32, HX711 und SC134H-Halbbrücken lässt sich eine eigene Radlastwaage für ungefähr 100 € Elektronik- und Sensorkosten bauen.
Dieser Beitrag erklärt bewusst nicht aus Sicht eines Informatikers, sondern aus Sicht eines technisch interessierten Schraubers: Was braucht man, wie wird es angeschlossen, wie kommt die Software auf den ESP32 und wie benutzt man das System danach?
Worum geht es bei einer Radlastwaage?
Eine Radlastwaage misst, wie viel Gewicht auf jedem einzelnen Rad steht. Bei einem Auto sind das vier Werte:
- VL = vorne links
- VR = vorne rechts
- HL = hinten links
- HR = hinten rechts
Aus diesen vier Einzelwerten lassen sich weitere wichtige Werte berechnen: Gesamtgewicht, Vorderachslast, Hinterachslast, Links-Rechts-Verteilung und Kreuzgewicht. Gerade beim Einstellen eines Gewindefahrwerks ist das interessant, weil ein Auto optisch gleich hoch stehen kann, die Radlasten aber trotzdem deutlich unterschiedlich verteilt sein können.
Mit einer Radlastwaage sieht man also nicht nur, wie tief oder hoch das Auto steht, sondern wie die Last tatsächlich auf den vier Rädern verteilt ist.
Die Idee hinter diesem DIY-Projekt
Die Radlastwaage besteht aus vier einzelnen Messplattformen. Jede Plattform ist für genau ein Rad zuständig. Jede Plattform hat ihre eigene Elektronik und misst selbstständig das Gewicht dieses Rads.
Pro Radplattform werden benötigt:
- 1× ESP32
- 1× HX711-Wägezellenverstärker
- 4× SC134H-kompatible Halbbrücken-Wägezellen mit je mindestens 200kg Kapazität
- 1× mechanische Plattform für ein Rad
- 2× Schalter für die Radpositionsauswahl
- Kabel, Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben und Kleinteile
Für das komplette System braucht man alles viermal. Also vier ESP32, vier HX711-Module und insgesamt 16 Halbbrücken-Wägezellen. Die vier Plattformen funken untereinander. Ein ESP32 übernimmt automatisch die Master-Rolle, erstellt ein lokales WLAN und zeigt die Messwerte im Browser an.
Was kostet der Aufbau ungefähr?
Die Elektronik und Sensorik liegen grob im Bereich von 80 bis 120 €. Das hängt natürlich davon ab, wo man die Teile kauft und welche Qualität man auswählt. Die mechanische Plattform kommt noch dazu, kann aber sehr günstig aufgebaut werden, wenn man mit vorhandenen Materialien arbeitet.
| Bauteil | Menge | Grobe Kosten |
|---|---|---|
| ESP32-Boards | 4 Stück | ca. 24–32 € |
| HX711-Module | 4 Stück | ca. 6–12 € |
| SC134H-kompatible Halbbrücken (mit je mindestens 200kg Kapazität) | 16 Stück | ca. 40–60 € |
| Kabel, Schalter, Schrauben, Kleinteile | 1 Satz | ca. 10–20 € |
Damit landet man für die eigentliche Messhardware ungefähr bei knapp 100 €. Teurer wird es hauptsächlich dann, wenn die Plattformen aufwendig aus Aluminium, Stahl oder gelaserten Teilen gefertigt werden.
Warum braucht jede Plattform vier SC134H-Wägezellen?
Das ist der wichtigste Punkt am ganzen Aufbau: Eine einzelne SC134H ist keine vollständige Waage. Sie ist eine Halbbrücke. Deshalb kann man nicht einfach eine einzelne SC134H direkt an den HX711 anschließen und erwarten, dass daraus eine korrekte Waage wird.
Für eine vollständige Messplattform werden vier Halbbrücken zu einer Vollbrücke zusammengeschaltet. Erst diese fertige Vollbrücke liefert die vier Anschlüsse, die der HX711 benötigt:
- E+ = Erregung Plus
- E- = Erregung Minus
- S+ = Signal Plus
- S- = Signal Minus
Bei den SC134H-Zellen ist die Verkabelung im Datenblatt unten links dargestellt: Die schwarzen Leitungen werden jeweils mit schwarzen Leitungen der unmittelbar benachbarten Zelle verbunden. Die weißen Leitungen werden jeweils mit weißen Leitungen der unmittelbar benachbarten Zelle verbunden. Die vier übrigen roten Leitungen werden anschließend als S+, S-, E+ und E- verwendet.
