ESP32 oder Raspberry Pi? Ein Vergleich für Funk- und Sensorprojekte
Der ESP32 ist ein Mikrocontroller, der Raspberry Pi ein Linux-Rechner. Im Leerlauf zieht ein Pi Zero 2 W rund 0,4 W und ein Pi 5 rund 2,7 W, ein ESP32 im Deep Sleep dagegen Mikrowatt. Ein Vergleich mit Zahlen, aufgeschlüsselt nach Modell.
Die kurze Antwort: Ein ESP32 gehört dorthin, wo etwas dauerhaft und unbeaufsichtigt laufen muss, oft an Akku oder Solarzelle, mit direktem Zugriff auf Sensoren und Funkmodule. Ein Raspberry Pi gehört dorthin, wo Daten gesammelt, ausgewertet und dargestellt werden, mit verlässlicher Stromversorgung und einem Netzwerkanschluss.
Die Entscheidung fällt fast nie an der Rechenleistung. Sie fällt an der Stromversorgung, am Startverhalten und daran, was passiert, wenn die Spannung einbricht.
Der grundlegende Unterschied
Beides sind keine vergleichbaren Geräteklassen, auch wenn beide Platinen mit Steckerleiste ausgestattet sind und zum Basteln anregen.
Der ESP32 ist ein Mikrocontroller. Der eigene Programmcode läuft direkt auf dem Chip, ohne Betriebssystem dazwischen. Nach dem Anlegen der Spannung sind es Millisekunden bis zur ersten Programmzeile. Es gibt kein Dateisystem, das beschädigt werden könnte, und keinen Scheduler, der die Ausführung verzögert.
Der Raspberry Pi ist ein Einplatinenrechner. Darauf läuft Linux mit allem, was dazu gehört: Dateisystem, Prozessverwaltung, Paketsystem, Netzwerkstack. Das ist ein enormer Komfortgewinn und bringt zugleich alle Anforderungen eines Computers mit, einschließlich eines geordneten Herunterfahrens.
Der Vergleich
Weil „Raspberry Pi“ als Vergleichsgröße zu unscharf ist, hier drei konkrete Modelle gegenüber einem ESP32-S3.
| ESP32-S3 | Pi Zero 2 W | Pi 4 B | Pi 5 | |
|---|---|---|---|---|
| Geräteklasse | Mikrocontroller | Einplatinenrechner | Einplatinenrechner | Einplatinenrechner |
| Prozessor | Xtensa LX7, 2 Kerne, 240 MHz | 4× Cortex-A53, 1 GHz | 4× Cortex-A72, 1,5 GHz | 4× Cortex-A76, 2,4 GHz |
| Arbeitsspeicher | 512 kB SRAM, opt. 8 MB PSRAM | 512 MB | 1 bis 8 GB | 4 bis 16 GB |
| Programmspeicher | 4 bis 16 MB Flash | microSD | microSD | microSD |
| Leerlauf | Mikrowatt im Deep Sleep | ~0,4 W | ~2,9 W | ~2,7 bis 3,0 W |
| Unter Last | einige hundert Milliwatt | ~1,4 W | ~6 bis 8 W | ~8,8 W, mit Zubehör bis 16 W |
| Im Shutdown | entfällt | Reststrom, nicht gemessen | Reststrom, nicht gemessen | ~1,7 W |
| Empfohlenes Netzteil | 5 V, wenige hundert mA | 5 V / 2 A | 5 V / 3 A | 5 V / 5 A |
| Startzeit | Millisekunden | Sekunden bis Minuten | Sekunden bis Minuten | Sekunden bis Minuten |
| Stromabschalten | jederzeit gefahrlos | erst herunterfahren | erst herunterfahren | erst herunterfahren |
| Netzwerk | WLAN, Bluetooth | WLAN 2,4 GHz, BT | WLAN, Gigabit-Ethernet | WLAN, Gigabit-Ethernet, PCIe |
| Peripherie | SPI, I²C, UART, ADC direkt | GPIO über Treiber | GPIO über Treiber | GPIO über Treiber |
| Zeitverhalten | vorhersagbar | Scheduler entscheidet | Scheduler entscheidet | Scheduler entscheidet |
Verbrauchswerte für die Pi-Modelle nach den Messungen von raspberry.tips, Stand Juli 2026, jeweils headless. Die ESP32-Werte folgen den Espressif-Angaben und hängen stark davon ab, wie oft das Funkmodul aktiv ist.
