Die grosse Geschichte der Rundfunktechnik

Am 12. Dezember 1901 sendete Marconi die erste drahtlose Morsecode-Nachricht über den Atlantischen Ozean. Dies markierte den Beginn der drahtlosen Telegrafie und hatte einen revolutionären Einfluss auf die Welt. Zuvor hatten Wissenschaftler wie Heinrich Hertz bereits Geräte zur Erzeugung und Erfassung von elektromagnetischen Wellen entwickelt. Marconi fügte die richtigen Komponenten zusammen und brachte die drahtlose Telegrafie zum Leben. Mit der Entwicklung der Elektronenröhre und des Transistors verloren Begriffe wie "Funk" und "Rundfunk" ihre technische Relevanz. Der Transistorempfänger revolutionierte die Informationsübertragung und der Rundfunk wurde zu einem neuen Medium mit technischen, publizistischen und künstlerischen Möglichkeiten. 

 

 

Guglielmo Marconi ^[1]

 

Inhaltsverzeichnis:

1. Die Anfänge 

2. Entscheidende Experimente 

3. Der Beginn der drahtlosen Telefonie

4. Praktische Schaltungen

5. Der Rundfunk

6. Dunkle Kapitel mit zeitlosen Werken

 

1. Die Anfänge 

"Die Anfänge - Das Geheimnis der unsichtbaren Strahlen" führt uns auf eine faszinierende Reise in die Frühzeit der drahtlosen Kommunikation. Es war eine Zeit, in der die elektrische Telegrafie das Alltagsleben veränderte und den Weg für die moderne Informationsgesellschaft ebnete. Die menschliche Kommunikation war jedoch auf feste Verbindungen angewiesen, die sowohl über Land als auch durch Wasser reichten. Doch in den kreativen Gedanken von Erfindern wie Thomas Alva Edison nahm das Konzept einer unsichtbaren, drahtlosen Verbindung bereits Gestalt an. Im 18. Jahrhundert war die Vorstellung einer unsichtbaren Kommunikation allerdings noch unbekanntes Terrain. Wissenschaftler waren damit beschäftigt, das Wesen des elektrischen Stroms zu verstehen. Die Idee, dass es möglich wäre, mit Elektrizität Fernwirkungen ohne Draht zu erzielen, schien absurd. Es war die Vorstellung von elektromagnetischen Wellen, die viele Wissenschaftler skeptisch machte, darunter den spanischen Arzt und Naturwissenschaftler Don Francisco Salva y Campillo. Aber sein Vorschlag, die Erdelektrizität für eine drahtlose Telegrafie zu nutzen, machte ihn zu einem frühen Propheten des Rundfunks. In der Zwischenzeit wurde deutlich, dass der menschliche Körper nicht mit den notwendigen Detektoren ausgestattet ist, um diese unsichtbaren Strahlen wahrzunehmen. Infrarote und ultraviolette Strahlung wurden fast rein zufällig entdeckt, und die Existenz von elektromagnetischen Wellen wurde noch nicht anerkannt.

 

Das Geheimnis der unsichtbaren Strahlen

In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts begann ein neues Kommunikationsmittel die Welt zu erobern: die elektrische Telegrafie. Telegrafendrähte wurden weithin sichtbares Symbol einer neuen Technologie. Später gingen die Techniker mit weniger sichtbaren Kabeln in den Untergrund und ins Wasser der Weltmeere. Immer aber mußte eine stromleitende Verbindung zwischen den Kommunikationsteilnehmern hergestellt werden. Eine einleuchtende Erklärung für das Wesen der Telegrafie ließ sich Amerikas Starerfinder Thomas Alva Edison einfallen: „Wenn du einen Dackel hast, der so lang ist wie von Edinburgh nach London - zieh ihn in Edinburgh am Schwanz, und er wird in London bellen.“

 

Der deutsche Physiker Heinrich Rudolf Hertz ^[2]

 

Eines der Experimentiergeräte, mit denen der deutsche Physiker Heinrich Rudolf Hertz arbeitete. Durch seine Untersuchungen über die Ausbreitung der elektrischen Wellen bestätigte er die Voraussagen der Maxwellschen elektromagnetischen Lichttheorie. Bei dem hier abgebildeten schönen Original-Gerät aus dem Labor des Physikers handelt es sich um eine Apparatur zur Prüfung des Einflusses von ultraviolettem Licht auf die Funkenentladung. ^[3]

 

Wer sich des Telegrafs bedienen konnte, hatte gegenüber den Konkurrenten einen erheblichen Vorsprung - gleichgültig, ob es sich um geschäftliche Angelegenheiten oder strategische Dispositionen handelte. Berühmt ist die Story von jenem Zeitungsreporter, der es als erster schaffte, eine Sensationsnachricht an seine Zeitung durch zu telegrafieren. Um die wartenden Kollegen möglichst lange vom Gebrauch des Telegrafen abzuhalten und seinen Vorsprung zu wahren, ließ er nach der Durchgabe seines Telegramms einige Kapitel des Neuen Testaments durchtelegrafieren. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhundert trat das Telefon seinen Siegeszug an - wieder mit einem Gefolge von Freileitungen und Kabeln. Doch allmählich setzte sich die Erkenntnis durch, daß der elektrische Strom in der Lage war, eine gewisse Fernwirkung auszuüben, die unter bestimmten Umständen eine Drahtverbindung überflüssig machte. Ein humoriger Mensch erweiterte daraufhin Edisons Telegrafie-Bonmot: Telegrafie mit Dackel, gut. Aber wie ist es dann bei der drahtlosen Telegrafie? Antwort: Genau dasselbe - nur ohne Dackel.

 

Elektrische Wellen gibt es nicht

Die Vorgeschichte der elektromagnetischen Wellen führt ins Spanien des 18. Jahrhunderts. Damals waren naturwissenschaftliche Geistesgrößen in aller Herren Ländern noch vollauf damit beschäftigt, das Wesen des elektrischen Stroms einigermaßen zu begreifen. Die Vorstellung, daß Radiowellen sich aus einem sich verändernden magnetischen und einem sich verändernden elektrischen Feld zusammensetzen, die im rechten Winkel zueinander liegen, lag noch in weiter Feme. Und der Gedanke, mit Elektrizität ohne Draht Femwirkungen erzielen zu können oder diese Felder sogar durch den luftleeren Raum zu schicken, erschien geradezu absurd.

Es ist daher nicht weiter verwunderlich, daß die gelehrten Herren der Akademie der Wissenschaften in Barcelona am 16. Dezember 1795 ungläubig die Köpfe schüttelten, als der Arzt und Naturwissenschaftler Don Francisco Salva y Campillo (1751-1828) seine absonderliche Theorie zum Besten gab. Salva, Spaniens Telegrafie-Pionier, behauptete nämlich, daß Erde und Luft mit positiver und negativer Elektrizität geladen seien. Diese beiden entgegengesetzten Ladungen, so Salva, träten in Wechselwirkung zueinander. Und als Ergebnis kämen dabei die Erdbeben heraus.

Mit diesem Trugschluß ging Don Francisco zwar nicht in die Annalen der Erdbebenforschung ein, aber sein Vorschlag, die Erdelektrizität für eine Telegrafie ohne Draht auszunutzen, ließen ihn zu einem frühen Propheten des Rundfünks werden. Seine vagen Andeutungen brachten jedoch die Welt der Wissenschaft der Kenntnis der elektromagnetischen Wellen nicht wesentlich näher. Die Schwierigkeit lag nicht zuletzt am unzulänglichen Wahrnehmungsvermögen, mit dem die Natur den „homo sapiens“ ausgestattet hat. Der menschliche Organismus kann mit keinerlei Detektoren für diese Art der unsichtbaren Strahlung aufwarten.

Er ist zwar in der Lage, Schallwellen innerhalb eines begrenzten Frequenzbereichs aufzunehmen, Licht in einem schmalen Wellenlängengebiet zu erkennen und auf Wärmestrahlung zu reagieren, aber bei der Vielzahl natürlicher oder künstlicher Strahlen und Wellen muß er versagen. Sie wurden denn auch fast alle durch reinen Zufall entdeckt. Die infrarote Strahlung oder Wärmestrahlung beobachtete 1800 der englische Astronom William Herschel. Die ultravioletten oder „dunklen chemischen“ Strahlen fanden unabhängig voneinander der deutsche Physiker Johann Wilhelm Ritter und der englische Naturforscher William Hyde Wollaston im Jahr 1801.

In den nächsten Jahren wurden häufig merkwürdige Erscheinungen beobachtet, die sich nur mit der Existenz von elektromagnetischen Wellen hätten erklären lassen. So entdeckte zum Beispiel der englische Techniker und Physiker David Edward Hughes, Erfinder eines Typendrucktelegrafen (1855) und eines Kohlemikrofons (1878), Ende der siebziger Jahre des 19. Jahrhunderts, daß er die Wirkung eines elektrischen Funkens mit einem primitiven Kontaktempfänger überraschend weit wahrnehmen konnte. Er demonstrierte das Phänomen den führenden englischen Physikern seiner Zeit. Doch die kamen zu dem niederschmetternden Ergebnis, so etwas wie elektromagnetische Wellen gebe es nicht. Hughes ließ sich durch das fachmännische Urteil entmutigen und gab die Weiterarbeit auf.

 

Epochemachende Vorarbeiten: Faraday

Der erste Wissenschaftler, der einen Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus vermutete und auch experimentell nachwies, war der britische Physiker und Chemiker Michael Faraday (1791-1867). Er war eines von zehn Kindern eines Grobschmieds und wurde am 22. September in einem ärmlichen Vorort Londons geboren. Sein Vater war Mitglied einer Sekte der Sandemanianer, die den Urchristen nacheiferten, auf Priester verzichteten und lieber selbst predigten, wenn sie „der Geist“ überkam. Faraday war zuerst Zeitungsausträger und dann Buchbinderlehrling. Angeblich arbeitete er zwar gründlich, aber recht langsam, weil er alle Bücher vorher las. Durch seinen Leseeifer erweiterte er sein kümmerliches Elementarwissen derartig, daß er schließlich als Gehilfe des berühmten englischen Chemikers Humphry Davy angestellt wurde. Es dauerte nicht lange, bis der Gehilfe den Meister überflügelte. 1823 gelang Faraday die Verflüssigung von Gasen unter Druck; 1825 entdeckte er das Benzol; 1832 konnte er für die Elektrolyse quantitative Aussagen machen, die später als die „Faradayschen Gesetze“ berühmt wurden. Davy reagierte bitter und begann seinen Gehilfen zu schikanieren, konnte aber Faradays Aufnahme in die Royal Society trotz aller Anstrengungen nicht verhindern.

 

Michael Faraday [4]

 

 

Aus der Beobachtung, daß Eisenfeilspäne auf einem Blatt Löschpapier sich unter dem Einfluß eines Magneten zu bestimmten Mustern formieren, schloß er auf die Existenz unsichtbarer magnetischer Kraftlinien und folgerte daraus das Vorhandensein von elektrischen Kraftlinien.

 

Wichtige theoretische Grundlagen der drahtlosen Nachrichtentechnik verdanken wir dem englischen Physiker Michael Faraday. Wie fast alle Wissenschaftler seiner Zeit war auch Faraday von Oersteds Entdeckung der Magnetnadelablenkung durch elektrischen Strom fasziniert. Oersted hatte, mit elektrischem Strom also, eine magnetische Kraftwirkung erzeugt. Faraday wollte das Prinzip umkehren. „Magnetismus in Elektrizität verwandeln!“ schrieb er 1822 in sein Notizbuch und begann sich Schritt für Schritt vorwärts zu kämpfen.

 

Am 29. August 1831 notierte er in seinem Laboratoriums-Tagebuch die Entdeckung und Beschreibung der elektromagnetischen Induktion. Faraday war einer der populärsten Wissenschaftler seiner Zeit, dessen Vorlesungen auch naturwissenschaftlich und technisch interessierte Laien besuchten.

 

Die Entdeckung, daß Eisenfeilspäne auf einem Blatt Papier sich unter dem Einfluß eines Magneten zu einem Linienmuster ordneten, brachte Faraday auf den genialen Gedanken, daß die Umgebung eines Magneten von unsichtbaren magnetischen Kraftlinien durchzogen war. „In dieser Anschauungsweise des Magneten“, versicherte der Wissenschaftler, „ist das Medium oder der Raum um ihn herum ebenso wesentlich wie der Magnet selbst, weil er ein Teil des wahren und vollständigen magnetischen Systems ist.“ 

Faraday gab sich mit den magnetischen Kraftlinien nicht zufrieden, sondern sah den gesamten Raum von Kraftlinien der verschiedensten Art, elektrischen, Gravitationsund Wärmekraftlinien erfüllt. Die Gesamtheit der Kraftlinien nannte er Kraftfeld. Seine Vorstellung des elektrischen und magnetischen Feldes sollte sich in den folgenden Jahrzehnten als einer der fruchtbarsten und weitestreichenden physikalischen Begriffe erweisen. 1831 entdeckte er die elektromagnetische Induktion und baute den ersten Generator, die vielleicht bedeutendste Einzelerfindung in der Geschichte der Elektrotechnik. Faraday wurde mit Ehren überschüttet, doch seine 1844 veröffentlichte Theorie der Kraftlinien nahm die Wissenschaft zunächst nicht allzu ernst. Erst Maxwell griff seine Gedankengänge wieder auf und schuf eine grandiose mathematische Theorie des Magnetismus und der Elektrizität.

Faraday, von Kind auf nervös und schwächlich, erlitt 1839 einen Nervenzusammenbruch und war danach sehr verändert. Immer häufiger begann ihn sein Gedächtnis im Stich zu lassen. Durch Auslandsreisen, besonders in die Schweiz, versuchte er, in Begleitung seiner Frau Sarah Bernard, wieder zu Kräften zu kommen. 1845 schrieb er zuversichtlich: „Ich bin so in Entdeckungen drin, daß ich kaum Zeit zum Essen habe.“ Zunehmende Gedächtnisschwäche und Gefäßverkalkung führten schließlich dazu, daß er seine Stellung in der Royal Institution aufgeben mußte. „Möglicherweise“, vermutete Asimov, „ist auch Faraday - wie Davy und Scheele - ein Beispiel für Chemiker, die an einer leichten chronischen Vergiftung litten.“ Er starb am 25. August 1867 in Hampton Court bei London.

 

Theorie der elektromagnetischen Welle: Maxwell

Es blieb der Genialität des schottischen Mathematikers und Physikers James Clerk Maxwell (1831-1879) Vorbehalten, die Gedankengänge seines Kollegen Faraday in die Sprache der Mathematik zu übersetzen. Faraday hatte die Zusammenhänge zwar geahnt, ihm fehlte aber das notwendige mathematische Rüstzeug, weil (nach seiner eigenen Aussage) seine einzige mathematische Tätigkeit sich darin erschöpft hatte, die Kurbel einer Rechenmaschine zu drehen. Maxwell, wohl der größte theoretische Physiker des 19. Jahrhunderts, wurde am 13. Juni 1831 in Edinburgh geboren. Sein Vater zog sich in jungen Jahren auf sein Gut Glenlair im Süden Schottlands zurück, und James wuchs dort als einziges Kind auf. Seine Mutter starb, als er neun Jahre alt war. Er vergrub sich in Bücher, zeichnete und verfaßte Gedichte, doch auch sein mathematisches Talent machte sich frühzeitig bemerkbar. Kaum fünfzehn Jahre alt, verfaßte er eine Arbeit über das Zeichnen ovaler Kurven, die in den Berichten der „Royal Society of Edinburgh“ abgedruckt wurde.

 

James Clerk Maxwell Poster ^[5]

 

Viele hielten es für einen schlechten Witz, daß der Verfasser ein halbwüchsiger Junge gewesen sein sollte. Mit sechzehn Jahren wurde er bereits an der Universität zugelassen und studierte Mathematik, Chemie und Physik. Bemerkenswert finden seine Biographen, daß er Kants „Kritik der reinen Vernunft“ im Originaltext las. Nach weiteren naturwissenschaftlichen Studien in Cambridge erhielt Maxwell 1856 eine Professur in Aberdeen. Er befaßte sich mit der Dreifarbentheorie und mit der kinetischen Gastheorie, aus der sich die „Maxwellsche Verteilung“ der Geschwindigkeiten der einzelnen Moleküle eines Gases ergab. 1871 schließlich ging er nach langem Zögern als Professor nach Cambridge und schloß dort zwei Jahre später sein Hauptwerk ab: „Die mathematische Formulierung der Beziehungen zwischen elektrischen und magnetischen Feldern“. Er wies darin nach, daß Magnetismus und Elektrizität nicht isoliert voneinander existieren können. Die „Maxwellschen Gleichungen“ wurden zu den Grundgleichungen der Elektrodynamik und stellten die Wechselbeziehung zwischen elektrischen und magnetischen Feldern dar.

