Raspberry Pi: WLAN-Probleme lösen

Die Gründe, warum WLAN mit dem Raspberry Pi oft oder gar nicht geht, sind äußerst vielfältig. Angefangen bei der Hardware-Erkennung bis zur WLAN-Konfiguration. Bei der Fehlersuche empfiehlt sich eine systematische Vorgehensweise. Auch dann, wenn das Problem irgendwo dazwischenliegt.

Die meisten WLAN-Adapter für den USB sind am Raspberry Pi lauffähig. Es gibt aber immer mal wieder Ausnahmen. Manche WLAN-Adapter erweisen sich am Raspberry Pi als völlig ungeeignet. Da hilft es nur, einen anderen WLAN-Adapter zu verwenden.

Nicht alle WLAN-Probleme haben mit WLAN zu tun. So muss eine nicht funktionierende Internet-Verbindung mit WLAN nichts zu tun haben. Hier geht es also darum, die Ursachen typischer WLAN-Probleme mit dem Raspberry Pi zu erkennen und mögliche Lösungen anzuwenden.

Typische WLAN-Probleme beim Raspberry Pi

Die typischen WLAN-Problem äußern sich eigentlich immer ähnlich:

WLAN geht nicht
WLAN-Adapter geht nicht
WLAN-Adapter wird nicht erkannt
WLAN-Verbindung bricht ab
usw.

Gehen wir Schritt für Schritt auf Ursachenforschung.

Problem 1: Raspberry Pi per WLAN oft nicht erreichbar

Eine typische Fehlerbeschreibung wäre: "Ich verliere ständig die WLAN-Verbindung zu meinem Raspberry Pi. Er liegt einen Meter neben dem WLAN-Router. Und trotzdem funktioniert es nicht richtig."

Mögliche Ursache (a) zu Problem 1: Schwache Stromversorgung

Die Strombelastbarkeit der vorhandenen USB-Ports am Raspberry Pi sind eingeschränkt. Das hat zur Folge, dass insbesondere stromhungrige WLAN-Adapter am USB zu schnell zu viel Strom ziehen. Dabei bricht die Spannung ein und führt zu einem instabilen System mit vielfältigen Fehlerbildern bis hin zum Totalausfall.

Verschiedene Lösungen (a) zu Problem 1

Ein gutes Netzteil für den Betrieb des Raspberry Pi verwenden.
Stromentnahme aus den USB-Ports erhöhen (in der Regel nicht notwendig).
Den WLAN-Adapter über einen aktiven USB-Hub betreiben (in der Regel nicht notwendig).

Wenn ein WLAN-Adapter am Raspberry Pi grundsätzlich zu funktionieren scheint, aber gelegentlich ausfällt und der Raspberry Pi anschließend nicht mehr im Netzwerk erreichbar ist, dann kann das an einem ungeeigneten Netzteil liegen. Das ist meist aber nur die halb Wahrheit. Die Problematik des WLAN-Adapters ist, dass er kurzzeitig einen hohen Strom zieht und das betreffende Netzteil diesen nicht liefern kann und deshalb die Spannung einbricht und der Raspberry Pi den USB-Port außer Betrieb nimmt.

Das beschriebene Problem kann man durch ein anderes Netzteil lösen. Aber nicht immer. Es gibt WLAN-Adapter, die einfach kurzzeitig zuviel Strom ziehen und damit am Raspberry Pi völlig ungeeignet sind. Abhilfe schafft unter Umständen auch ein aktiver USB-Hub. Dann wird der WLAN-Adapter über diesen USB-Hub mit Strom versorgt.
Alternativ kann man versuchen, in der Datei "/boot/config.txt" den Parameter "max_usb_current=1" hinzufügen, um die erlaubte Stromentnahme über die USB-Ports zu erhöhen.

Mögliche Ursache (b) zu Problem 1: WLAN-Adapter im Stromsparmodus

Manche WLAN-Adapter haben standardmäßig einen Stromsparmodus aktiviert. Dabei gehen sie nach einer bestimmten Zeit der Inaktivität in den Power-Save-Modus. Im Client-Betrieb macht das nichts aus, weil der WLAN-Adapter bei Aktivität sofort wieder in Betrieb geht. Wenn man aber von außen versucht auf den Raspberry Pi zuzugreifen, ist dieser nicht erreichbar. In so einem Fall sollte man den Stromsparmodus ausschalten.