Was die Zahlen bedeuten
Der Sprung ist größer, als die Tabelle auf den ersten Blick zeigt. Ein ESP32 im Deep Sleep liegt im Mikrowatt-Bereich, ein Pi Zero 2 W im Leerlauf bei 0,4 Watt. Das sind rund vier Größenordnungen Unterschied.
Der aufschlussreichste Wert steht in der Zeile „Im Shutdown“, und er überrascht regelmäßig: Ein Pi 5 zieht nach dem Herunterfahren noch rund 1,7 W, solange das Netzteil steckt.
Das ist kein Messfehler. Der Pi 5 hat als erstes Modell einen echten Ein-Aus-Taster. Nach
sudo shutdown geht er in einen Soft-Off-Zustand, in dem der Power-Management-Chip wach
bleibt, um auf den Tastendruck zu warten. Genau diese Bereitschaft kostet die 1,7 W.
Erst wenn das Netzteil getrennt wird, fließt nichts mehr.
Zum Vergleich: Das ist mehr, als ein ESP32 unter Volllast braucht. Ein Pi 5, der ein Jahr lang nur „ausgeschaltet“ in der Ecke steht, verbraucht dabei rund 15 kWh.
Bei Pi 4 und Zero 2 W fließt im heruntergefahrenen Zustand ebenfalls Reststrom, nur deutlich weniger. Belastbare Messwerte dazu habe ich nicht gefunden, deshalb steht dort keine Zahl. Beim ESP32 stellt sich die Frage nicht: Er kennt kein Herunterfahren, sondern nur Deep Sleep oder keine Versorgung.
Die drei Kriterien, die wirklich entscheiden
Was passiert bei Spannungseinbruch
Das ist der wichtigste Unterschied und wird am häufigsten unterschätzt. Ein Mikrocontroller hat eine Brownout-Erkennung: Fällt die Versorgungsspannung unter eine Schwelle, hält der Chip an und startet neu, sobald die Spannung wieder da ist. Das kann hundertfach passieren, ohne bleibenden Schaden.
Ein Linux-System mitten im Schreibvorgang auf die SD-Karte verliert im schlechtesten Fall das Dateisystem. Nicht bei jedem Mal, aber die Wahrscheinlichkeit summiert sich. Wer schon einmal einen Pi nach einem Stromausfall neu aufsetzen musste, kennt das.
Für einen Knoten an Solarzelle und Akku, dessen Spannung in jeder Winternacht langsam absinkt, ist das der Ausschlussgrund.
Wie viel Strom im Leerlauf fließt
Ein ESP32 kann in den Deep Sleep gehen und dabei auf Mikroampere heruntergehen, aufwachen per Zeitgeber oder externem Signal. Damit sind Laufzeiten von Monaten an einer Batterie möglich, wenn nur gelegentlich gemessen und gesendet wird.
Ein Raspberry Pi hat keinen vergleichbaren Zustand. Selbst der sparsamste, der Zero 2 W, braucht im Leerlauf 0,4 W. An einem 10-Wh-Akku wären das rund 25 Stunden, wenn sonst nichts läuft. Ein ESP32, der einmal je Stunde aufwacht, misst und sendet, hält an derselben Zelle Monate durch.
Wann etwas passieren muss
Ein Mikrocontroller führt eine Schleife aus, sonst nichts. Wenn ein Interrupt eintrifft, wird er behandelt. Das ist berechenbar bis in den Mikrosekundenbereich.
Unter Linux entscheidet der Scheduler, wann ein Prozess an die Reihe kommt. Für das Einlesen eines Temperatursensors alle fünf Minuten ist das gleichgültig. Für ein Protokoll mit festen Zeitfenstern, für Dekodierung im laufenden Betrieb oder für alles, was auf ein Funksignal in definierter Zeit antworten muss, ist es ein Problem.
Wann welches Gerät
Zum ESP32 greifen bei:
- Sensorknoten mit Batterie- oder Solarversorgung
- allem, was am Mast, im Garten oder sonstwo unbeaufsichtigt steht
- direkter Ansteuerung von Funkmodulen wie dem SX1262 über SPI
- Aufgaben mit festem Zeitverhalten
- Geräten, die nach einem Stromausfall einfach wieder da sein sollen
Zum Raspberry Pi greifen bei:
- Datensammlung mit Datenbank dahinter
- Weboberflächen und Auswertung
- allem, was Python-Bibliotheken oder Docker braucht
- Aufgaben mit viel Arbeitsspeicher, etwa Bildverarbeitung
- Anwendungen mit verlässlicher Stromversorgung im Haus