Sie zeigten auch, daß sich ein elektromagnetisches Wechselfeld mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzt. Daraus zog Maxwell seinen berühmten Schluß: „Diese Geschwindigkeit ist so nahe jener des Lichts, daß wir offensichtlich gewichtigen Grund für den Schluß haben, daß das Licht selbst (einschließlich der Strahlungswärme und anderer Strahlungen, falls vorhanden) eine elektromagnetische Störung in Form von Wellen ist, die gemäß elektromagnetischen Gesetzen durch das elektromagnetische Feld fortgepflanzt werden.“

Wie es bei derartig umwälzenden Theorien akademischer Brauch ist, wurde auch Maxwells Elektromagnetismus-Konzept stark bezweifelt. Vorläufig kam noch niemand auf die Idee, daß sich aus seinen vier Gleichungen (und der Gleichung für die Lorentz- Kraft) alle überhaupt bekannten Aussagen über elektrische und magnetische Felder ableiten ließen. Die erste Maxwellsche Gleichung sagte beispielsweise aus, daß Ströme und zeitlich veränderliche elektrische Felder von magnetischen Wirbelfeldern umschlossen sind. Die zweite Gleichung war die Umkehrung: Zeitlich veränderliche Magnetfelder sind von elektrischen Wirbelfeldern umschlossen. Die Folgerungen aus Maxwells Theorie hören sich in lexikalischer Kürze so an: „Wird zum Beispiel eine Dipolantenne an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen, bilden sich um die elektrischen Feldlinien ringförmig magnetische, die im Takt der Wechselspannung auf- und abgebaut werden und ihrerseits elektrische Feldlinien um sich erzeugen und so weiter; es verbreitet sich also ein elektromagnetisches Wechselfeld in den Raum.“

Die Auswirkungen seiner Voraussagen über ein breites Spektrum elektromagnetischer Wellen konnte Maxwell nicht mehr erleben. Er starb am 5. November 1879 in Cambridge an Krebs.

 

Die erste drahtlose Nachrichtenübermittlung: Loomis

Während man sich in Europa über die Theorie die Köpfe zerbrach, stieg ein amerikanischer Zahnarzt in die Praxis der drahtlosen Nachrichtenübermittlung ein. Sein Name war Mahlon Loomis (1826-1886), geboren am 21. Juli in Oppenheim, New York. Er besuchte die Distriktschule bei Springvale, Virginia, arbeitete anschließend dort als Lehrer und ging dann nach Cleveland im US- Bundesstaat Ohio, um Zahnmedizin zu studieren. Im Anschluß an das Studium lieferte er ein perfektes Beispiel nordamerikanischer Mobilität: 1851 zahnmedizinisches Praktikum in Earlville, New York, dann Zahnarztpraxis in Cambridgeport, Massachusetts; 1852 Umzug nach West Springfield, ebenfalls Massachusetts, anschließend Eröffnung einer Praxis in Philadelphia.

 

Der Schotte James Clerk Maxwell griff Faradays Ideen über Kraftlinien auf und entwickelte daraus die elektromagnetische Feldtheorie.

1 - In einem seiner Bücher demonstrierte er ein mechanisches Wirbelmodell zum mathematischen Aufbau der elektromagnetischen Feldtheorie; die Zeichnung stellt den Zusammenhang zwischen den magnetischen Feldlinien (wabenförmige Röhren) und dem elektrischen Strom (kreisförmige Teilchen zwischen den Waben) dar. Mit diesen Vorstellungen war er der Wissenschaft seiner Zeit weit voraus.
2 - Die „Maxwellschen Gleichungen“ gehören zu den wichtigsten Aussagen der Elektrizitätslehre. Sie beschreiben die Verknüpfung zwischen elektrischen und magnetischen Feldern. Die erste Aussage Maxwells betrifft die Aufladung eines Kondensators - nicht nur der Leitungsstrom, sondern auch das sich zeitlich ändernde elektrische Feld ist von einem magnetischen Wirbelfeld umgeben.
3 - Die zweite Aussage Maxwells betrifft den Aufbau eines Magnetfeldes; das sich zeitlich ändernde Magnetfeld ist von einem elektrischen Wirbelfeld umgeben.

 

Ab 1860 schließlich kam er zunächst einmal in Washington D.C. zur Ruhe. Schon in den frühen fünfziger Jahren des 19. Jahrhunderts hatte sich Loomis für die Elektrizität interessiert, doch sein erstes Meisterstück lieferte er auf zahntechnischem Gebiet. Am 2. Mai 1854 ließ er sich ein Kaolin-Verfahren zur Herstellung künstlicher Gebisse patentieren. Sein Gehirn, so sagten ihm seine Landsleute nach, strotzte von Ideen, manche waren durchführbar und manche waren völlig unrealistisch. Seine erste Idee im Hinblick auf Elektrizität befaßte sich mit einer Verknüpfung von Strom und Botanik. Er grub Metallplatten in die Erde, schloß sie an Batterien an und hoffte, dadurch Pflanzen zu etwas rascherem Wachstum anregen zu können.

 

Ein wichtiges Grundlagenwerk ist sein Buch „Elektrizität und Magnetismus“, um 1860; hier ein Auszug aus Maxwells Notizen zu dieser Arbeit.

 

Es scheint, daß die Pflanzen sich durch den Strom nicht drängen ließen. Jedenfalls verlor Loomis das Interesse an diesem Experiment und wandte seine Aufmerksamkeit nach der Erde dem Himmel zu. Er untersuchte die Möglichkeit, die statische Elektrizität höherer Atmosphäreschichten mit Hilfe von Drachen an Metalldrähten abzuleiten. Die gewonnene elektrische Energie hätte bedeutend preiswerter sein müssen als die von seinen herkömmlichen Batterien gelieferte. Bei seinen Versuchen stellte er fest, daß der Draht des einen Drachens den Stromfluß zur Erde des zweiten Drachens beeinflußte. Diese Fernwirkung seiner Anlage hielt er 1864 in einer zeichnerischen Darstellung seines drahtlosen Kommunikationssystems fest.

 

Der Drachentelegraf des Zahnarztes

In der Vorstellung von Loomis schien eine „Aura“ den ganzen Globus einzuhüllen - er nannte sie „the static sea“, das Meer statischer Elektrizität. Er malte sogar Bilder davon, um zu beweisen, daß er wußte, wovon er sprach. Loomis war fest davon überzeugt, daß „elektrische Vibrationen oder Wellen sich rund um die Erde“ fortpflanzen würden, wie „auf der Wasserfläche eines stillen Sees vom Punkt der Störung aus ein Wellenkreis dem anderen folgt“. Im Oktober 1866 gelang es Loomis, Nachrichten über eine Entfernung von 22 Kilometern zwischen dem Cohocton Mountain und dem Beorse Deer Mountain zu übertragen. Bei den Nachrichten handelte es sich um einfache Signale, die mit den Zeigerausschlägen aus der Frühzeit der Telegrafie zu vergleichen waren. Umwälzend neu bei diesem Ereignis war, daß der verbindende Draht fehlte.

Loomis schilderte seine Erfindung folgendermaßen: „Von zwei Berggipfeln der Blue Ridge Mountains in Virginia, in nur etwa 600 Meter Seehöhe, ließen wir zwei Drachen steigen, einen von jedem Gipfel. An der Unterseite der Drachen war ein kleines Drahtgeflecht aus feinem Kupferdraht, etwa 40 mal 40 Zentimeter groß, befestigt; dieses war mit dem 180 Meter langen Draht verbunden, an dem der Drachen hing. Eine Drahtschleife verankerten wir fest in feuchtem Erdreich, das andere Ende schlossen wir an die eine Klemme eines Galvanometers an. Die Ausrüstung und die Geräte waren auf beiden Bergen genau die gleichen; die Uhren waren gleichgestellt, und es war verabredet worden, zu einer ganz bestimmten Zeit an einer Station das Ende des Drahtes, der den Drachen hielt, an die zweite Klemme des Galvanometers anzuschließen, während auf der anderen Station der Anschluß des Drahtes an das Galvanometer bereits erfolgt war.

Dreimal wurde der Kontakt für eine halbe Minute geschlossen und dadurch die Nadel des anderen Galvanometers mit einer Stärke und Präzision bewegt, als ob sie an eine gewöhnliche Batterie angeschlossen wäre.“ Nach diesen ersten Versuchen setzte Loomis seine Experimente fort. 1868 demonstrierte er seine Art der drahtlosen Telegrafie einigen Wissenschaftlern und Kongreßmitgliedern. Angeblich errichtete er zwei stählerne Antennenmasten und richtete eine Signalverbindung vom Loomis-Typ zwischen zwei mehr als drei Kilometer voneinander entfernt ankernden Schiffen in der Chesapeake Bay ein. Am 30. Juli 1872 erhielt er das US- Patent Nummer 129971 auf „Verbesserungen in der Telegrafie“. Es ging als „das erste Patent für drahtlose Telegrafie, das in den Vereinigten Staaten ausgegeben wurde“, in die an solchen Ereignissen reiche Erfindungsgeschichte ein.

Zwar bewilligte der Kongreß dem zahnärztlichen Erfinder 50000 Dollar zur Entwicklung seiner Telegrafie-Verbesserung, aber hinter der vorgehaltenen Hand wurde seine Idee als absurd bezeichnet. Es scheint auch nicht mehr viel dabei herausgekommen zu sein. Eine amerikanische Biografie bescheinigt dem Erfinder das übliche: „Loomis was ahead of his time“, Loomis war seiner Zeit voraus. Um 1877 nahm er eine mehrjährige Stellung als Mineraloge bei der Great Magnetic Iron Ore Co. of Mount Athos bei Lynchburg in Virginia an. Während seiner letzten Jahre besann er sich auf seinen ursprünglichen Beruf und praktizierte als Zahnarzt in Chicago und Parkersburg, West Virginia. Loomis, „der Entdecker und Erfinder des Rundfunks“, verschied am 13. Oktober 1886 in Terre Alta, West Virginia. Er starb, so wurde gemunkelt, an gebrochenem Herzen.

 

Zwischenspiel: Wenn die Funken fliegen

Von liebgewordenen Bezeichnungen trennt sich die Alltagssprache ebenso ungern wie ein Mensch von liebgewordenen Gewohnheiten. Ausdrücke wie Funk, Rundfunk, Funktechnik und eine Reihe anderer „Funkverbindungen sind zumindest seit der Zeit nicht mehr „up to date“, als die Elektronenröhre erfunden wurde und das Kommando über die Radiowellen übernahm. In der Kinderzeit des Radios dagegen waren Funken eine unabdingbare Erscheinung bei der Produktion von elektromagnetischen Wellen. Ein Funke, so definiert ein deutsches Wörterbuch, ist eine kleine, blitzartige Feuererscheinung.

Eine solche Erscheinung beobachtete als erster der deutsche Universalwissenschaftler Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) um 1671 bei einer Reibungselektrisiermaschine in Form einer Schwefelkugel. Entgegengesetzte elektrische Ladungen sind bestrebt, sich auszugleichen. Sind die beiden Ladungsträger durch einen Luftspalt getrennt, kommt es beim Durchgang der elektrischen Ladungen durch die Luft durch Stoßionisation zu Leuchterscheinungen. In vergrößertem Maßstab läßt sich das bei jedem Gewitter beobachten.

Es dauerte fast zwei Jahrhunderte, bis die Wissenschaft einer merkwürdigen Eigenschaft dieser Funkenentladung auf die Spur kam. Der Franzose Felix Savart (1791-1841), der Deutsche Hermann Helmholtz (1821- 1894) und der Amerikaner Joseph Henry (1797-1878) glaubten nicht, daß dieser so rasch ablaufende Vorgang der Funkenentladung aus einem einmaligen Übergang zwischen den Ladungsträgern bestand. Sie waren vielmehr der Überzeugung, daß sich dabei viele Teilentladungen wechselnder Richtung abspielten. Henry, Namenspatron für die Maßeinheit der elektrischen Induktivität, schrieb dazu 1842: „Die Erscheinungen erfordern, die Existenz einer Hauptentladung in einer Richtung anzunehmen und dann mehrere Reflexwirkungen rückwärts und vorwärts, jede schwächer als die vorhergehende, bis das Gleichgewicht wieder hergestellt ist.“

 

Eine Quelle elektromagnetischer Strahlung: Funkeninduktor

Um überhaupt eine solche Funkenentladung erreichen zu können, muß die Potentialdifferenz zwischen zwei entgegengesetzt geladenen und durch einen Luftspalt getrennten Metallkugeln einen bestimmten Höchstwert erreichen. Das heißt, die Spannung muß genügend groß sein, damit eine Funkenstrecke aufgebaut werden kann.

 

 

Auf dem 1831 von Faraday entdeckten Induktionsgesetz beruht die Arbeitsweise der Induktionsapparate, auch Funkeninduktoren genannt. Dies sind Geräte zur Umwandlung von Gleichstrom in hochgespannten Wechselstrom - noch heute arbeiten die Zündspulen der Otto-Motoren nach diesem Prinzip.
1 - Den ersten Apparat dieser Art baute der deutsche Techniker Heinrich Daniel Rühmkorff um 1851 in Paris - davor: eine frühe elektrische Batterie; dieses Flaschenelement wurde 1856 von Grene erfunden.
2 - Dieser Funkeninduktor besteht aus einem Hochspannungstransformator mit einem Selbstunterbrecher sowie einem Funkenlöschkondensator. Schließt man ihn an eine Gleichstromquelle an, werden gedämpfte elektromagnetische Schwingungen erzeugt (hergestellt vermutlich von Ferdinand Ernecke, vor 1905).

 

 

 

Michael Faraday hatte 1822 in sein Tagebuch notiert: „Verwandelte Magnetismus in Elektrizität.“ Damit war das Induktionsprinzip gefunden, das es erlaubte, elektrische Spannungen und Ströme durch Bewegung eines Leiters im Magnetfeld zu erzeugen. Diese Bewegung kann rein mechanischer Natur sein wie zum Beispiel bei der Dynamomaschine. Das Induktionsprinzip ist aber auch wirksam, wenn in eine Spule mit Eisenkern ein immer wieder rasch unterbrochener Gleichstrom geschickt wird.

Diese erste sogenannte Primärspule ist, isoliert von einer zweiten, der Sekundärspule, umgeben, die ganz erheblich mehr Drahtwindungen aufweist. Das ist das Prinzip eines Transformators. Der Strom einer Batterie wird durch einen Hammer und einen Unterbrecher zerhackt und der Primärspule zugefuhrt. Dadurch entsteht eine zeitliche Änderung des Magnetfelds, die zu einer induzierten Hochspannung in der Sekundärspule führt. Diese Hochspannung nun kann durch eine verstellbare Funkenstrecke, zum Beispiel zwei Kugeln, entladen werden.

Berend Wilhelm Feddersen, ein deutscher Physiker, bestätigte 1859 mit seinen Experimenten die Schwingungsformel von Thomson.

 

 

1 - Das „Lichtband“ entstand mit Hilfe eines schnell rotierenden Hohlspiegels, der die pendelnden Entladungen auf eine Fotoplatte projizierte.
2 - Eine zeitgenössische Lithographie zeigte die Versuchsanordnung zur Untersuchung elektrischer Schwingungen bei Funkenentladungen, wie sie Feddersen 1861 durchführte.
3 - Einige der Originalgeräte von Feddersen.

 

Den ersten derartigen Funkeninduktor baute der deutsche Techniker Heinrich Daniel Rühmkorff (1803-1877) um 1851 in Paris. Um niedrig gespannte Ströme in Hochspannungsströme umzuwandeln, mußte er vor allem die Frage der Isolierung der Hochspannungswicklung lösen. Dies war ihm gelungen. Für seine Leistung verlieh ihm Kaiser Napoleon III. den Volta-Preis von 50000 Francs. Der Funkeninduktor wurde im 19. Jahrhundert als Hochspannungsquelle zur Erzeugung von Gasentladungen, Katodenstrahlen und eben von elektromagnetischen Schwingungen angewandt. Er war das geeignete Gerät zum Studium der Funkenentladung.

 

Funkenentladung: Die Theorie und ihr Beweis

Die mathematische Theorie zu Henrys Vorstellung, daß die Entladung oszillatorisch erfolgte, lieferte der britische Physiker William Thomson (1824-1907). Thomson, der spätere Lord Kelvin of Largs, war Sohn eines Mathematikers und wurde als Wunderkind bestaunt, weil er schon im Alter von acht Jahren begeistert den Vorlesungen seines Vaters zuhörte. In seiner „Thomsonschen Gleichung“ stellte er 1853 eine vielbenutzte Formel für die Schwingungsdauer der in elektrischen Schwingungskreisen auftretenden Oszillationen auf.