Mögliche Lösungen (b) zu Problem 1: Stromsparmodus ausschalten

Für jeden WLAN-Adapter sieht das Abschalten des Power-Save-Modus anders aus.

Energiespar-Modus des WLAN-Adapters ausschalten

Mögliche Ursache (c) zu Problem 1: Schlechte Funkverbindung

Wer erwartet, dass eine Funkverbindung stabil und alle Teilnehmer eines Funknetzwerks immer erreichbar sind, der täuscht sich. Selbst wenn WLAN-Geräte ortsfest installiert sind und somit eigentlich stabile Bedingungen gegeben sind, können aus unbekannten Gründen WLAN-Verbindungen immer teilweise oder ganz ausfallen. Oder gar nicht erst in Betrieb gehen.
Die WLAN-Funktechnik basiert auf einem geteilten Medium (shared medium), das mehrere Funksysteme und Funknetze benutzen dürfen. Das heißt, man hat nie gleiche Bedingungen, weil jedes Nachbar-WLAN oder auch ein anderes Funksystem im selben Frequenzbereich stören kann.
Dabei ist nicht immer gleich ersichtlich, wo das Problem herkommt. Da die Reichweite von Funksignalen begrenzt ist, hilft es meist, die Verursacher in den eigenen vier Wänden zu suchen.

Mögliche Lösungen (c) zu Problem 1

Umstellen auf eine Kabelverbindung
Anderen WLAN-Adapter mit externer Antenne verwenden.

Ansonsten helfen generell folgende Maßnahmen:

Router-Position ändern
Antennen-Ausrichtung am Router ändern
Signal-dämpfende Gegenstände entfernen (wasserhaltiges oder metallisches Material, Spiegel, Blumen, ...)

Problem 2: Der Netzwerk-Manager zeigt keine WLANs oder ein bestimmtes WLAN nicht an

Eine typische Fehlerbeschreibung wäre: "Ich bekomme keine Fehlermeldung, aber auch keine IP-Adresse zugewiesen. Mein Problem ist, das ich nicht mal genau weiß, wo es hakt."

In dieser Situation weiß man, dass ein bestimmtes WLAN existiert. Mit anderen Systemen kann man Verbindungen zu diesem WLAN aufbauen, die dann auch stabil sind. Nur mit dem Raspberry Pi ist keine Verbindung möglich, weil das WLAN in der Liste mit den verfügbaren WLANs nicht angezeigt wird. In krassen Fällen wird gar kein WLAN in der Liste angezeigt.

Mögliche Ursache (a) zu Problem 2: Fehlerhafte System-Konfiguration

WLAN ist nicht gleich WLAN. Hier gibt es für jedes Land regulatorische Unterschiede. Diese Unterschiede sind in Länderprofilen definiert. Das ist notwendig, um die WLAN-Standards einzuhalten und die Frequenzbereiche und Kanäle korrekt auszuwählen. Ist der eigene WLAN-Router auf das Länderprofil "Deutschland" eingestellt, dann müssen die Clients das ebenso sein.
Wenn das falsche Länderprofil ausgewählt ist, dann kann es sein, dass der verwendete WLAN-Adapter keine WLANs erkennt und somit auch keine Verbindung hergestellen kann.

Mögliche Lösung (a) zu Problem 2: Richtigen WLAN-Country-Code einstellen

In der Regel wird das Länderprofil bei der Lokalisierung von Standort, Zeitzone und Sprache korrekt gewählt. Raspbian kennt dafür allerdings eine eigene Konfigurationsoption, die man bei der ersten Grundkonfiguration durchaus mal vergessen kann.
Zur richtigen Einstellung des WLAN-Country-Codes verwendet man am besten das Kommandozeilen-Tool "raspi-config". Die entsprechende Einstellung befindet sich unter "International Options". Diese Konfigurationsoption kann man auch in der grafischen Benutzeroberfläche im Raspberry-Pi-Konfigurationstool erreichen: Localisation Options / Change Wi-fi Country: DE Germany

Nach einem Reboot wird das für Deutschland erforderliche WLAN-Profil geladen. Unter Umständen löst das schon viele WLAN-Probleme mit dem Raspberry Pi.