Anschluss der Vollbrücke an den HX711
Wenn die vier SC134H-Halbbrücken zu einer Vollbrücke verschaltet sind, wird diese Brücke mit dem HX711 verbunden. Die Zuordnung ist einfach:
| Vollbrücke | HX711 |
|---|---|
| E+ | E+ |
| E- | E- |
| S+ | A+ |
| S- | A- |
B+ und B- am HX711 bleiben frei. Für diese Radlastwaage wird nur Kanal A des HX711 verwendet.
Der HX711 ist der kleine Verstärker und Analog-Digital-Wandler zwischen Wägezellen und ESP32. Die Wägezellen liefern nur ein sehr kleines Signal. Der HX711 verstärkt dieses Signal und macht daraus Werte, die der ESP32 verarbeiten kann.
Anschluss des HX711 an den ESP32
Der HX711 wird anschließend mit dem ESP32 verbunden. Im Projekt ist folgende Pinbelegung vorgesehen:
| Signal | ESP32 Pin |
|---|---|
| HX711 DOUT | GPIO 4 |
| HX711 SCK | GPIO 5 |
| Positionsschalter vorne/hinten | GPIO 16 |
| Positionsschalter links/rechts | GPIO 17 |
Die beiden Schalter sagen dem ESP32, welche Radposition diese Plattform hat. Dadurch können alle vier Plattformen mit der gleichen Software laufen. Man muss also nicht vier unterschiedliche Programme aufspielen.
Radposition über zwei Schalter einstellen
Jede Plattform hat zwei Schalter:
- Schalter 1: vorne oder hinten
- Schalter 2: links oder rechts
Daraus ergeben sich vier Kombinationen:
| Vorne/Hinten | Links/Rechts | Radposition |
|---|---|---|
| HIGH | HIGH | VL – vorne links |
| HIGH | LOW | VR – vorne rechts |
| LOW | HIGH | HL – hinten links |
| LOW | LOW | HR – hinten rechts |
HIGH bedeutet in diesem Fall: Der Schalter ist offen. LOW bedeutet: Der Schalter verbindet den Eingang mit Masse. Das funktioniert, weil im ESP32 interne Pull-up-Widerstände verwendet werden.
Die Software auf den ESP32 flashen – ohne Programmieren
Der Flash-Vorgang ist bewusst so einfach wie möglich gedacht. Man muss dafür keinen Code anfassen, keine Entwicklungsumgebung installieren und nichts selbst kompilieren. Die fertigen Dateien liegen als Releases im GitHub-Repository. Geflasht wird direkt im Browser über das ESPWebTool.
Du brauchst dafür nur:
- einen Computer mit Chrome, Edge oder einem anderen Web-Serial-fähigen Browser
- ein USB-Kabel, das Daten übertragen kann
- einen ESP32
- die passende Release-Datei aus dem GitHub-Repository
- das ESPWebTool unter https://esptool.spacehuhn.com/
Schritt 1: Firmware aus dem GitHub-Release herunterladen
Öffne die Release-Seite des Projekts:
https://github.com/BabyPowderStudios/affordable-wheel-load-scale/releases
Lade dort die passende Flash-Datei aus dem aktuellen Release herunter. Für den ersten Flash-Vorgang ist die vollständige Flash-Datei gedacht. Spätere Updates können über das Dashboard erfolgen, wenn das System bereits läuft.
Schritt 2: ESP32 per USB anschließen
Schließe den ESP32 per USB an den Computer an. Achte darauf, ein richtiges Datenkabel zu verwenden. Viele USB-Kabel laden nur und übertragen keine Daten. Wenn der ESP32 im Browser nicht auswählbar ist, liegt es sehr oft am Kabel.
Schritt 3: ESPWebTool öffnen
Öffne im Browser das ESPWebTool:
https://esptool.spacehuhn.com/
Dort kann der ESP32 direkt aus dem Browser heraus beschrieben werden. Das funktioniert über die Web-Serial-Schnittstelle des Browsers. Deshalb sollte man Chrome oder Edge verwenden.