Eine experimentelle Bestätigung der Schwingungsformel von Thomson lieferte 1859 der deutsche Physiker und Privatgelehrte Berend Wilhelm Feddersen (1832-1918). Feddersen reflektierte das Bild der blitzartig hin und her pendelnden Entladungen mit einem sehr schnell rotierenden Hohlspiegel auf eine fotografische Platte. „Da der Spiegel das Bild an immer andere Stellen warf, entstand auf ihnen ein auseinandergezogenes Lichtband, das sich keineswegs als zusammenhängend erwies, sondern aus abwechselnd hellen und dunklen Streifen bestand: Der Funke schwingt also hin und her, und in gleichem Maß schwankt seine Lichtstärke“ (Kätscher). Daß sich bei diesem Vorgang elektromagnetische Schwingungen im Raum ausbreiten, erschien trotz Faraday und Maxwell den meisten Wissenschaftlern noch als reine Spekulation. Auf dem europäischen Kontinent hatte sich die von Coulomb, Ampere und Weber aufgestellte Fernwirkungstheorie gehalten. Sie besagte, daß ruhende oder bewegte elektrische Ladungen ohne Zwischenmedium, aus der Ferne, und ohne zeitliche Verzögerung in Wechselwirkung träten.

Kein Wort also von elektromagnetischen Feldern, die sich mit einer endlichen Geschwindigkeit, nämlich der Lichtgeschwindigkeit, im Raum ausbreiteten. Spekulation mußten die elektromagnetischen Schwingungen so lange bleiben, bis ein geeignetes Nachweisgerät für die unsichtbare Strahlung gefunden worden war. Es war das Verdienst eines deutschen Physikers, einen solchen Detektor entwickelt zu haben.

 

Entdecker der elektromagnetischen Schwingungen: Heinrich Hertz

Am 4. Februar 1878 schrieb ein Student der Physik am Polytechnikum zu München einen Brief an seine Eltern. Er berichtete von der Leipziger „Acta eruditorum“ aus dem Jahr 1684 und äußerte sich begeistert über die ungeheuren naturwissenschaftlichen und mathematischen Fortschritte, die jene Zeit geprägt hatten. Mit Bedauern fügte er den bemerkenswerten Satz hinzu: „Es tut mir wirklich manchmal leid, daß ich nicht damals gelebt habe, wo es noch so viel Neues gab; es gibt zwar auch jetzt noch genug Unbekanntes, aber ich glaube nicht, daß noch jetzt leicht etwas gefunden werden kann, was so umgestaltend auf die ganze Anschauungsweise einwirken kann wie in jener Zeit, wo Teleskop und Mikroskop noch neu waren.“

Nur acht Jahre später sollte eben dieser Student experimentell nachweisen, daß elektromagnetische Schwingungen geeigneter Frequenz in den Raum ausgesendet und an einem entfernten Ort wieder empfangen werden können. Mit dieser umwälzenden Entdeckung wurde die drahtlose Nachrichtenübermittlung grundsätzlich möglich, mehr noch, sie leitete eine neue Etappe der 1 Kommunikation ein. Funkwellen jagen fortan um den Erdball und verbessern entscheidend die Sicherheit im Flugverkehr und in der Schiffahrt. Radar ist aus der Verkehrstechnik nicht mehr wegzudenken, noch weniger Radio und Fernsehen im häuslichen Bereich. All das verdankt die Welt der Entdeckung eines Mannes namens Heinrich Rudolf Hertz. „Er hat an der neuzeitlichen Umgestaltung der Welt wesentlich mitgewirkt“ (Max von Laue, Physiker).

 

Vielseitig begabt - aber unmusikalisch

Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) wurde am 22. Februar als erstes Kind des wohlhabenden und angesehenen Rechtsanwalts Dr. jur. Gustav Ferdinand Hertz und seiner Frau Anna Elisabeth in Hamburg geboren. Vater Hertz, der drei seiner Söhne und seine Frau überlebte, wurde später Oberlandesgerichtsrat und dann Justizsenator der Freien und Hansestadt Hamburg. Sohn Heinrich stellte schon als Kind seine überragenden Fähigkeiten unter Beweis: ein hervorragendes Gedächtnis (er konnte 100 Fabeln auswendig aufsagen), handwerkliche Talente (er tischlerte kleine Gebrauchsgegenstände und fertigte Drechslerarbeiten aus Elfenbein), künstlerische Begabung (einmal fragte der Hausarzt, wer der Michelangelo im Hause sei; unten stehe ein ganzes Brett gelungener Tongegenstände), außerordentliches Sprachtalent (er lernte Englisch, Französisch, Latein, Griechisch und Arabisch) und zudem eine außergewöhnliche mathematische Begabung. Der gewöhnliche Sterbliche kann jedoch mit Erleichterung feststellen, daß diese schier unglaubliche Talentpalette wenigstens einen Makel aufweist: Hertz war absolut unmusikalisch. Eine Sinfonie per Radio in Stereo gesendet, hätte ihn vermutlich kaum sonderlich beeindruckt, obwohl eben dies dank seiner Entdeckung erst ermöglicht wurde.

Von 1863 bis März 1872 besuchte Heinrich Hertz eine private höhere Bürgerschule und erhielt anschließend zwei Jahre lang Privatunterricht zur Vorbereitung auf die Oberstufe eines humanistischen Gymnasiums. Er war zwar nicht immer Klassenprimus, doch seine Lehrer bescheinigten ihm ein großes Wissen. 1875 machte er im hochangesehenen Johanneum sein Abitur. Kurz vor der Prüfung schrieb der Achtzehnjährige in einem Lebenslauf: „Ich gedenke, wenn es mir gelingt, die Maturitätsprüfung (Abitur) zu bestehen, nach Frankfurt am Main zu gehen und dort ein Jahr bei einem preußischen Baumeister zu arbeiten, wie es für die spätere Ablegung von Staatsexamen erforderlich ist; nur in dem Falle, daß ich mich für diesen Beruf nicht geeignet zeigen sollte oder daß meine Neigung zu den Naturwissenschaften noch wachsen sollte, werde ich mich der reinen Wissenschaft widmen. Daß ich dasjenige ergreife, für das ich am tüchtigsten bin, dafür möge Gott sorgen.“ Er sorgte dafür.

 

Eine sogenannte Tangentenbussole, die Heinrich Hertz bei seinen Untersuchungen der elektromagnetischen Schwingungen benutzte. Sie stammt aus dem Jahre 1890

 

Ebenfalls um ein Hertzsches Originalgerät handelt es sich bei dieser Drehspiegelapparatur zur Untersuchung elektrischer Funkenentladungen aus dem Jahre 1887.

 

Vom Bau zur Wissenschaft

Zunächst peilte Heinrich Hertz also das Berufsziel „Bauingenieur“ an und leitete die entsprechenden Schritte ein. Neun Monate lang, bis Dezember 1875, arbeitete er wie geplant in einem Baubüro in Frankfurt am Main und ging dann bis zum Frühjahr des folgenden Jahres ans Polytechnikum in Dresden. Es folgte das Einjährig-Freiwilli- gen-Jahr beim neugegründeten 1. Garde- Eisenbahnregiment. Mittlerweile waren ihm Zweifel an der Richtigkeit seiner Berufswahl gekommen, auch wenn eine wissenschaftliche Laufbahn ihm in einem Akt der Selbstunterschätzung zu hoch gegriffen erschien. Begabten jungen Leuten wie Hertz attestierte Max von Laue: „Solche Jünglinge haben eine gute Vorstellung von den zu überwindenden Schwierigkeiten, aber keine von den eigenen Kräften.“

Die Entscheidung fiel im Oktober 1877 in München. Am 1. November schrieb Hertz in einem Brief an seine Eltern: „Ihr wundert euch vielleicht, daß dieser Brief dem vorigen so schnell folgt; ich dachte auch nicht, so bald wieder zu schreiben, aber es ist diesmal in einer wichtigen Sache, die keinen langen Aufschub verträgt. Es ist nämlich ein beschämendes Geständnis für mich, aber es muß doch heraus, ich möchte noch jetzt im letzten Augenblick umsatteln und Naturwissenschaften studieren.“ Vater Hertz billigte den Entschluß seines Sprößlings ohne inquisitorische Fragen und pflichtgemäße Gegenargumente. Heinrich Hertz immatrikulierte sich also im Wintersemester 1877/78 am Münchner Polytechnikum, um Physik zu studieren. Im Oktober 1878 ging er an die Friedrich-Wilhelm-Universität in Berlin, angezogen vom Ruhm der beiden Wissenschaftler Gustav Robert Kirchhoff und Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz.

Preisfrage: Besitzt Strom eine träge Masse? Nach nur zwei Semestern in München, in denen er sich vornehmlich mit den Werken der großen klassischen Physiker und Mathematiker beschäftigte, war Heinrich Hertz bereits so tief in die physikalische Wissenschaft eingedrungen, daß er sich ohne zu zögern an eine Preisaufgabe der Philosophischen Fakultät der Berliner Universität heranwagte. Der Große Preis war für denjenigen bestimmt, der experimentell feststellen konnte, ob die elektrische Ladung, die sich in einem Leiter als Strom bewegt, eine träge Masse (volkstümlich würde man sagen „Gewicht“) besitzt. Heute weiß man natürlich, daß Elektronen mit einer (wenn auch winzigen) trägen Masse durch den Draht jagen, aber damals war der Mechanismus der Stromleitung noch gänzlich unbekannt.

Hertz löste die Aufgabe zur Zufriedenheit seiner Fakultät, auch wenn sein Ergebnis heute überholt ist. Er brauchte dazu nur drei Monate. Am 4. August 1879 berichtete er stolz seinen Eltern: „Ich habe nicht nur den Preis erhalten, sondern das Urteil der Fakultät war so lobend abgefaßt, daß mir das den Wert des Preises fast auf das Doppelte erhöhte.“ Ähnlich zügig stellte Hertz seine umfangreiche Doktorarbeit „Über die Induktion in rotierenden Kugeln“ fertig. Lehrer, Freund und Mentor Helmholtz urteilte: „Acuminis et doctrinae specimen laudabile“ - eine lobenswerte Probe des Scharfsinns und der Gelehrsamkeit.

Mit atemberaubendem Tempo ging die Hertz-Karriere weiter. Sogar die Beamten des Ministeriums paßten sich der Geschwindigkeit an und genehmigten nach nur fünf Tagen Bedenkzeit das Gesuch von Hertz, nach lediglich vier Semestern die Doktorprüfung ablegen zu dürfen. Am 5. Februar 1880 promovierte er mit der seltenen Beurteilung „magna cum laude“. Nach zweieinhalb Jahren Assistentenzeit bei Helmholtz in Berlin und vierzehn weiteren wissenschaftlichen Arbeiten habilitierte er sich im Mai 1883 mit einer Arbeit über Glimmentladungen als Privatdozent für mathematische Physik an der Universität Kiel. Doch in Kiel gingen ihm seine theoretischen Pflichtvorlesungen auf die Nerven, und zu Experimenten hatte er offenbar wenig Gelegenheit.

 

 

 

Hier sind Originalgeräte abgebildet, mit denen Heinrich Hertz in den 80er Jahren des vorigen Jahrhunderts die Eigenschaften elektromagnetischer Wellen untersuchte:

1 - Kreisförmiger Resonator mit kleiner, einstellbarer Funkenstrecke und Halterung für Mikroskop, 1888.
2 - Ein kreisförmiger Resonator mit kleiner, einstellbarer Funkenstrecke, 1887.
3 - Parabolische Hohlspiegel; rechts der Sender, links der Empfänger. Mit diesen Geräten wies Hertz verschiedene Eigenschaften der elektromagnetischen Wellen nach, 1888.

 

Kleine Funken und eine „sonderbare Reaktion“

„Noch nicht achtundzwanzig Jahre alt, fühlte sich Heinrich Hertz damals in Kiel auf einem Abstellgleis. Dennoch bereiteten sich hier große Dinge vor“ (Kätscher). Die elektromagnetischen Wellen begannen, in sein Blickfeld zu rücken. 1884 erschien seine Arbeit „Über die Beziehungen zwischen den Max- wellschen elektrodynamischen Grundgleichungen und den Grundgleichungen der gegnerischen Elektrodynamik“. Zunächst einmal empfand Hertz es als „Erlösung“, daß er im Winter 1884 den Ruf als Ordinarius der Physik an die Technische Hochschule Karlsruhe erhielt. In Karlsruhe bekam er ein eigenes experimentelles Institut, doch seine Freude wurde wieder durch den mißlichen Umstand getrübt, daß er „Angstvorlesungen“ (Hertz) halten mußte.

Die Entdeckung der elektromagnetischen Wellen begann mit einem Zufall. Bei einem seiner vielen Experimente mit elektrischen Entladungen beobachtete Hertz, daß bei einer dicht neben der Anordnung liegenden Spule kleine Fünkchen, „Nebenfunken“, übersprangen. Das schien das Vorhandensein von elektromagnetischen Wellen anzudeuten. Diese Feststellung löste bei Hertz, wie seine Kollegen tuschelten, eine „sonderbare Reaktion“ aus. Er ließ Vorlesungen aus- fallen und hängte einen Zettel an seine Tür mit dem Hinweis, daß er vierzehn Tage lang nicht zu sprechen sei. Fieberhaft begann er, sich genauer mit diesem Nebenfunken-Phä- nomen zu befassen. Im November 1886 konnte er dieselbe Wirkung schon auf eine Entfernung von eineinhalb Metern feststellen.

Am 5. Dezember 1886 erstattete er seinem Lehrer Helmholtz Bericht: „Ein dicker gerader Kupferdraht von drei Metern Länge ist an seinen Enden mit zwei Kugeln von 30 Zentimetern Durchmesser oder zwei Konduktoren von ähnlicher Kapazität versehen, ln seiner Mitte ist der Draht unterbrochen durch eine Funkenstrecke von dreiviertel Zentimetern zwischen kleinen Messingkugeln. Zwischen den letzteren läßt man nun knatternde Funken eines großen Induktoriums übergehen, dabei werden, was freilich von vornherein kaum zu vermuten wäre, die elektrischen Schwingungen, welche dem gradlinigen Stromkreis eigentümlich sind, erregt, und diese üben nun eine verhältnismäßig sehr starke induzierende Wirkung auf die Umgebung aus.“

 

Zum ersten Mal: Sender und Empfänger

Der unterbrochene Draht mit den knatternden Funken stellte also nach heutigem Sprachgebrauch einen Sender dar. Nun fehlte nur noch eine Anordnung, mit der sich die Wirkung der „elektrischen Schwingungen“ nachweisen ließ, ein Empfänger. Hertz berichtete auch darüber an Helmholtz: „In einer einfachen viereckigen Strombahn von 75 Zentimetern Seitenlänge, welche aus dickem Kupferdraht bestand und in welcher sich nur eine kurze Funkenstrecke befand, habe ich noch in einer Entfernung von zwei Metern Funken erhalten. - Allerdings verhalten sich hier verschiedene Stromkreise verschieden, und es ist mir, wie ich glaube, gelungen, hier die Erscheinung der Resonanz nachzuweisen; die beiden Stromkreise können durch Änderung des einen und des anderen auf ein Maximum der Wirkung abgestimmt werden, obgleich die Schwingungszeit der Ordnung nach nur eine hundertmillionstel Sekunde beträgt.“ Damit hatte Hertz das Abstimmen zwischen Sender und Empfänger angesprochen, das heute beim Radiogerät mit dem Drehkondensator vorgenommen wird.

Weitere Versuche ergaben erstaunliche Ergebnisse. Stellte er ein Metallblatt zwischen Sender und Empfänger, waren keine Nebenfunken mehr zu sehen. Bei dazwischengehaltenen Isolatoren, etwa eine nicht- leitende Glasplatte, sprangen jedoch wieder Funken über. Hertz dehnte die Entfernung zwischen Sender und Empfänger immer weiter aus, bis ihm die Länge seines Physikhörsaals eine 15-Meter-Grenze setzte. Im März 1888 brachte er an einer der Stirnwände ein acht Quadratmeter großes Zinkblech an, das ihm als Spiegel für seine „Strahlen elektrischer Kraft“ dienen sollte. Tatsächlich gelang es ihm, mit seinem Drahtkreis-Resonator Schwingungsknoten und Schwingungsbäuche von stehenden Wellen nachzuweisen, die durch Überlagerung der ausgesandten mit der zurücklaufenden, reflektierten Welle entstanden waren. Aus dem Abstand von Knoten und Bäuchen ermittelte Hertz eine Wellenlänge von 9,6 Metern.