Mögliche Ursache (b) zu Problem 2: Kanalbelegung

Typischerweise werden für WLAN-Verbindungen die Frequenzbereiche um 2,4 und 5 GHz verwendet.

Bei 2,4 GHz existieren die Kanäle 1 bis 14, wobei in Europa nur 1 bis 13 und in den USA sogar nur 1 bis 11 belegt werden dürfen. Manchmal treten Probleme auf, wenn der WLAN Access Point auf den Kanälen 12 oder 13 arbeitet. Dann wird dieses WLAN unter Umständen gar nicht im WLAN-Client angezeigt. Das kann daran liegen, dass der WLAN-Adapter generell Probleme mit den Kanälen 12 und 13 hat. In der Regel wird einfach das falsche Länderprofil eingestellt sein, dass die Kanäle 12 und 13 nicht berücksichtigt.

Im Frequenzbereich um 5 GHz ist es ähnlich. Hier existieren die Kanäle 36 bis 140, wobei auch hier nicht alle Kanäle in allen Ländern genutzt werden dürfen. Welche das sind, ist in den Länderprofilen festgelegt.
Erschwerend kommt hinzu, dass manche Hersteller im Frequenzbereich um 5 GHz nur die Kanäle von 36 bis 48 unterstützen. Wenn jetzt aber der WLAN Access Point zwischen 52 und 64 bzw. 100 und 140 arbeitet, dann existiert dieses WLAN für diesen Client nicht.

WLAN-Frequenzen und -Kanäle

Mögliche Lösung (b) zu Problem 2: Kanalbelegung manuell ändern

Generell gilt die Empfehlung, dass man dem WLAN Access Point die Wahl lässt, welchen Kanal er belegt. Hierfür existieren in fast allen Access Points Automatismen, um den am wenigsten belegten WLAN-Kanal zu ermitteln. Was aber, wenn man ein System oder einen WLAN-Client verwendet, der mit dem gewählten Kanal Schwierigkeiten hat? Dann hilft nur, den WLAN Access Point auf einen anderen Kanal manuell einzustellen. Im Frequenzbereich um 2,4 GHz zum Beispiel auf die Kanäle 1, 6 oder 11. Und im Frequenzbereich um 5 GHz zwischen 36 und 48.
Hierbei ergibt sich allerdings das Problem, dass gerade diese Frequenzbereiche stark überlastet sind, weil viele WLAN-Hersteller die Unterstützung für die Kanäle von 52 bis 140 einsparen.

Mögliche Ursache (c) zu Problem 2: Verschiedenes

Denkbar wären folgende Ursachen:

ungünstiger Standort und damit zu hohe räumliche Distanz
fehlerhafte Hardware- oder Firmware-Version
Fehlkonfiguration durch den Betreiber
andere störende Funksysteme

Mögliche Lösungen (c) zu Problem 2: Verschiedenes

Hilfreich ist es, wenn man für solche Probleme einen Ersatz-Access-Point hat, mit dem man problematische WLAN-Clients testen kann. An einem grundsätzlich funktionierenden Access Point mag man vielleicht nicht herumspielen. Eventuell findet man so heraus, welches Gerät problematisch ist. Gegebenenfalls kann man Probleme mit den Geräten über Hersteller und Gerätebezeichnungen im Internet recherchieren.
Andere störende Funksysteme spürt man nur dadurch auf, in dem man ein Testsystem räumlich trennt und versucht in Betrieb zu nehmen. Man muss dann schauen, wo sich welche Systeme befinden. Gerne versteckt sich hier die eine oder andere problematische Funk-Maus oder -Tastatur.