Schritt 4: ESP32 verbinden
Klicke im ESPWebTool auf die Schaltfläche zum Verbinden. Der Browser zeigt anschließend die verfügbaren seriellen Geräte an. Wähle den ESP32 aus und bestätige die Verbindung.
Falls kein Gerät erscheint, prüfe zuerst diese Punkte:
- Ist das USB-Kabel wirklich ein Datenkabel?
- Ist der ESP32 korrekt angeschlossen?
- Wird Chrome oder Edge verwendet?
- Fehlt eventuell ein USB-Seriell-Treiber für das ESP32-Board?
- Muss beim Anschließen die BOOT-Taste am ESP32 gedrückt gehalten werden?
Schritt 5: Firmware-Datei auswählen
Wähle im ESPWebTool die heruntergeladene Firmware-Datei aus dem GitHub-Release aus. Für die Erstinstallation sollte die vollständige Flash-Datei verwendet werden, damit der ESP32 komplett mit der richtigen Firmware beschrieben wird.
Wenn das Tool eine Adresse verlangt, wird für eine vollständige Flash-Datei üblicherweise die Startadresse 0x0 verwendet. Entscheidend ist aber immer die Beschreibung im jeweiligen GitHub-Release.
Schritt 6: Flash-Vorgang starten
Starte den Flash-Vorgang und warte, bis er vollständig abgeschlossen ist. Währenddessen den ESP32 nicht abziehen und den Browser nicht schließen.
Dieser Schritt muss für alle vier ESP32 wiederholt werden. Alle vier Plattformen bekommen die gleiche Firmware. Welche Plattform später VL, VR, HL oder HR ist, wird nicht durch unterschiedliche Software bestimmt, sondern über die beiden Positionsschalter.
Schritt 7: ESP32 neu starten
Nach dem Flashen den ESP32 neu starten. Das geht entweder über die Reset-Taste auf dem Board oder durch kurzes Abziehen und erneutes Anschließen der Stromversorgung.
Nach dem Flashen: WLAN verbinden und Dashboard öffnen
Wenn alle vier ESP32 geflasht und eingeschaltet sind, wählen sie automatisch einen Master. Dieser Master startet ein lokales WLAN mit dem Namen:
Radlastwaage
Das Standardpasswort lautet:
radlast1
Verbinde dich mit diesem WLAN und öffne anschließend im Browser:
http://babypowderstudios.local
Dort erscheint das Dashboard der Radlastwaage. Es zeigt die vier Radlasten, das Gesamtgewicht, die Achslasten und die Kreuzgewichte an.
Kalibrierung: Ohne Referenzgewicht geht es nicht sinnvoll
Nach dem Aufbau muss jede Plattform kalibriert werden. Das bedeutet: Die Waage muss lernen, welcher Messwert welchem echten Gewicht entspricht. Dafür braucht man ein bekanntes Referenzgewicht.
Der grundsätzliche Ablauf ist:
- Plattform entlasten
- Nullpunkt setzen
- bekanntes Gewicht auflegen
- Referenzgewicht im Dashboard eintragen
- Kalibrierung starten
- für alle vier Plattformen wiederholen
Je besser das Referenzgewicht bekannt ist, desto besser wird später die Messung. Für eine reine Plausibilitätsmessung reicht ein einfaches bekanntes Gewicht. Für reproduzierbare Fahrwerksarbeit sollte man hier sorgfältiger arbeiten.
Worauf man mechanisch achten muss
Die Elektronik ist nur die halbe Wahrheit. Die Mechanik ist bei einer Waage mindestens genauso wichtig. Die Kraft muss sauber und reproduzierbar in die vier Wägezellen eingeleitet werden.
Wichtige Punkte beim Aufbau der Plattformen:
- Die Plattform darf sich nicht verkanten.
- Alle vier Wägezellen sollen möglichst gleichmäßig belastet werden.
- Seitliche Kräfte sollten vermieden werden.
- Schrauben und Auflageflächen müssen sauber sitzen.
- Die Plattform darf nicht irgendwo mechanisch auf Block gehen.
- Alle vier Plattformen sollten beim Messen auf gleicher Höhe stehen.
Wenn die Mechanik klemmt oder sich verspannt, kann die beste Elektronik keine guten Werte liefern. Eine Wägezelle misst mechanische Verformung. Wird diese Verformung durch eine schlechte Konstruktion verfälscht, wird auch der Messwert verfälscht.