 

Lichtstrahlen von sehr großer Wellenlänge?

Die Haupteigenschaften des sichtbaren Lichts, so hatte die Wissenschaft erkannt, waren gradlinige Ausbreitung, Reflexion, Brechung und Polarisation. Genau diese Eigenschaften mußte Hertz nun an seinen Wellen nachweisen, wenn die elektromagnetische Lichttheorie von Maxwell bestätigt werden sollte. Im November und Dezember 1888 kam es „zu jenen weltberühmten und unvergänglichen, dabei nicht einmal vier Wochen währenden Experimenten, die Hertz in seiner Arbeit "Über die Strahlen elektrischer Kraft" beschreibt (Kätscher). Zunächst einmal mußte Hertz feststellen, ob sich die vom Sender in alle Richtungen ausgestrahlten Wellen bündeln ließen. Nach dem Vorbild aus der Optik bestellte er am 20. November 1888 einen parabolischen Hohlspiegel in Form eines offenen Zylinders, in dessen Brennlinie ein verkleinerter Sender mit 66 Zentimeter Wellenlänge angebracht wurde. Vier Tage später baute er in einen zweiten, genau gleichen Hohlspiegel seinen Empfänger ein. Und dann begannen die genialen Versuche, die in dem von Hertz sehr vorsichtig formulierten Ergebnis gipfelten, daß man diese Strahlen elektrischer Kraft „vielleicht auch als Lichtstrahlen von sehr großer Wellenlänge bezeichnen“ könnte.

Im einzelnen ergaben sich als Nachweis für die geradlinige Ausbreitung: Die gebündelte Wellenstrecke zwischen den Hohlspiegeln ließ sich durch einen Metallschirm oder einen „Gehülfen“ unterbrechen; für die Reflexion: die Zinkblechwand führte zu stehenden Wellen; für die Brechung: mit einem 600 Kilogramm schweren Prisma aus Hartpech konnte Hertz die Änderung der Fortpflanzungsrichtung seiner Wellen nachweisen; und schließlich für die Polarisation: Standen sich die beiden Hohlspiegel so gegenüber, daß die Brennlinien parallel zueinander lagen, zeigte sich im Empfängerspiegel der sekundäre Funken; drehte Hertz aber den offenen Zylinder des Empfängers so in derselben Ebene, daß die Brennlinien sich im 90°-Winkel kreuzten, blieben die Funken weg, die Wellen waren also in einer bestimmten Schwingungsebene polarisiert.

Damit waren eigentlich alle Zweifel vom Tisch, daß elektromagnetische Wellen und Licht sich nur in der Wellenlänge unterschieden. Doch Hertz selbst trat noch im Herbst 1889 in der Heidelberger Naturforscherversammlung als „advocatus diaboli“ seiner eigenen Entdeckung auf und verlangte den Nachweis elektromagnetischer Eigenschaften beim Licht; einen Nachweis, den er selbst längst erbracht hatte.

 

Reiche Anerkennung und früher Tod

Seine sensationeilen Forschungen brachten Heinrich Hertz eine Flut von Medaillen, Preisen und Angeboten ein sowie die Mitgliedschaft in sieben Akademien. Aus der Vielzahl von Berufungen wählte er Ostern 1889 die Universität Bonn. Über seine Zeit als Experimentalphysiker in der Stadt am Rhein schrieb Max von Laue: „In den Vordergrund traten in Bonn theoretische Untersuchungen. Die erwähnten Unklarheiten in Maxwells Hauptwerk, so gering sie im Vergleich zum Ganzen sein mochten, boten doch den Gegnern Angriffspunkte. 1890 gab nun Hertz in einer Arbeit von klassischer Knappheit und Klarheit ,Uber die Grundgleichungen der Elektrodynamik für ruhende Körper’ der Elektrodynamik jene architektonisch wundervolle Form, vor der ein Boltzmann staunend bekannte: ,War es ein Gott, der diese Zeichen schrieb?’ Seitdem antwortet jeder Physiker, nach dem Wesen der Maxwellschen Theorie befragt, mit Hertz: ,Diese Theorie ist das System der Maxwellschen Gleichungen.’“ Nur ein Physiker kann mit solch jubelnder Begeisterung über mathematische Formeln sprechen.

Hertz war mittlerweile vierunddreißig Jahre alt, als er seine große theoretische Arbeit, das rund 300 Seiten starke Buch „Die Prinzipien der Mechanik in neuem Zusammenhänge dargestellt“, begann. Die Veröffentlichung konnte er nicht mehr miterleben. Er begann, an einer qualvollen Krankheit zu leiden. Helmholtz vermutete eine tückische, unaufhaltsam fortschreitende Knochenkrankheit, der behandelnde Arzt dachte an Tuberkulose. Am 7. Dezember 1893 hielt der große Wissenschaftler seine letzte Vorlesung. Zwei Tage später schrieb der Mann mit den blauen Augen und dem rötlichen kurzgeschnittenen Vollbart seinen Eltern: „Wenn mir wirklich etwas geschieht, so sollt Ihr nicht trauern, sondern sollt ein wenig stolz sein und denken, daß ich dann zu den besonders Auserwählten gehöre, die nur kurz leben und doch genug leben. Dies Schicksal habe ich mir nicht gewünscht und gewählt, aber wo es mich getroffen, muß ich zufrieden sein, und wenn mir die Wahl gelassen wäre, würde ich es vielleicht selbst gewählt haben.“ Heinrich Rudolf Hertz starb am 1. Januar 1894 mit 37 Jahren in Bonn.

 

Pioniere im Vorfeld der Funktechnik

Heinrich Hertz hatte kein sonderliches Interesse für die technische Anwendung seiner Entdeckung an den Tag gelegt. Sein wissenschaftlicher Geist konzentrierte sich ganz auf die physikalischen Erkenntnisse. Es scheint auch nicht zu stimmen, wie so oft nachzulesen ist, daß Hertz die Verwendbarkeit der elektromagnetischen Wellen für Fernmeldezwecke bestritten hat. Vielmehr wurde er nach Möglichkeiten der drahtlosen technischen Energieübertragung gefragt, und nur dafür sah er keine Chance. Hertz hatte zwar den ersten Sender und den ersten Empfänger gebaut, aber um über größere Entfernungen Zeichen geben zu können, um also den Schritt zur drahtlosen Telegrafie zu schaffen, waren noch erhebliche Verbesserungen an den Gerätschaften notwendig. Der Hertzsche Wellenanzeiger war zwar genial in seiner Einfachheit, aber die Funken konnten nur mit der Lupe beobachtet werden. Eine wirksame Demonstration seiner sensationellen Experimente vor einem größeren Publikum beispielsweise war in dieser frühen Zeit praktisch noch gar nicht möglich.

Drei Dinge brauchte diejunge Radiotechnik: stärkere Funkengeber, wirksamere Sende- und Empfangsvorrichtungen in Form von Antennen und ein empfindlicheres Anzeigeinstrument für die elektromagnetischen Wellen. Natürlich stellen sich diese Dinge als Notwendigkeit nur aus unserer heutigen Sicht dar. Denn damals konnte niemand voraussehen, welch erstaunliche Leistungen die Nachrichtentechnik schon wenige Jahrzehnte später vollbringen würde. Aber wie es so oft in der Geschichte der Erfindungen geht: Was notwendig war, wurde tatsächlich innerhalb eines verhältnismäßig kurzen Zeitraums an höchst unterschiedlichen Orten erfunden.

 

Aus dem Laboratorium von Heinrich Hertz stammt dieses Fragment eines Hitzdraht-Galvanometers, 1887

 

Diese Resonatoren mit einstellbaren Funkenstrecken, 1888.

 

Edouard Branly: Erfinder des Kohärers

An der Ecole Normale Superieure in Paris galt Desire Edouard Branly (1844-1940) als geradezu genialer Student. Ähnlich begeistert äußerten sich seine Lehrer am Lyceum de St.-Quentin, an dem sein Vater Professor war. Branley wurde am 23. Oktober in Amiens geboren. Er studierte Physik und Medizin und erwarb in beiden Fächern einen Doktorgrad. Den Doktor in Physik bekam er schon nach drei Studienjahren an der Sorbonne. Ende der sechziger Jahre wurde er Professor am Lyceum von Bourges. Doch dann zog es ihn nach Paris zurück und er lehrte zuerst an der Sorbonne, ab 1886 schließlich als Physikprofessor am Institut Catholique in Paris.

 

 Das Foto zeigt Edouard Branly im Jahre 1930, schon in hohem Alter, bei Experimenten in seinem Labor in Paris. [6]

 

Bei Versuchen über die elektrische Leitfähigkeit stellte Branly fest, daß elektromagnetische Wellen die Leitfähigkeit mancher pulverisierten Stoffe beeinflussen konnten. Schon 1885 war ihm bei seinen medizinischen Untersuchungen aufgefallen, daß menschliche und tierische Nerven keine durchgehenden Fasern waren, sondern aus Neuronen bestanden, die zwar dicht nebeneinander lagen, aber nicht unbedingt in direktem Kontakt standen. Daraus mußte er schließen, daß die Neuronen durch unbekannte Einflüsse manchmal leitend waren und manchmal nicht. Diese Beobachtungen und Überlegungen wurden zur Grundlage für Branlys Nachweisgerät für elektromagnetische Wellen, das später Kohärer oder Fritter genannt wurde und ihm 1921 den Nobelpreis für Physik einbrachte.

Der Kohärer bestand aus einem bleistiftgroßen Glasröhrchen, das mit Eisenpulver gefüllt war. Wenn elektromagnetische Wellen das Röhrchen trafen, fritteten (klebten) die Eisenteilchen zusammen und setzten den elektrischen Widerstand der Anordnung herab. Durch leichte Erschütterung konnte die Verbindung der Teilchen wieder gelöst werden. Das Kohärer-Prinzip war schon vor Branly beobachtet worden. 1850 bemerkte der Franzose Guitard, daß sich in staubiger Luft unter dem Einfluß von Elektrizität Flocken bildeten. 1866 kam Samuel Alfred Varley zu ähnlichen Ergebnissen. 1879 fand Lord Rayleigh heraus, daß sich Schneeflocken unter der Einwirkung von atmosphärischer Elektrizität zu Formationen zusammenballen konnten. Und schließlich war da der italienische Professor Calzecchi Onesti. Er entdeckte, daß Kupferspäne zwischen zwei Messingplatten elektrischen Strom normalerweise nicht leiteten, der Widerstand der Anordnung aber von mehreren Millionen auf einige hundert Ohm absank, wenn man sie einer Hochspannungsentladung aussetzte. 1884 veröffentlichte er seine Erfindung in der italienischen Zeitschrift „II Nuovo Cimento“, doch kaum jemand nahm sie zur Kenntnis. Das änderte sich erst, als Branly seine Ergebnisse im Mai 1891 in der französischen Zeitschrift „La Lumiere Electrique“ bekannt gab.

 

 

 

Vierzig Jahre zuvor hatte er ein winziges Instrument erfunden, mit dem die „Hertzschen Wellen“ nachgewiesen werden konnten. Sein „Fritter“ oder „Kohärer“ erregte in allen physikalischen Laboratorien der Welt großes Aufsehen und wurde zur Grundlage des funkentelegrafischen Verkehrs. Durch elektrische Wellen wurde das Nickelpulver magnetisiert, klumpte zusammen und ließ den Strom ungehindert fließen. Ein automatisch arbeitendes Hämmerchen ließ die „getrifteten“ Späne ständig wieder auseinanderfallen, so daß das Gerät für auftreffende Wellen ebenso ständig anzeigebereit war.

Der Branly-Kohärer wurde zum Handwerkszeug der Funkpioniere. Als Branly dreiundneunzig war und Marconi starb, sagte er: „Er war der einzige Mensch, der in der Lage war, meine eigene Erfindung zum größeren Ruhm der Wissenschaft aufzugreifen und weiter zu entwickeln.“ Und er feierte seinen fünfundneunzigsten Geburtstag, als er den Mißbrauch des Rundfunks zu Propagandazwecken anprangerte: „Der Gedanke ärgert mich, daß ich an seiner Erfindung beteiligt war.“ Im März 1940 holte er sich in seinem bescheidenen Labor eine Erkältung, von der er sich nicht mehr erholte. Er starb am 24. März 1940 in Paris, einsam, unverstanden und frustriert, so wurde behauptet.

 

Oliver Lodge: Gespräche mit dem Jenseits

Die Entdeckung des Deutschen Heinrich Hertz schlug auch in England elektromagnetische Wellen. Dort beschäftigte sich neben anderen auch der Physiker Oliver Lodge (1851-1940) mit dem Branly-Detektor und erfand wahrscheinlich auch die Bezeichnung Kohärer. Einen Platz unter den maßgeblichen Pionieren der Funktechnik sicherte ihm aber seine Untersuchung eines Phänomens, das er „syn- tony“ nannte, die Frequenzabstimmung oder Resonanz von Sender und Empfänger. Oliver Joseph Lodge gehörte einer Familie mit ungewöhnlichem Kinderreichtum an. Er wurde als ältestes von neun Kindern am 12. Juni im Städtchen Penkhull, Staffordshire, geboren.

Sein Großvater, Geistlicher und Schulmeister, hatte fünfundzwanzig Kinder in die Welt gesetzt. Lodge selbst brachte es auf zwölf Sprößlinge. Bis zu seinem vierzehnten Lebensjahr erhielt er Privatunterricht und arbeitete dann im Geschäft seines Vaters. Seine erste Bekanntschaft mit der Wissenschaft machte er auf der Newport Grammar School. Bei seinen regelmäßigen Abstechern nach London hörte er sich Vorlesungen an der Royal Institution an, die seinen Wissensdurst erst so recht entfachten. In Abendkursen bildete er sich weiter. Mit zweiundzwanzig Jahren war er soweit, daß er sich am Royal College of Science und am University College in London immatrikulieren konnte. 1877 graduierte er sich im Fach Physik und vier Jahre später, 1881, wurde er der erste Physikprofessor am neuen University College in Liverpool. Er blieb dort neunzehn Jahre lang.

In den neunziger Jahren beschäftigte Lodge sich vornehmlich mit der elektromagnetischen Strahlung und führte ähnliche Experimente wie Hertz durch. Am 1. Juni 1894 sprach Lodge in einer Feierstunde zu Ehren des fünf Monate zuvor verstorbenen Hertz in der Royal Institution über „Das Werk von Hertz“. In diesem Vortrag ließ er seine Erfahrungen mit eigenen Experimenten einfließen und betonte, wie wichtig es sei, Sender und Empfänger genau aufeinander abzustimmen, um bestmögliche Ergebnisse zu erhalten. Die Hertzschen Schwingungen seien sehr stark gedämpft gewesen, der Empfänger mußte also auf Wellen fast aller Frequenzen ansprechen. Bei einer ungedämpften Schwingung dagegen könnte ein Empfänger geschaffen werden, der nur auf genau diese eine Wellenlänge anspräche. Lodges Vortrag wurde veröffentlicht und anschließend als Beitrag in ein Buch aufgenommen. Er beeinflußte eine ganze Reihe von Radiopionieren in aller Welt.

Am 16. August 1898 erhielt Lodge das britische Patent Nr. 609154 für eine Anordnung mit einstellbarem Funkeninduktor zur Frequenzabstimmung von Sender und Empfänger. Damit konnte sich die Erkenntnis durchsetzen, daß zur Wahl einer bestimmten Sendestation eine Abstimmung unumgänglich war. Das Lodge-Patent wurde allerdings später durch ein Patent der Marconi Company wertlos. Nach dem ersten Funktelegramm über den Ozean gab Lodge neidlos zu: „Marconis Werk war, wie das Werk eines Dichters, der die Worte anderer in einem perfekten Gedicht zusammenfaßt, nichtsdestoweniger brillant und einzigartig.“

Schon 1883 hatte Lodge begonnen, sich für Telepathie, Telekinese und für Kontaktaufnahme mit Verstorbenen zu interessieren. Er besuchte Seancen und glaubte an nebelhafte Manifestationen von Geistern. 1916 veröffentlichte er das recht mysteriöse Buch „Raymond: Oder Leben und Tod“. Raymond war sein jüngster Sohn, der im Ersten Weltkrieg gefallen war. Seiner Ansicht nach war es möglich, mit dem Planeten Mars durch gigantische geometrische Figuren in Verbindung zu treten, die in den Sand der Sahara gezeichnet werden sollten. Als er achtzig Jahre alt war, versprach er, nach seinem Tod mit der Welt Kontakt aufzunehmen. Er übergab der English Society of Psychical Research ein versiegeltes Dokument und erklärte, daß seine Nachricht aus dem Jenseits diesem Dokument entsprechen würde. Lodge starb am 22. August 1940 im Alter von neunundachtzig Jahren in Lake bei Salisbury. Über eine Kontaktaufnahme aus dem Jenseits ist allerdings leider nichts bekannt.