Problem 3: WLAN-Verbindung geht erst nach mehrmaligen Stecken des WLAN-Adapters in Betrieb

Eine typische Fehlerbeschreibung könnte wie folgt aussehen: "Wenn man den Raspberry Pi startet, muss man den WLAN-Adapter erst mehrmals aus- und einstecken, bis dann irgendwann mal das WLAN funktioniert.

Mögliche Ursache (a) bei Problem 3: WLAN-Stick hat einen Datenträgermodus

Es gibt WLAN-Adapter, zum Beispiel die beliebten Fritz-WLAN-Sticks von AVM, die verfügen über einen Datenträgermodus. Das heißt, wenn der WLAN-Adapter in Betrieb geht, dann erst in einem Datenträgermodus. Ein Betriebssystem wie Windows kann dann bei Bedarf einfach den notwendigen Treiber vom WLAN-Adapter laden. Danach wechselt der WLAN-Adapter in den WLAN-Betrieb.
Unter Umständen findet der Wechsel in den WLAN-Betrieb nicht statt, was dazu führt, dass der WLAN-Adapter als solcher nicht erkannt wird. In einem anderen Fall dauert der Wechsel vom Datenträgermodus in den WLAN-Betrieb länger als erwartet und führt dazu, dass der Verbindungsaufbau zu einem WLAN länger dauert oder misslingt.

Mögliche Lösung (a) bei Problem 3: Geduld oder ein andere WLAN-Adapter

Es gibt zwei Möglichkeiten. Die eine ist warten. Es kann mehrere Minuten dauern, bis eine WLAN-Verbindung in Betrieb geht und anschließend die Netzwerk-Konfiguration erfolgreich abgeschlossen werden kann.
Wenn es einfach zu langer dauert oder der Wechsel in den WLAN-Betrieb nie erfolgt, dann muss man einen anderen WLAN-Adapter verwenden.
Manchmal ist dieses Problem bekannt und es folgt einige Zeit später ein Treiber-Update für den entsprechenden Chipsatz des WLAN-Adapters.

Mögliche Ursache (b) bei Problem 3: Der WLAN-Adapter ist Schrott

Wir wollen den Teufel nicht an die Wand malen. Aber es kann sein, dass der WLAN-Adapter einfach nur Schrott ist.

Verschiedene WLAN-Probleme

Manchmal hat man kein Verbindungsproblem mit dem WLAN, sondern einfach nur sporadische Fehlermeldungen. Ansonsten gibt es keine Verbindungsprobleme.

Fehlermeldung: A start job is running ...

Beim Booten erscheint die Meldung "A start job is running ..." und ein Timer läuft. Das dauert dann mehrere Sekunden. Hier will eine Funktion auf das Netzwerk zugreifen. In dem Fall der DHCP-Client, der sich eine IP-Konfiguration vom DHCP-Server holen will. Das Problem ist, dass die Verbindung zum WLAN noch nicht hergestellt wurde. Das führt dann dazu, dass der Bootvorgang an dieser Stelle warten muss.

Es gibt dafür eine einfache Lösung. Man erstellt einen Fallback in der IP-Konfiguration in der Datei "/etc/dhcpcd.conf".

# define static profile
profile static_wlan0
static ip_address=192.168.1.200/24
static routers=192.168.1.1
static domain_name_servers=192.168.1.1

# fallback to static profile on wlan0
interface wlan0
fallback static_wlan0

Fehlermeldung: Calling CRDA to update world regulatory domain

Die folgende Fehlermeldung erscheint laufend auf der Kommandozeile:

cfg80211: Calling CRDA to update world regulatory domain
...
cfg80211: Exceeded CRDA call max attempts. Not calling CRDA

Die Fehlermeldung besagt, dass das Modul "cfg80211" das Paket "crda" sucht, um damit Daten anzufordern. Das misslingt, weshalb das Modul irgendwann meldet, dass es das Paket "crda" nicht erreichen kann.

Das Problem ist, dass das Paket "crda" nicht installiert ist. Man muss also nur das Paket nachinstallieren.

sudo apt-get install crda

Im Zuge der Paket-Installation kommen meist noch andere Pakete mit. Damit das Paket aktiv wird, muss das System neu gestartet werden.

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