Typische Fehler beim Aufbau
Fehler 1: Eine einzelne SC134H direkt an den HX711 anschließen
Eine einzelne SC134H ist nur eine Halbbrücke. Für eine vollständige Messplattform braucht man vier Stück davon. Erst die daraus gebildete Vollbrücke gehört an den HX711.
Fehler 2: Schwarze und weiße Leitungen falsch verbinden
Bei der SC134H-Vollbrücke werden die schwarzen Leitungen mit schwarzen Leitungen der benachbarten Zellen verbunden und die weißen Leitungen mit weißen Leitungen der benachbarten Zellen. Die roten Leitungen bleiben als Ausgänge übrig und ergeben S+, S-, E+ und E-.
Fehler 3: Schlechte USB-Kabel beim Flashen
Wenn der ESP32 im ESPWebTool nicht auftaucht, ist sehr oft das USB-Kabel schuld. Viele Kabel können nur laden, aber keine Daten übertragen.
Fehler 4: Keine Kalibrierung durchführen
Ohne Kalibrierung zeigt die Waage zwar irgendetwas an, aber nicht zuverlässig das echte Gewicht. Jede Plattform sollte mit einem bekannten Gewicht kalibriert werden.
Fehler 5: Unterschiedliche Plattformhöhen
Wenn ein Rad höher steht als die anderen, verändert sich die Lastverteilung des Fahrzeugs. Deshalb sollten alle vier Messplattformen beim Messen auf gleicher Höhe stehen.
Was kann diese DIY-Radlastwaage?
Diese Radlastwaage ist für den privaten DIY- und Trackday-Bereich gedacht. Sie hilft dabei, ein Fahrzeugsetup besser zu verstehen, Fahrwerksänderungen nachvollziehbar zu machen und Radlasten überhaupt erst sichtbar zu bekommen.
Sie ersetzt keine geeichte Industriewaage und ist nicht für offizielle Messungen gedacht. Für das eigene Setup ist sie aber ein extrem spannendes Werkzeug, weil man für vergleichsweise wenig Geld echte Messwerte bekommt.
Fazit
Eine Radlastwaage muss nicht unbezahlbar sein. Mit vier ESP32, vier HX711-Modulen, 16 SC134H-kompatiblen Halbbrücken und vier einfachen Plattformen lässt sich eine funktionale DIY-Radlastwaage bauen. Der technische Knackpunkt ist die richtige Verschaltung der vier Halbbrücken zu einer Vollbrücke und eine saubere mechanische Konstruktion.
Besonders angenehm ist, dass die Software nicht selbst kompiliert werden muss. Die fertigen Dateien liegen im GitHub-Release, und der ESP32 kann direkt über das ESPWebTool im Browser geflasht werden. Damit wird das Projekt auch für Leute zugänglich, die technisch interessiert sind, aber keine Programmier- oder Informatikkenntnisse haben.
Das komplette Projekt findest du hier:
https://github.com/BabyPowderStudios/affordable-wheel-load-scale
FAQ
Kann man wirklich eine Radlastwaage für knapp 100 € bauen?
Für Elektronik, Sensoren und Kleinteile ist das realistisch. Die Plattformen selbst hängen davon ab, welches Material man verwendet und wie aufwendig man sie baut.
Muss ich programmieren können?
Nein. Für den normalen Aufbau muss man die Software nicht selbst schreiben. Die fertige Firmware wird aus dem GitHub-Release heruntergeladen und über das ESPWebTool im Browser auf den ESP32 geflasht.
Warum brauche ich vier ESP32?
Jede Plattform misst ein Rad und sendet ihren Wert drahtlos. Dadurch sind die Plattformen flexibel und es müssen keine langen Sensorkabel vom Fahrzeug zu einer zentralen Box geführt werden.
Warum brauche ich vier SC134H pro Rad?
Eine einzelne SC134H ist nur eine Halbbrücke. Vier Halbbrücken ergeben zusammen eine vollständige Brücke. Erst diese vollständige Brücke kann sinnvoll an den HX711 angeschlossen werden.
Funktioniert das ohne Internet?
Ja. Die Radlastwaage erstellt ein eigenes lokales WLAN. Das Dashboard läuft direkt auf dem ESP32-Master und wird im Browser geöffnet.