  

Nicola Tesla in seinem Arbeitsraum, 1895. Der kroatische Wissenschaftler und Elektroingenieur war 1884 in die USA übergesiedelt, wo er noch rund sechs Jahrzehnte lebte und arbeitete. [7]

 

Ausschnitt aus der amerikanischen Patentschrift Nr. 454622, die Tesla 1891 für seinen „Tesla-Transformator“ erhielt.

 

Fortschritte in Italien und in den USA

Augusto Righi (1850-1920), italienischer Physiker, war Hochschullehrer in Palermo und Bologna und überdies Lehrer von Marconi. Righi untersuchte die Eigenschaften der Dielektrika, erfand ein Mikrofon mit leitendem Pulver und stellte zahllose Experimente mit elektromagnetischen Wellen an. Vor allem aber erfand er 1892 einen Kugeloszillator für elektromagnetische Wellen im Zentimeterbereich, der ihm zu Ehren „Righischer Oszillator“ getauft wurde. Im Grunde handelte es sich dabei um eine Verbesserung der Anordnung von Heinrich Hertz. Das Righi-Gerät bestand aus vier Kugeln, die in einer Achse lagen. Die beiden äußeren Kugeln bildeten die sogenannte Vorfunkenstrecke und die beiden inneren größeren Kugeln die Hauptfunkenstrecke.

Die Frequenz und damit natürlich die Wellenlänge der durch einen Induktor erzeugten Schwingungen ließ sich durch Verschieben der beiden Kapazitäten verändern, die auf den beiden Drahthaltern der äußeren Kugeln aufgesetzt waren. Der Nachweis der elektromagnetischen Wellen erfolgte mit dem Righischen Resonator, einem auf ein Glasrechteck aufgeklebten Stanniolstreifen, der in der Mitte geritzt war. Es ist nicht verwunderlich, daß Marconi seine Versuche mit dem Oszillator seines Lehrers begann. Allerdings sollte sich das Gerät zur Überbrückung größerer Reichweiten als gänzlich ungeeignet erweisen.

Neben Edison hatten die Vereinigten Staaten noch einen weiteren „elektrotechnischen Zauberer“. Sein Name war Nicola Tesla (1856-1943), am 10. Juli in dem jugoslawischen Dorf Smilian geboren, nach einem Studium in Graz und Prag und Jobs bei Telegrafengesellschaften in Budapest und Paris 1884 in die USA eingewandert, am 7. Januar 1943 in New York gestorben. Er arbeitete eine Zeitlang mit Edison zusammen, aber „als Edison für eine Erfindung Teslas nicht die versprochene Summe bezahlte, kündigte der äußerst neurotische Tesla sofort und machte sich selbständig“ (Asimov). Tesla war Pionier der Wechselstromtechnik. Im Jahr 1889 begann er, seine Aufmerksamkeit den Hochfrequenz- und Hochspannungsströmen zuzuwenden. Er konstruierte dafür eine besondere elektrische Anordnung in Form eines Induktionstransformators von geeigneter Größe und Apparate, deren Leistung die Fachwelt in Erstaunen versetzte. Erstaunen beim fachlich weniger orientierten Publikum erregte er, als er mit seinem Gerät halbmeterlange Funken in seine Hand schlagen ließ. 1891 wurde sein „Teslatransformator“ vorgestellt.

 

4 - Alexander S. Popows berühmtes „Gewitter-Warngerät“ von 1895.
5 - Zusammen mit dem Franzosen Ducretet entwickelte Popow 1898 eine radiotelegraphische Anlage.

 

In der Folgezeit arbeitete er an der Entwicklung weiterer Hochfrequenzmaschinen und richtete mehrere Funkstationen ein. Schon vor Marconi erreichte er mit seinen elektrischen Wellen tatsächlich Reichweiten von über 30 Kilometern. Doch er hatte dabei keineswegs die Funktelegrafie im Auge, sondern er wollte elektrische Energie auf größere Entfernungen ohne Überlandleitungen übertragen. Als er die Aussichtslosigkeit dieser Unternehmung erkannte, gab er die Weiterarbeit auf. 1912 sollte der Nobelpreis für Physik gemeinsam an Edison und Tesla verliehen werden. Doch Tesla war ziemlich nachtragend und verzichtete auf die Ehrung, nur um seinen früheren Partner zu ärgern. Der Nobelpreis ging deshalb an einen schwedischen Erfinder.

 

Versuche in Rusland: Popow

Auch in Rußland wurden schon vor Marconi Versuche unternommen, die Schwelle zur Funktelegrafie zu überschreiten. Die Bemühungen zeitigten zwar konkrete Ergebnisse, aber der Durchbruch ließ noch auf sich warten. Alexander Stepanowitsch Popow (1859 - 1906), russischer Physiker und Pionier der Funktechnik, wollte anfangs nach väterlichem Vorbild Geistlicher werden. Er entschied sich dann aber für ein durchschaubareres Sachgebiet und studierte an der Universität von Petersburg Mathematik. Dann wurde er Professor der Physik und Elektrotechnik an der russischen Marineakademie.

Anfang der neunziger Jahre wandte er sich der Wiederholung und Weiterführung der Flertzschen Experimente zu und begann ein Jahr vor Marconi damit, Methoden für den Empfang über weite Entfernungen zu entwickeln. Popow ging von der eigentlich naheliegenden Idee aus, daß die Blitze bei Gewittern am Himmel von Mütterchen Rußland schließlich auch Funken waren und demzufolge lange elektromagnetische Wellen ausstrahlen müßten. Er beschaffte sich einen Branly-Kohärer und verband ihn mit einem „Luftdraht“ und einer Erdleitung. Durch die Einführung seines „Luftdrahts“, der später als „Antenne“ bezeichnet werden sollte, konnte Popow tatsächlich Gewitter auf größere Entfernung registrieren.

Im Mai 1895 demonstrierte er seinen ersten Funkempfänger, und 1896 soll Popow auf eine Distanz von 250 Metern das erste Funktelegramm der menschlichen Geschichte übermittelt haben. Er veröffentlichte seine Ergebnisse im selben Jahr und schloß dabei mit den Worten: „Abschließend möchte ich der Hoffnung Ausdruck geben, daß mein Gerät nach einer weiteren Vervollkommnung zur Übertragung von Signalen über weite Entfernungen mit Hilfe von schnellen elektrischen Schwingungen verwendet werden kann, wenn man nur erst eine Quelle solcher Schwingungen mit ausreichend hoher Energie gefunden hat.“ Im März 1897 baute Popow einen Sender in der Festung Kronstadt und rüstete den Kreuzer ,Afrika“ mit einem Empfänger aus. Viel weiter kam er nicht. Die UdSSR sieht ihren Alexander Stepanowitsch zwar als Erfinder des Rundfunks an, doch 1904 kauften die Russen die Funkeinrichtung für ihre Flotte im Westen.

 

Der vergessene Erfinder: Ferdinand Schneider

Er konstruierte 1884 eine elektrische Uhr, beleuchtete in der Vorweihnachtszeit desselben Jahres als ungeheure Sensation in Wedel bei Hamburg ein Schaufenster mit Glühlampen, er erfand einen Entfernungsmesser, einen Sicherheitshahn für Wasserstandsgläser und einen Zerhacker. Für den Zerhacker wollte ihm die Universität Jena die Ehrendoktorwürde verleihen. Dafür hätte er 3000 Mark zahlen müssen, konnte die Summe aber nicht aufbringen: kein Geld - keine Ehrung. Er brachte es auf fast 200 Patente, doch der wirtschaftliche Erfolg wollte sich nie einstellen.

Der Name des solcherart ungeehrten Erfinders war Ferdinand Schneider (1866-1955), am 10. Oktober in Fulda geboren. Schneider besuchte die Realschule und begann dann die Lehre bei einem Uhrmacher. Seit Beginn des Jahres 1895 beschäftigte er sich mit elektromagnetischen Wellen, um sie für die Nachrichtenübertragung nutzbar zu machen. Zum leichteren Nachweis der Wellen hatte er das Gerät von Hertz in veränderter Form nachgebaut. „In den Primärkreis des Senders schaltete er eine Morsetaste, führte den Dipol V-formig nach oben und ließ ihn in zwei Blechen (er benutzte Kuchenbleche!) enden. Dadurch vergrößerte er die abgestrahlte Wellenlänge und verminderte die Richtwirkung der Antenne.

Der Empfänger bestand aus zwei Blechstreifen, die durch einen Spalt mit einer Breite von etwa 0,5 Millimeter getrennt waren. Sie waren mit den Leitungen eines Telefons verbunden, dazu noch mit zwei Seitenantennen. Mit diesen primitiven Geräten übertrug er Morsezeichen, also Nachrichten, auf Entfernungen von fünf bis zehn Meter“ (Mielert). Schneider verbesserte den Fritter und koppelte ihn schließlich mit dem von Braun erfundenen Kristalldetektor. Das Ergebnis war ein außerordentlich empfindliches Empfangsgerät, das einen Funkfernschreiber direkt steuern konnte. Das Gerät wurde später von der japanischen Marine und vom französischen Heer verwendet, ohne daß der Erfinder einen Pfennig Geld gesehen hätte.

 

Der „Magier der Ätherwellen“: Marconi

„Was mich am meisten beunruhigte war, daß die Idee so elementar, so einfach in ihrer Logik war“, schrieb der Erfinder der drahtlosen Telegrafie später, „daß ich kaum glauben konnte, daß niemand daran gedacht hatte, die Idee in die Praxis umzusetzen. Mir selbst erschien die Idee sehr realistisch und deshalb bemerkte ich nicht, daß anderen meine Theorie ziemlich phantastisch vorgekommen sein mag.“ Die Verwunderung Marconis ist im Grunde verständlich. Alle wichtigen Bausteine für die Entwicklung der drahtlosen Telegrafie waren bereits vorhanden. Es fehlte nur noch ein einfallsreicher Kopf, der sie auch in der richtigen Art und Weise zusammensetzte. Für den Sender mit Funkeninduktor und einer Funkenstrecke zeichneten die Professoren Hertz und Righi verantwortlich.

Für den Empfang hatte Branly mit seinem Kohärer das geeignete Gerät erfunden. Und die Antenne schließlich war der Beitrag des Russen Popow, von dessen Versuchen Marconi aber vermutlich keine Ahnung hatte. Der Italiener erfand Luftdraht und Erdverbindung zum zweiten Mal. Erstaunlich an Marconis Leistung aber ist, daß er gar nicht den Versuch unternahm, die physikalischen Grundlagen seiner Erfindung zu verstehen. Er war sogar stolz darauf: „Ich stelle weder Theorien noch Formeln auf. Ich erkenne, was man in der Praxis tun muß, und finde, Gott sei Dank, fast immer den richtigen Weg.“ Der richtige Weg führte ihn nach Poldhu in Cornwall an der Südwestspitze Englands. Am 12. Dezember 1901 ging von dort aus der Morsebuchstabe S, drei Punkte, 3600 Kilometer weit über den Atlantik nach Neufundland. Danach war die Welt nicht mehr dieselbe.

 

„Ich war kein braver Junge“

Guglielmo Marconi (1874-1937) wurde am 25. April in Bologna im Palazzo Marescalchi, dem Stadthaus der Familie Marconi, geboren. Sein Vater war ein wohlhabender Bologneser Kaufmann und Gutsbesitzer. Seine Mutter war halb Schottin, halb Irin und stammte aus der Whisky-Familie Jameson. Wie dieses irisch-italienische Ehebündnis zustande kam, ist eine Love-Story für sich. Annie Jameson, Guglielmos Mutter, hatte sich als junges Mädchen in den Kopf gesetzt, Opernsängerin zu werden. Der Jameson- Clan in seinem irischen Schloß mit Burggraben war entsetzt. Man beratschlagte und machte schließlich der Tochter ein Angebot. Wenn sie den haarsträubenden Gedanken an eine Opernkarriere aufgeben würde, könnte man ihr genehmigen, für ein Jahr nach Italien zu gehen und Beicanto zu studieren.

Das war ein Fehler. Annie nahm das Angebot an und schockierte wenige Monate später ihre Eltern erneut, indem sie um Erlaubnis bat, einen Mann heiraten zu dürfen, der nicht nur ein Italiener, sondern überdies auch noch Witwer und siebzehn Jahre älter als sie war. Eine Opernkarriere erschien gegenüber diesem neuen Affront geradezu harmlos. Die Jamesons lehnten ab. Annie verließ bei Nacht und Nebel die elterliche Burg, traf ihren Giuseppe Marconi in Frankreich und heiratete ihn. Nach der Hochzeit zog das Paar nach Bologna. Eine Woche nach der Geburt des kleinen Guglielmo übersiedelte die Familie vom Palazzo Marescalchi in ihr Landhaus Villa Griffone bei Pontecchio in der Nähe von Bologna. Der Junge wurde zunächst von einem Hauslehrer erzogen und verschlang alles, war er über Physik und Elektrizität in der Bibliothek der Villa finden konnte. Er galt als mutwillig und mehr als eigensinnig und sagte selbst über seine ersten Jahre: „Ich war kein braver Junge.“ Marconi war nie ein guter Schüler. Sein erster Schulbesuch verlief alles andere als glänzend, systematisches Lernen war ihm ein Greuel. Marconi: „Ich schien immer ruhelos und geriet immer irgendwie in eine Zwickmühle.“

 

2. Entscheidende Experimente 

In diesem Kapitel werfen wir einen Blick auf die frühen Jahre des jungen italienischen Erfinders Guglielmo Marconi und seine bahnbrechenden Experimente, die einen wesentlichen Beitrag zur Entdeckung der Hertzschen Wellen leisteten. Von der Förderung seiner Mutter Annie bis zu seiner Zusammenarbeit mit dem renommierten Physiker Augusto Righi, erkunden wir Marconis Reise, seinen unermüdlichen Wissensdurst und seinen kreativen Ansatz, der schließlich zur Überwindung der räumlichen Grenzen der drahtlosen Kommunikation führte. Dabei beleuchten wir die Schlüsselmomente und Wendepunkte auf seinem Weg, einschließlich der Entwicklung der geerdeten Sendeantenne und seinem entscheidenden Wechsel nach England, wo er den Grundstein für seine international anerkannte Karriere legte und vieles mehr. 

 

Bekanntschaft mit den Hertzschen Wellen

Auf Anregung seiner Mutter studierte Marconi bei Augusto Righi elektromagnetische Wellentechnik. Mutter Annie scheint eine bemerkenswerte Frau gewesen zu sein, die mit weiblichem Ehrgeiz die Begabung ihres Sohnes förderte. „Wenn Sie wüßten“, sagte Sohn Marconi einmal, „wieviel ich dem ständigen liebevollen Zureden meiner Mutter zu verdanken habe.“ Oder: „Ach, wie viele Ereignisse sind in den letzten sieben Jahren eingetreten, die mich ohne den wertvollen Rat meiner Mutter vielleicht dazu veranlaßt hätten, das Unternehmen aufzugeben.“ Doch zunächst hatte das Unternehmen noch nicht einmal richtig angefangen.

 

 

Ein Empfangsapparat mit Morseschreiber, Modell S.B.W. für Stahlkohärer. Ein abgestimmter Schwingkreis enthält einen Kohärer, der die ankommenden elektromagnetischen Wellen in Gleichstromimpulse umwandelt. Über ein Relais wird sodann ein weiterer Stromkreis geschlossen, in dem ein Morseschreiber und ein Klopfer parallel geschaltet sind. Hersteller: Gesellschaft für drahtlose Telegraphie, Berlin um 1903.

 

Bei Professor Righi sah Marconi Experimente mit Hertzschen Wellen und war stark beeindruckt. Righi arbeitete mit seinem besonders leistungsfähigen Funkenoszillator und erzeugte damit Wellen von 30 Zentimeter Länge. Die Theorie dieser Wellenerscheinung war dem jungen Marconi ziemlich gleichgültig, aber die Versuche von Hertz gedachte er auszunutzen. Der Sommer 1894 wurde zu einem Wendepunkt in der Geschichte der Nachrichtentechnik. Marconi verbrachte mit seinen Brüdern einen Urlaub in den Bergen von Biellese in den italienischen Alpen. In seinem einfachen Gasthofzimmer grübelte er nachts über Hertz und seine Experimente. Marconi erzählte rückblickend: „Es erschien mir unbedingt möglich, Signale durch den Äther zu senden, und zwar über sehr große Entfernungen, wenn es gelingen würde, die Intensität der Ausstrahlung zu erhöhen, zu entwik- keln und zu kontrollieren.“

 

Ein zeitgenössischer Holzschnitt aus der französischen Zeitung „L’illustration“, 1897, die den damals noch jungen und doch schon weltberühmten Erfinder der drahtlosen Telegrafie zeigt: Guglielmo Marconi am Anfang einer Erfinderkarriere.

 

Nach seiner Rückkehr in die Villa Griffone im Herbst ließ er sich von seiner Mutter zwei Zimmer für seine Versuche zuweisen. Vater Marconi scheint die Begabung seines Spröß- lings erheblich weniger hoch eingeschätzt zu haben. Er trennte sich nur schwer von seinem Geld und ließ seinen Sohn über jeden 100-Lire-Schein Rechenschaft ablegen. Im übrigen wehklagte er über die Zeit, die sein Sohn mit seinen „kindischen Experimenten“ verbrachte und zerstörte angeblich sogar dessen Laboreinrichtung.

 

Die Klingel ohne Draht

Marconi schloß sich in seinen Laborräumen ein, gönnte sich kaum noch Schlaf und arbeitete verbissen an der Entwicklung seiner Ideen. Das Dienstpersonal durfte nur noch selten und unter seiner strengen Aufsicht saubermachen. Nach vielen enttäuschenden Versuchen gelang es ihm im Dezember 1894 mit Hilfe eines Righi-Oszillators und eines Branly-Kohärers, eine Klingel sozusagen ferngesteuert zum Läuten zu bringen. Diese Klingel ohne Draht machte Geschichte, auch wenn Marconis Vater kopfschüttelnd geäußert haben soll, es gäbe einfachere Methoden, um eine Glocke zum Läuten zu bringen. Im Frühjahr 1895 schleppte Marconi seine Utensilien in den Garten und setzte seine Experimente unter freiem Himmel fort.

Er erkannte, daß zunächst der Empfänger als schwächstes Glied in der Kette verbesserungsbedürftig war und machte sich an die Arbeit. Die Branlyschen Metallspäne im Kohärer wurden durch ein Pulver aus Nickel und Silber ersetzt, die Enden der Glasröhre mit Stöpseln aus Silberamalgam verschlossen, die in ihrer Entfernung zueinander verschoben werden konnten. Marconi engagierte seinen Bruder Alfonso als Hilfskraft und dehnte die Experimente weiter aus. Bei Geländeversuchen beobachtete er, daß die Reichweite seiner Morsesignale wuchs, wenn die beiden Stationen an erhöhten Punkten aufgestellt wurden. Trotzdem blieben die Entfernungen auf Sichtweite bescheiden.

Dann kam die erste wichtige Entdeckung: Marconi beobachtete, daß die Reichweite gewaltig wuchs, wenn er jeweils einen Pol von Sender und Empfänger mit der Erde verband und die beiden anderen Pole mit senkrecht hochgeführten Luftdrähten zusammenschaltete. Schlagartig konnte er dadurch fast zweieinhalb Kilometer überbrücken und seine Signale sogar „auf die andere Seite des Hügels“ übertragen. Ohne es zu merken, war Marconi durch diese Schaltung bereits zu Wellenlängen von einigen zehn Metern übergegangen, mit denen die Übertragung nicht mehr auf die direkte Sicht beschränkt blieb. Für seinen ersten Test mußte Marconi sich deshalb ein besonderes Signalsystem ausdenken. Sein Bruder stand, mit einer Flinte bewaffnet, auf der anderen Seite des Hügels beim Empfänger. Marconi sendete von der Villa aus. „Dann dröhnte aus der Ferne ein Schuß durch das Tal“ (Marconi). Die Zeichen waren angekommen.

 

Exodus nach England

Mit der Erfindung der geerdeten Sendeantenne im Jahr 1895 schien Marconi die Sache so weit ausgereift zu sein, daß er an die praktische Auswertung gehen konnte. Der Familienrat wurde einberufen, der Arzt und der Pfarrer des Dorfes hinzugezogen, und dann faßte man den einstimmigen Beschluß, die drahtlose Telegrafie Italiens Minister für Post und Telegrafie anzubieten. Doch der Minister folgte dem althergebrachten und allzu weit verbreiteten Sprichwort vom Propheten im eigenen Lande und zeigte kein Interesse an der Erfindung des jungen Mannes. Marconi war verletzt und enttäuscht - als Erfinder und Geschäftsmann. Er suchte andere Interessenten - im Ausland. Am 14. November 1895 schrieb er einen Brief an William Preece, den Chefingenieur des General Post Office in London, und erklärte ihm seine Experimente.

William Henry Preece (1834 - 1913), ab 1899 Sir William, spielte eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung und Einführung der drahtlosen Telegrafie und der Bell-Telefonie in Großbritannien. Schon 1892, vor Marconis Hilferuf, hatte er ein eigenes Funk-System entwickelt, aber sein wichtigster Beitrag zur Kommunikationstechnik auf der Briten-Insel war, laut „Enzyklopedia Britannica“, daß er Marconi begeistert aufnahm und ihm alle Unterstützung des Post Office gewährte. Im Februar 1896 machte Marconi sich auf die Reise nach England, begleitet von seinen Gerätschaften und von seiner stolzen Mutter.

Der Name Guglielmo Marconi ist einer der glänzendsten in der Geschichte der drahtlosen Nachrichtentechnik. Natürlich baute Marconi auf dem auf, was andere vor ihm an Erfindungen und Entdeckungen eingebracht hatten, doch seine eigenen Entdeckungen verhalten der Funktechnik zu stürmischen Fortschritten. Zu seinen wichtigsten Erfindungen gehören die geerdete Sendeantenne (1895), der geschlossene abgestimmte Schwingungskreis, die gekoppelte abgestimmte Sende- und Empfangsantenne, der rotierende Oszillator und die Hochspiegelrichtantenne. Sein Leben war wahrhaftig ein „Leben für die Nachrichtentechnik“.

 

Marconis Funktelegrafenstation in Clifton, Irland, 1907. Die Antennen werden durch Ballons in der Luft gehalten.

 

 

1906 stellte Marconi eine buchstäblich automobile Station für drahtlose Telegrafie vor.

 

 

3 - Guglielmo Marconi an seinem Arbeitstisch in der Versuchsstation auf Neufundland, 1902.
4 - Marconi im Senderaum der Funkstation in Clifton, Irland, um 1907.

 

Teil der Versuchssendeanlage in Irland, 1907

 

Nach einer etwas rauhen Überfahrt über den Kanal blieben Marconi und seine Mutter zunächst einmal beim englischen Zoll hängen. Die Beamten hatten allerlei äußerst suspekte Drähte, Spulen und Batterien in seinem Gepäck gefunden, die ganz nach den teuflischen Waffen eines Attentäters aussahen. Es war noch nicht lange her, daß auf die englische Königin geschossen worden war. Bei der intensiven Suche nach lebensbedrohlichen Bauteilen wurde die Marconi- Apparatur gründlich ruiniert. Doch Preece stellte Marconi ein Labor zur Verfügung, und bald begannen die ersten Versuche. Am 2. Juni 1896 erhielt er das britische Patent Nr. 120391896. Am 13. Mai 1897 kam es zur entscheidenden Erprobung am Bristolkanal zwischen der Felseninsel Fiatholm und dem Festlandufer in Lavernock Point. Die Funkzeichen gingen über fünf Kilometer Wasserfläche hinweg. „La calma della mia vita ebba allora fine“, sagte Marconi, „in diesem Augenblick war es mit der Ruhe in meinem Leben vorbei.“

 

Das weltgeschichtlich bedeutsame Experiment

Zu dem weltgeschichtlich bedeutsamen Experimenten am Bristolkanal war auch ein Beobachter aus Deutschland gekommen und zwar der Berliner Professor Adolf Slaby. Von ihm stammt der folgende Augenzeugenbericht: „... Der volle Erfolg war erst am nächsten Tag (14. Mai 1897) vorhanden, nachdem man mit dem Empfangsapparat hinunter an den Strand gezogen war und damit die wirksame Länge des Drahtes fast verdoppelt hatte. Es wird mir eine unvergeßliche Erinnerung bleiben, wie wir, des starken Windes wegen, in einer großen Holzkiste zu fünfen übereinander gekauert, Augen und Ohren mit gespannter Aufmerksamkeit auf den Empfangsapparat gerichtet, plötzlich, nach Aufhissung der verabredeten Flaggenzeichen, das erste Ticken, die ersten deutlichen Morsezeichen vernahmen, lautlos und unsichtbar herübergetragen von jener felsigen, nur in undeutlichen Umrissen wahrnehmbaren Küste, herübergetragen durch jenes unbekannte geheimnisvolle Mittel, den Äther, der die einzige Brücke bildet zu den Planeten des Weltalls. Es waren die Morsezeichen des V, welche der Verabredung gemäß herüberkamen.“ Nach der damals herrschenden Theorie war der Äther ein die gesamte Welt erfüllender, in sich ruhender Stoff, der Träger aller elektromagnetischen Wellen sein sollte.

 

Der gefunkte Regatta-Bericht

Die Engländer gaben dem dreiundzwanzig- jährigen Marconi eine Subvention von einigen tausend Pfund. Im Juli 1897 gründete der Erfinder die „Wireless Telegraph and Signal Company, Limited“. 1900, als der Name Marconi bereits Weltgeltung besaß, wurde die Firma auf den werbewirksameren Namen „Marconi’s Wireless Telegraph Company“ umgetauft. Im Juli 1898 hatte die drahtlose Telegrafie ihren ersten „öffentlichen Auftritt“. Die irische Zeitung „Dublin Express“ beauftragte Marconi, ihr drahtlos Berichte von der Kingston-Regatta zu übermitteln. Marconi erkannte sofort den gewaltigen Werbewert eines solchen Unternehmens und sagte zu.

Auf dem Schlepper „Flying Huntress“ folgte er als Reporter und Telegrafist zugleich den Jachten auf die Irische See hinaus und sandte seine Eindrücke zur Landstation in Kingston. Die Zeitung konnte mit Extrablättern laufend über den Stand der Regatta berichten. Nach dem gelungenen Versuch erklärte Marconi: „Viele Leute werden jetzt die Bedeutung der drahtlosen Telegrafie erkennen. Früher waren es nur die Wissenschaftler, die sich dafür interessierten, jetzt beginnt auch die breite Öffentlichkeit, sich meine Erfindung zunutze zu machen.“ Die Presse hatte bald gemerkt, daß der junge Marconi immer für eine Schlagzeile gut war. Ihre Berichte trugen viel zu seiner Popularität bei. Im März 1899 wurde die erste Nachricht über den Kanal geschickt. Die Entfernung, die dabei zwischen dem Feuerschiff „South Foreland“ und Wimereux überbrückt wurde, betrug mehr als 50 Kilometer. Im selben Monat brachte noch ein anderes Ereignis Marconi auf die Titelseiten. Ein Patrouillenboot, das versuchsweise mit einem Marconi- Sender ausgerüstet war, entdeckte ein gestrandetes Schiff. Durch Funk wurde über das Foreland-Feuerschiff Hilfe angefordert, der erste Seenotruf der Geschichte. Alle Seeleute und die Ladung wurden gerettet.

 

Das berühmte Patent „The four seven“

Marconi verfügte mittlerweile über einen Stab von qualifizierten Mitarbeitern und konnte den berühmten Physikprofessor Sir John Ambrose Fleming als Berater gewinnen. Fleming entwickelte später die ersten Dioden als Empfangsgleichrichter für Funkgeräte. Bis zum Januar 1901 vergrößterte das Marconi-Team die Reichweite seines Funktelegrafen auf etwa 300 Kilometer. Mit welchen technischen Finessen, niedergelegt in dem berühmten Marconi-Patent 7777 (bekannt unter der Bezeichnung „The four seven“) von 1900, diese Leistung erreicht wurde, beschrieb der deutsche Physiker Wilhelm T. Runge.

Runge war Spezialist für Höchstfrequenztechnik (Radar, Richtfunk) und ehemaliger Leiter des Forschungsinstituts für funktechnische Entwicklung der Firma Telefunken. In Runges sachlichem, doch die begeisterte Anerkennung nicht verleugnendem Bericht heißt es: „Man hatte inzwischen auch klarere Vorstellungen gewonnen über die Wellenlängen, mit denen man arbeitete, über die Eigenschwingung geerdeter Luftdrähte und ihre Veränderung durch die Einschaltung von Selbstinduktionsspulen und Kapazitäten. All das führte zu dem großen Fortschritt, die Schaltung zu erweitern, indem man die Funkenstrecke aus der Antenne entfernte und in einen geschlossenen Schwingkreis verlegte, dem man ohne erhebliche Kosten eine viel größere Kapazität geben konnte als der Antenne.

An diesen Kreis koppelte man die abgestimmte Antenne an, so daß ihr nur noch die Aufgabe der Abstrahlung zufiel. Auch dann waren der Größe der Kreiskapazität noch durch die Funkendämpfung Grenzen gesetzt, die man aber durch den Übergang zu niedrigeren Frequenzen, längeren Wellen, umgehen konnte. Gleichzeitig wurde das abgestrahlte Frequenzband erheblich eingeengt. Größere Leistung, längere Wellen, schmaleres Senderband - das waren beachtliche Fortschritte.“

Mit dem geschlossenen Schwingungskreis im Sender, der natürlich auch in das Patent aufgenommen worden war, sollte Marconi noch erhebliche Schwierigkeiten bekommen. Der geschlossene Senderschwingungskreis war nämlich schon früher von Karl Ferdinand Braun entwickelt und auch in England patentiert worden. Doch mit der Verbesserung der Sendeanlage allein war es natürlich nicht getan. Runge stellte weiter fest: „Am Empfänger führte eine ähnliche Maßnahme sowohl zur Steigerung der Empfindlichkeit und damit zu größeren Reichweiten, als auch zur Steigerung der Trennschärfe: Der Kohärer, der ja auf Spannung anspricht, wurde aus dem nun abstimmbaren Antennenkreis in einen mit ihm gekoppelten abgestimmten Kreis verlegt, in dem sich durch Resonanz-Transformation eine höhere Spannung aufbauen ließ.“

 

Der große Sprung über den Atlantik

Als Marconi die 300-Kilometer-Marke erreichte und damit die Erdkrümmung überwand, war ihm etwas gelungen, woran niemand geglaubt hatte. Berühmte Gelehrte rechneten ihm vor, daß die Hertzschen Wellen wegen ihrer lichtähnlichen Ausbreitung nur immer bis zum Horizont reichen würden, da die Erde bekanntlich rund sei. Nach der Erdung und der Antenne war es Marconis zweite wichtige Entdeckung, daß kilometerlange Wellen von der Erdoberfläche an ihrer Krümmung entlanggeführt wurden und folglich auch noch weit hinter dem Horizont empfangen werden konnten. Doch damit gab Marconi sich noch nicht zufrieden. In Poldhu, Cornwall, an der Südwestspitze von England, errichtete er eine gewaltige Versuchsanlage. Mit einem 35-Kilowatt-Sender, einer für die damalige Zeit riesenhaften Leistung, und Wellenlängen um 2500 Meter wollte er den Funk-Sprung über den Atlantik wagen. Als Platz für den Empfänger hatte er den „Signal Hill“ bei St. Johns auf Neufundland gewählt. Die Sendeantenne war 60 Meter hoch. Die Antenne auf Neufundland ließ er mit einem Drachen aufsteigen. Am 12. Dezember 1901 waren die Signale von Poldhu erstmals hörbar, die drei Punkte des Morsebuchstabens S.

Viereinhalb Jahre nach seinem Erfolg am Bristolkanal hatte Marconi über eine Entfernung von rund 3 500 Kilometern den Atlantik drahtlos überbrückt. Doch die Meinungen über dieses Jahrhundertereignis gingen etwas auseinander. Während Marconi glückstrahlend erklären konnte: „Dies ist die größte Freude meines Lebens“, hatten die verantwortlichen Herren der angloamerika- nischen Kabeltelegrafie-Gesellschaft ausgesprochen schlechte Laune. Sie witterten in der neuen Erfindung eine gefährliche Konkurrenz und ließen Marconi durch eine gerichtliche Verfügung weitere Versuche untersagen.

 

Über Jahre hin war die Radioyacht „Elettra“ Marconis schwimmende Versuchsstation. 

 

Marconi im Jahre 1924 in seiner Radio- Versuchsstation an Bord der „Elettra“.

 

Mit ihrer Obstruktionspolitik erreichten sie allerdings genau das Gegenteil und lieferten einen unfreiwilligen Werbebeitrag für Marconis drahtlose Telegrafie. Der Erfinder mußte sich aber auch noch gegen andere Angriffe zur Wehr setzen. Ärzte erhoben mahnend ihre Stimme, weil sie herausgefunden haben wollten, daß die elektromagnetischen Wellen Zerstörungen im menschlichen Körper verursachten. Zeitungen griffen diese bedrohlichen Nachrichten auf und äußerten den Verdacht, daß eine Reihe neuer Krankheiten vermutlich auf die drahtlose Telegrafie zurückzuführen sei. „Vom Wellen-Abfall droht Gefahr - Amerikanische Wissenschaftler befürchten eine elektromagnetische Umweltverschmutzung“, so lautete eine Schlagzeile, aber nicht etwa aus der Marconi-Ära, sondern aus dem Jahr 1974. Die Befürchtungen sind also geblieben, die elektromagnetischen Wellen aber auch. Marconi wehrte sich damals gegen solche Äußerungen mit dem Hinweis, daß er sich selbst bester Gesundheit erfreue.

 

Der Untergang der „Titanic“

Von Marconis Transatlantik-Coup an ging die Entwicklung einer weltweiten drahtlosen Kommunikation mit Riesenschritten weiter. Die Verwendung „langer, klatschender, weißleuchtender, heißer“ Funken beschränkte sich nicht nur auf den ortsfesten Verkehr, sondern Marconi entwickelte als nächstes Funk- und Empfangsstationen für Schiffe. Die ersten Nachrichten per Schiffs- funk erhielt am 22. Februar 1902 der Dampfer „Philadelphia“ über eine Entfernung von 3200 Kilometern hinweg. Die Station in Poldhu wurde weiter verstärkt, und in Glace Bay, Nova Scotia, stellten die Kanadier der Marconi-Company Gelände und Kapital für den Bau einer Funkstation zur Verfügung.

Am 23. April 1910 wurde zwischen Clifton in Irland und Glace Bay im Tag- und Nachtbetrieb der erste ständige transatlantische Funktelegrafendienst aufgenommen. Die Kabelgesellschaften beruhigten sich wieder, als sie feststellen konnten, daß ihre Umsatzzahlen keineswegs rückläufig waren und der Funk sich eher als sinnvolle Ergänzung erwies. Spektakuläre Ereignisse trugen den Funk auf Publicity-Wellen immer weiter nach oben. Dr. Hawley Harvey Crippen, Zahnarzt aus einem Londoner Vorort, hatte sich seiner Ehefrau durch Gift entledigt und war an Bord eines Atlantikdampfers mit seiner Geliebten geflohen. Er wurde erkannt und noch vor Ankunft des Schiffes in Amerika durch einen Funkbefehl von Scotland Yard verhaftet. Crippen wurde am 23. November 1910 in Pentonville gehenkt. Es scheint der erste Kriminalfall gewesen zu sein, der mit Hilfe von drahtloser Telegrafie gelöst wurde.

Am 10. April 1912 lief das Luxusschiff „Titanic“ von Southampton zu seiner Jungfernfahrt aus. Aber es kam nie an seinem Ziel New York an. Das „unsinkbare“ Passagierschiff rammte in der Nacht vom 14. zum 15. April einen Eisberg und versank mit 1490 Passagieren in den Fluten des Nordatlantiks. 900 Menschen konnten der Katastrophe entrinnen, weil der Funker Philips bis zur letzten Minute Notzeichen in den Äther sandte und dadurch Hilfe an den Unglücksort holte. Philips ertrank.

 

Das schwimmende Laboratorium

Die „Titanic“-Katastrophe hatte gezeigt, wie wichtig die drahtlose Telegrafie für den Schiffsverkehr auf den Weltmeeren war. Marconi wollte natürlich das Monopol behalten und vermietete Schiffsstationen mitsamt den Telegrafisten an die Reedereien. An allen befahrenen Küsten der Welt errichtete er Gegenstationen für den Schiffsfunk. Doch allmählich wurden seine Patente von Wissenschaftlern und Erfindern in anderen Ländern durchlöchert. Damit es nicht zu einem grandiosen Durcheinander im Äther kam, mußten internationale gesetzliche Regelungen getroffen werden.

Am 5. Juli 1912 trat die bereits dritte internationale Funkkonferenz in London zusammen. Die Herren aus aller Welt beschäftigten sich insbesondere mit den Folgerungen der großen Schiffskatastrophe von 1912, deshalb erhielt die Zusammenkunft die Bezeichnung „Titanic-Konferenz“. Damals wurde die Frequenz 500 Kilohertz als internationale Seenotfrequenz eingeführt. Man wählte die Buchstabenfolge SOS als allgemein gültiges Alarmsignal, weil sich ihr Rhythmus (drei Punkte, drei Striche, drei Punkte) besonders gut aus dem Tönekonzert des internationalen Wellensalats heraushören ließ. Erst später wurde dem SOS die Bedeutung „Save Our Souls“ (Rettet unsere Seelen) unterlegt.

Ähnlich verhält es sich mit einer anderen Interpretation, nach der es die Abkürzung für „Save Our Ship“ sein soll. Lange Zeit war die Dampf]acht „Elettra“, eine Art schwimmendes Funk-Laboratorium, Marconis Domizil. Er fand heraus, daß für den Funkverkehr kürzere Wellen bis zu hundert Metern am besten geeignet waren und begann sich auch für Kurzwellen zu interessieren. Aber bei allen Reichweitenversuchen schienen die Kurzwellensignale einfach zu verschwinden. Daß sie an einer besonderen Schicht über der Erdatmosphäre reflektiert wurden und hinter der sogenannten toten Zone ein neues Reichweitengebiet begann, hatte Marconi nicht bemerkt. Amerikanische Funkamateure kamen ihm mit dieser Entdeckung zuvor.

 

Lieber ein beschauliches Leben

Von allen Seiten wurde Marconi mit Ehrungen überhäuft. Er war Präsident mächtiger Gesellschaften, Senator, Politiker, Präsident der Italienischen Akademie der Wissenschaften, Inhaber zahlreicher Auszeichnungen aus allen Ländern und Nobelpreisträger von 1909. Irgendwie scheint Marconi geahnt zu haben, daß die Pionierzeit der Funktelegrafie vorüber war und eine neue Generation mit neuen wissenschaftlichen Methoden und Verfahren das Ruder übernahm. Schon Anfang 1913 sagte er resigniert zu einem Freund: „Ich fühle mich verpflichtet zur Arbeit, aber ich würde lieber ein beschauliches Leben führen. Ich würde meine Zeit gern allein verbringen mit der Betrachtung der großen Naturerscheinungen oder der Lebensweise der kleinen Lebewesen und der Insekten. Früher habe ich in meiner Arbeit auf dem Gebiet des Funkwesens große Befriedigung gefunden; jetzt arbeite ich im Funkwesen, um die von mir übernommenen Verpflichtungen zu erfüllen.“

1927 legte Marconi den Vorsitz der Marconi- Gesellschaft nieder und zog sich mit 53 Jahren als reicher und berühmter Mann ins Privatleben zurück. Zwei Jahre später ernannte ihn der König von Italien zum Marchese. 1911 hatte er bei einem Autounfall ein Auge verloren und zeitweise fürchtete er sogar um seine Sehkraft. Es scheint, daß er die Folgen dieses Unfalls nie ganz überwunden hat. Am 20. Juli 1937 erlag Marconi einem Herzschlag. Für zwei Gedenkminuten herrschte im Äther wieder jene Stille, die Marconi 42 Jahre zuvor gebrochen hatte.

 

Die Entwicklung in Deutschland

Die wichtigsten Mittel des funktechnischen Fortschritts in der damaligen Zeit waren Versuch, Beobachtung, Erfahrung, technische Intuition und vor allem viel Ausdauer. Oder wie sich Hans Bredow, „Vater des deutschen Rundfunks“, später weniger verblümt ausdrückte: „Das planlose Herumerfinden lag den damaligen Jüngern der drahtlosen Kunst im Blut.“Die wichtigsten Mittel des funktechnischen Fortschritts in der damaligen Zeit waren Versuch, Beobachtung, Erfahrung, technische Intuition und vor allem viel Ausdauer.

Oder wie sich Hans Bredow, „Vater des deutschen Rundfunks“, später weniger verblümt ausdrückte: „Das planlose Herumerfinden lag den damaligen Jüngern der drahtlosen Kunst im Blut.“Die Geschichte der deutschen Funkentele- grafie begann eigentlich mit einem Fall von Industriespionage. Selbstverständlich wurden auch in deutschen Landen die Versuche von Heinrich Hertz wiederholt und auf ihre Brauchbarkeit für eine neue Art der Kommunikation abgeklopft. Ferdinand Braun versuchte sich in drahtloser Telegrafie, desgleichen Adolf Slaby, dessen begeisterter Bericht über die Marconi-Experimente schon zitiert wurde. Doch beide kamen nicht recht weiter, weil die erlösende Idee, die Anordnung von Hertz einfach maßstäblich zu vergrößern, sich nicht einstellen wollte.

Als Slaby von Marconis Erfolgen hörte, hegte er den finsteren Verdacht, daß der Italiener sich irgendeinen gänzlich neuen Trick hatte einfallen lassen. Er wandte sich an Sir William Preece, den Chefingenieur des General Post Office in London, Marconis Geldgeber, und erhielt eine Einladung zu den Versuchen am Bristolkanal. Marconi wurde zwar mißtrauisch und sträubte sich mit Händen und Füßen gegen den unerwünschten Zuschauer, aber Preece behielt das letzte Wort. Auf diese Weise kam Slaby hinter Marconis Geheimnis von der Erdung und der Antenne, hatte aber keine Ahnung, warum eine geerdete Antenne wesentlich besser funktionierte. „Erst anfangs des neuen Jahrhunderts setzte sich die Vorstellung allgemein durch, daß die geerdete Antenne in einer Viertelwellenlänge schwang, mit einem Strombauch am Fuß und einem Spannungsbauch an der Spitze, und mit einer ausgeprägten, nicht sehr gedämpften Eigenschwingung in diesem Zustand“.

 

Ein Pionier der Funktechnik: Adolf Slaby

Über die Affäre am Bristolkanal schrieb der deutsche Ingenieur und Hochfrequenztechniker Adolf Slaby (1849-1913) ein Jahr später, im April 1898: „Als im Januar 1897 die Nachrichten von Marconis erstem Erfolg durch alle Zeitungen gingen, war ich ernsthaft mit ähnlichen Problemen beschäftigt.

 

So begann es. Die Experimente und Berechnungen Professor Slabys (rechts im Bild) und seiner Mitarbeiter an der Berliner Technischen Hochschule führten zu weltumspannenden Funkbrücken über Meere, Gebirgsketten und Wolken. Die Menschheit kam sich näher. 

 

 Adolf Slaby pflegte seine Versuche penibel und detailliert zu protokollieren - hier zwei Seiten aus einem seiner „Kolleghefte“, vermutlich vom September 1898.

 

Die berühmten „Slaby-Stäbe“ im Etui, 1903; dahinter: ein Wellenmesser nach Dönitz, 1902 (links) und ein Wellenmesser nach Rendhal, 1906 (rechts).

 

3 - Wichtige Entwicklungsstufen der Funktelegrafie von Hertz bis Slaby.
4 - Den 125. Geburtstag des deutschen Funkpioniers Slaby würdigte die Deutsche Bundespost 1974 mit einem Ersttagsbrief.

 

Eine Empfangsstation Slabys mit Kohärer, Klopfer und Relais um 1900.

 

Aber ich konnte nicht mehr als 100 Meter durch die Luft telegrafieren. Schlagartig wurde mir klar, daß Marconi irgendetwas hinzugefügt haben mußte - irgendetwas gänzlich anderes als das bisher bekannte, wordurch er in die Lage versetzt wurde, Wellenlängen von mehreren Kilometern zu erhalten. Ich reiste nach England, und tatsächlich war das, was ich dort sah, etwas völlig Neues. Marconi hatte eine Entdeckung gemacht.“ Adolf Slaby wurde am 18. April 1849 als Sohn eines Buchbindermeisters in Berlin geboren. Die Lehrer des Realgymnasiums in Berlin bemerkten schon früh seine Begabung für Mathematik und Naturwissenschaften. Nach dem Abitur studierte er an der Königlichen Gewerbeakademie in Berlin und arbeitete nebenbei als Nachhilfelehrer für die drei Söhne eines Maschinenfabrikanten.

1873 wurde Slaby als Lehrer für Mathematik und Mechanik an die Königliche Gewerbeschule in Potsdam berufen und habilitierte sich 1876 als Privatdozent an der Gewerbeakademie in Berlin. Zunächst arbeitete er über Heißluft- und Gaskraftmaschinen. Doch die Erfolge eines Werner Siemens bei der Entwicklung der Dynamomaschine weckten seine Begeisterung für dieses Fachgebiet. Er beschäftigte sich nun eingehend mit dem Studium der Elektrotechnik. 1883 wurde er als ordentlicher Professor an der Technischen Hochschule in Charlottenburg mit der Errichtung des ersten Lehrstuhls für Elektrotechnik beauftragt. Ein Jahr später bot man ihm den Posten des Direktors für das von ihm gegründete Laboratorium an. Von seinem England-Ausflug zurückgekehrt, hielt Slaby am 27. August 1897 einen Vortrag über drahtlose Telegrafie, bei dem auch Kaiser Wilhelm und der spanische König anwesend waren.

 

Der Assistent: Graf von Arco

Bei seinen ersten Bemühungen im Sommer 1897, Marconis Funkversuche auf deutschem Boden nachzuempfinden, konnte Slaby auf die tatkräftige Unterstützung seines Assistenten Georg Wilhelm Alexander Hans Graf von Arco (1869-1940) zurückgreifen. Die beiden telegrafierten schon im Juni von einem Hörsaal der Technischen Hochschule in Charlottenburg aus bis zu einem rund 500 Meter entfernten Wasserturm, an dem die Empfangsantenne angebracht war. Funkversuche zwischen der Pfaueninsel in der Havel und der Matrosenstation in Potsdam folgten. Da Slaby mit Kaiser Wilhelm auf gutem Fuß stand („Er wurde an den kaiserlichen Hof gezogen“) konnte das Gespann bald zu größeren Funk-Dimensionen übergehen. Der Kaiser stellte Slaby Fesselballons des Luftschifferbataillons zur Verfügung, von denen er die Antenne 400 Meter hoch schleppen ließ. Damit schafften sie im Herbst einen Reichweitenrekord von 21 Kilometern.

Graf von Arco war als Student an der Technischen Hochschule Charlottenburg zu Slaby gestoßen. Er wurde am 30. August 1869 in Großgorschütz (Kreis Ratibor, Oberschlesien) geboren. Nach dem Besuch des humanistischen Gymnasiums in Breslau ging er nach Berlin und studierte an der dortigen Universität Mathematik und Physik. Dann legte er eine Studienpause ein und wurde aktiver Offizier bei den Gardeschützen.

Von 1893 bis 1898 studierte er bei Slaby Elektrotechnik. 1898 nahm er eine Stellung als Ingenieur im Kabelwerk Oberspree der AEG an. Bei der AEG nahm man den Slaby-Aus- spruch „Die Natur hat uns ein neues Tor geöffnet. Jetzt erschließt sich uns das Meer der elektrischen Wellen“ durchaus ernst, richtete eine Labor für drahtlose Telegrafie ein und beauftragte Slaby und Graf von Arco mit der Weiterentwicklung ihrer Geräte. Das Team lernte, durch Einschalten von stetig veränderlichen Spulen und Kondensatoren die Abstimmung der Antennen auf bestimmte Eigenschwingungszahlen (Wellenlängen) vorzunehmen und durch Ausbildung der Funkenstrecke der Sendeantenne mehr Energie zuzuführen.

 

Die AEG-Slaby-Arco-Gruppe

Zur „Abstimmung funkentelegraphischer Sender“, so der Titel einer Slaby-Arbeit, hatte der Professor Wellenmesser entwickelt, Slaby-Stäbe genannt, die aus einem Papprohr mit einer einlagigen Wicklung aus dünnem, isoliertem Draht bestanden. Stimmte die Eigenschwingung dieser Spule mit der Sendefrequenz überein, begann das freie Drahtende Funken zu sprühen. Am 22. Dezember 1900 erläuterte Slaby erstmals die verblüffende Möglichkeit, mit verschiedenen Wellenlängen gleichzeitig drahtlos zu telegrafieren, ohne daß die Frequenzen sich gegenseitig störten. Zur Demonstration ließ er sich gleichzeitig zwei Funk-Telegramme aus dem AEG-Kabelwerk Oberspree und aus der Technischen Hochschule Charlottenburg auf zwei verschiedenen Frequenzen durchgeben.

Im Jahr 1901 schloß sich ein vielversprechender junger Hochfrequenztechniker der AEG- Slaby-Arco-Gruppe an. Sein Name war Wilhelm Schloemilch (1870-1939). Er wurde am 19. September in Leipzig geboren und studierte an der Technischen Hochschule Darmstadt Elektrotechnik. 1894 trat er als junger Ingenieur in die Dienste der AEG ein. 1902 gelang ihm die Entwicklung der Schloemilch-Zelle, eines elektrolytischen Detektors für elektromagnetische Wellen, der die vorher benutzten Kohärer an Empfindlichkeit übertraf. Die Schloemilch-Zelle wurde am 13. März 1903 patentiert.

In den folgenden Jahren sollte Wilhelm Schloemilch noch zahlreiche Verbesserungen für Empfängerschaltungen erfinden. So erhielt er 1913 mit Meissner das Patent auf einen rückgekoppelten Audion-Empfänger, 1914 mit von Bronk ein weiteres auf Hoch- und Niederfrequenz- Verstärkung, 1915 eins auf die Neutrodyne-Schaltung. 1901 konnte das Slaby-Arco-Team über See eine Entfernung von 150 Kilometern überbrücken. Die Leistung war, wie ein Insider sich ausdrückte, „mit viel Experimenten und wenig Wissenschaft“ erreicht worden. Im selben Jahr jedoch hatte ein anderes deutsches Team mit seinen Funkgeräten schon eine Reichweite von 257 Kilometern geschafft. Es war die Gruppe um Karl Ferdinand Braun.

 

Die Firma „F. Braun drahtlose Telegraphie“

Noch bevor der internationale Wettlauf der Systeme in der Welt der drahtlosen Telegrafie voll entbrannt war, begann sich schon eine nationale Konkurrenz innerhalb Deutschlands abzuzeichnen. Der deutsche Physiker Karl Ferdinand Braun (1850-1918), Erfinder der Braunschen Röhre zur Sichtbarmachung schnell ablaufender Schwingungsvorgänge und damit Pionier des Fernsehens, hatte ebenfalls mit Versuchen über die Hertzschen Wellen begonnen. Schon vor Marconi war dem Professor für Physik an der Straßburger Universität aufgefallen, daß der Sender des Italieners einen stark gedämpften Wellenzug abstrahlte und dadurch die Reichweite erheblich beeinträchtigt wurde.

 

1 - Kaiser Wilhelm II., der sich sehr für die Nachrichtentechnik interessierte, besuchte am 7. November 1906 die Telefunken-Station Nauen (X = Kaiser Wilhelm II., 1 = Slaby, 2 = Arco, 4 - Bredow).

2 - Arco um 1929 mit einer röhrentechnischen Apparatur.

 

3 - Titelblatt der Rundfunkzeitschrift „Die Sendung“ von 1929 mit Beiträgen von Arco.

4 - Drei Funkpioniere in der Funkstation auf Helgoland 1901: v. I. Adolf Koepsel, Ferdinand Braun, Jonathan Zenneck.

 

Wie schon erwähnt, erhielt Braun am 14. Oktober 1898 das Patent Nr. 111578 auf eine neue „Schaltungsweise des mit einer Luftleitung verbundenen Gebers für Funkentelegraphie“. Braun schaltete „zwischen die energieliefernde Wechselstromquelle und den Antennenkreis einen sogenannten Zwischenkreis als Speicher ein, der dank seiner großen Kapazität eine größere Energiemenge aufnehmen konnte und, mit dem Antennenkreis lose gekoppelt, sie allmählich an diesen abgab; so erhielt er schwächer gedämpfte Wellenzüge von größerer Reichweite, mit denen er außerdem besser abstimmen konnte“ (Siemens).

Später sollte sich allerdings zeigen, daß die Energie zwischen dem Schwingungskreis hin- und herpendelte und deshalb zum Teil im Schwingungskreis verbraucht wurde. Ein Jahr später setzte Braun erstmals seinen Kristallgleichrichter mit Metall-Halbleiter- Kontakt (Spitzendiode, bei der eine verschiebbare Metallspitze gegen einen Halbleiter-Kristall etwa aus Pyrit drückte) als Nachweisgerät für elektromagnetische Wellen ein. Er sollte der berühmte „Kristalldetektor“ aus den Anfängen des Rundfunkempfangs werden, weiterentwickelt von den Amerikanern Dunwoody und Pickard (1910).

Brauns Assistent war Jonathan Zenneck (1871-1959). Zenneck hatte im Frühjahr 1894 an der Universität Tübingen die höhere Lehramtsprüfung in Mathematik, Naturwissenschaften und Zoologie abgelegt. Bevor er seine Laufbahn als „drahtloser Wissenschaftler“ (Hahnemann) begann, lieferte er seine Dissertation mit dem interessanten Thema „Die Anlage der Zeichnung und deren physiologische Ursachen bei Ringelnatter- Embryonen“ ab. Nach dem Militärdienst gab er sein Hauptfach Zoologie auf und wurde 1894 Assistent bei Ferdinand Braun.

In den Jahren 1899 und 1900 war Zenneck vollauf mit Reichweitenversuchen an der Nordsee, vor allem zwischen Cuxhaven und dem Feuerschiff „Elbe I“, beschäftigt. Dabei kamen ihm offensichtlich seine Marine- Erfahrungen zugute. Das Feuerschiff war nur mit einem Lotsenboot zu erreichen, und das mußte sich unpraktischerweise nach der Tide richten. Da Zenneck sich dem Zeitplan der Natur nicht unterwerfen wollte, gründete er seine eigene „Schiffahrtslinie“, bestehend aus einer Fünf-Meter-Jolle und einer Art Eskimo-Kajak. Schon bei der ersten Fahrt kenterte das Boot und Zennek mußte in der Nordsee ein Bad nehmen. Zum Glück fuhr gerade ein Hamburger Dampfer vorbei und nahm den Kajakbrüchigen noch rechtzeitig an Bord.

Neben dem „Braunschen gekoppelten Sender“, der größere Reichweiten erlaubte, ging auch die Rahmenantenne, die eine genauere Senderabstimmung ermöglichte, auf Ferdinand Braun zurück. Der Professor gründete die Firma „F. Braun drahtlose Telegraphie“, die unter anderem eine drahtlose Verbindung über 52 Kilometer zwischen Cuxhaven und Helgoland einrichtete.

Die Braunschen Verbesserungen erweckten natürlich das Interesse der Industrie. Da Slaby bereits an die AEG vergeben war, wandte sich die Firma Siemens & Halske an Braun. Das Ergebnis war die Gründung der „Gesellschaft für drahtlose Telegraphie System Prof. Braun und Siemens & Halske“. „Zwischen ihr und der entsprechenden Abteilung der AEG herrschte die zwischen solchen Konkurrenten unvermeidliche Kampfstimmung mit dem obligaten Patentprozeß“ (Siemens). Während Marconi seine liebe Not mit den Kabelgesellschaften hatte, kam also in Deutschland der Gegner aus demselben Lager. 

 

 Adolf Koepsel führte als entscheidende Neuerung den Drehkondensator in die drahtlose Telegrafie ein.

 

Es ging nicht mehr um den Wettkampf mit größeren Reichweiten und besserer Übertragung, sondern man suchte einander z.B. mit Störsendern buchstäblich „dazwischenzufunken“. Erst als 1902 das Reichsgericht ein Machtwort sprach, schlossen die beiden Firmen einen Waffenstillstand.

 

Koepsel und der Drehkondensator

Während die beiden deutschen Konkurrenten im Funk-Clinch lagen, wurde im Südafrikanischen Krieg von 1899 bis 1902 von der britischen Armee erstmals die drahtlose Telegrafie zu militärischen Zwecken eingesetzt. Die Marconi-Gesellschaft hatte zivile Radioingenieure nach Kapstadt geschickt, die ihre Radiostationen in gefederten Pferdewagen installierten. Die militärischen Telegrafie-Versuche standen unter keinem sehr glücklichen Stern. Die Antennenmasten waren zu schwer für rasche Standortveränderungen, lockerer Steppenboden und Fels ergaben eine schlechte Erdung. Der Versuch, die Antennendrähte von Drachen hochschleppen zu lassen, scheiterte an der mangelnden Hilfsbereitschaft der südafrikanischen Winde. Im Gegensatz zu den Feldberichten dieser ersten Funk-Nachrichteneinheit behauptete Marconi, daß sein Nachrichtensystem eine gewisse Zeit im Einsatz gewesen sei.

Bereits im Jahr 1899 hatte ein Siemens-Mitarbeiter namens Adolf Koepsel (1856-1933) seine Firma auf die mögliche Bedeutung der drahtlosen Telegrafie aufmerksam gemacht, worauf Siemens sich die Mitarbeit des Professors Braun sicherte. Koepsel wurde am 26. März in Berlin geboren. In den Jahren von 1880 bis 1885 studierte er Mathematik und Physik in Berlin und Heidelberg. Nach seiner Promotion 1885 trat er in das Privatlaboratorium von Werner Siemens ein. 1899 wurde er Direktor der Aktiengesellschaft Elektrizitätswerke Wynau in der Schweiz und 1901 holte ihn Wilhelm Siemens als wissenschaftlichen Feiter für die Braun-Siemens-Gesellschaft in den Schoß der Firma zurück.

Für Koepsel begann eine Zeit eindrucksvoller Erfolge. Zunächst entwickelte er einen Mikrofon- Detektor, der auf elektromagnetische Schwingungen ansprach, und dazu einen Hörapparat, der die Telegrafierweiten gegenüber den Schreibapparaten etwa verdreifachte. Der Detektor bestand in der Hauptsache aus einer Graphitspitze, die auf eine polierte Stahlplatte einwirkte. Koepsels Hauptverdienst aber war die Einführung des Drehkondensators in die drahtlose Telegrafie. Dieser Kondensator, dessen Kapazität kontinuierlich durch das Drehen eines beweglichen Satzes von Kondensatorplatten gegenüber feststehenden geändert werden konnte, machte ein viel besseres und einfacheres Abstimmen von Sender und Empfänger möglich. Die Länge der elektromagnetischen Wellen konnte also mit dem Koepsel-Drehkonden- sator ohne großen Aufwand kontinuierlich verändert werden.

Was Adolf Koepsel offensichtlich nicht wußte, war, daß Desider Korda in Paris den Drehkondensator schon zehn Jahre früher erfunden hatte. Korda erhielt am 8. Juni 1892 sogar ein deutsches Patent auf sein Gerät. Aber erst durch die Wiedererfmdung Koep- sels fand der Drehkondensator Eingang in die Rundfunktechnik. 1903 schied Koepsel bei Siemens & Halske aus, versuchte sich auf literarischem Gebiet, wurde Abteilungschef einer Firma und dann Besitzer einer mechanischen Werkstätte, die Meßgeräte herstellte. Koepsel starb am 26. Juli 1933 in Berlin. In Deutschland hatte sich mittlerweile Kaiser Wilhelm in den Kampf um die Funk-Vorherrschaft eingemischt. Er war der Überzeugung, daß sein Lieblingsspielzeug, die deutsche Marine, erheblich von der drahtlosen Telegrafie profitieren könnte.

Unwillig machte er mehrfach seinem kaiserlichen Zorn darüber Luft, daß in Deutschland zwei Systeme miteinander konkurrierten, während die Marconi-Gesellschaft zielstrebig auf ein Weltmonopol zumarschierte. Er hielt es außerdem für ein Unding, daß sogar seine Armee in den System-Streit hineingezogen worden war. Das Fleer bevorzugte die Braun-Siemens-Kommunikation, die Marine verließ sich lieber auf das Slaby-AEG-System. Der Druck wurde schließlich so stark, daß sich AEG und Siemens 1903, wenn auch zähneknirschend, zur „Gesellschaft für drahtlose Telegraphie m.b.H.“ zusammenschlossen. Technischer Geschäftsführer wurde Graf von Arco. Die Firma nannte sich schließlich „Telefunken“, eine Wortbildung, die Wilhelm Siemens als sprachliche Mißgeburt heftig bekämpfte.

 

Bild Nr. 2 Kaiser Wilhelm sandte 1903 ein Glückwunschtelegramm an Werner von Siemens zur Gründung der „Gesellschaft für drahtlose Telegraphie“.

Bild Nr. 3 Das Firmenzeichen der Gesellschaft „Telefunken“ von 1903 bis 1917.

 

Die „tönenden Funken“ des Professors Wien

 Ferdinand Braun hatte also die Funkenstrecke aus dem Antennenkreis in den geschlossenen Schwingungskreis verlegt und damit erheblich verbesserte Ergebnisse erzielt. Um diesen funktechnischen Fortschritt besser zu illustrieren, ist vielleicht ein Beispiel aus der Akustik angebracht. Bei einer Geige erzeugen Saiten die Töne und der Resonanzboden strahlt diese Töne dann ab. Die Saiten allein können keinen genügend lauten Ton abgeben, der Resonanzboden allein kann keine Töne erzeugen, beide Teile müssen also Zusammenwirken. Brauns geschlossener Schwingungskreis aus einer Funkenstrecke, dem Kondensator und Spulen entsprach der Violinensaite, wobei die Größe des Kondensators und der Spulen die Frequenz genauso bestimmten wie Länge und Dicke der Violinensaite den Ton. Mit dem geschlossenen Schwingungskreis war nun der offene Schwingungskreis, also die Antenne, so gekoppelt, wie die Violinensaite mit dem Resonanzboden.

Der Nachteil dieser gekoppelten Schwingungskreise war, wie erwähnt, daß die Energie nicht nur in einer Richtung wanderte, sondern zwischen den Systemen hin und her pendelte und deshalb zum Teil im Schwingungskreis verbraucht wurde. Und genau das wurde durch den Löschfunkensender des deutschen Physikers Max Wien (1866-1938) vermieden.

„Nach Hertz und Braun“, schrieb Artur Fürst 1923, „ist Wien der dritte Deutsche, der bei der Aufrichtung des Riesengebäudes der drahtlosen Telegraphie an entscheidender Stelle mitgewirkt hat. Sein Gedanke führte nach den Schöpfungen von Marconi und Braun den dritten großen Abschnitt in der Geschichte der Äthertelegraphie herauf. Die Sendeanordnung nach Wien in der Ausführungsform der Gesellschaft für drahtlose Telegraphie (Telefunken) ist der älteste noch heute gebrauchte Wellenerzeuger.“ Tatsächlich wurde dieser Sender für gedämpfte Wellen noch bis 1927 im Seefunkdienst benutzt.

 

Teile der Funkstation des Feuerschiffes „Elbe 1“. Links: ein Morsetaster mit Funkenlöschung; Mitte: der Turbinenunterbrecher mit dem abwechselnd Stromschluß und Stromunterbrechung erzeugt werden kann; rechts: ein Schiebespulenpaar zur Erweiterung des Empfangsbereiches.

 

Wenig Zuspruch bei der Doktorarbeit

Max Wien wurde am 25. Dezember 1866 im ostpreußischen Königsberg geboren. Für seine spätere berufliche Laufbahn wurde er am altstädtischen Gymnasium seiner Geburtsstadt nur sehr mäßig vorbereitet: Von Physik schienen seine Lehrer kaum etwas gehört zu haben, und der mathematische Unterricht war nach seiner eigenen Darstellung bestenfalls als mäßig zu bezeichnen. Die Vorlesungen in Experimentalphysik an der Universität von Königsberg empfand er als derartig trocken, daß er sie nur dreimal besuchte. Nach einem Sommersemester in Freiburg begann er sein eigentliches Studium im vierten Semester in Berlin im Laboratorium von Helmholtz. Es scheint schon damals eine weitverbreitete Sitte gewesen zu sein, daß die Professorenschaft sich durchaus selbst genügte.

Wien berichtete von seinem Studium: „Ich fing viel zu früh in meinem 6. Semester eine Doktorarbeit an, deren Thema ich mir selbst stellte. Helmholtz hielt zu Beginn des Semesters eine große Audienz ab. Einer nach dem anderen von uns ging in sein Arbeitszimmer und trug ihm vor, was er zu tun beabsichtigte. Ich wollte die Tonstärke mit dem Helmholtzschen Resonator messen, an dem für die Messung eine Barometerkapsel angebracht werden sollte. Er war einverstanden, sagte ja, ja, versuchen Sie es, aber stimmen Sie die Kapsel auf den Ton des Resonators ein. Damit brachte er mich auf das Studium der Resonanz, insbesondere der gekoppelten Systeme, die ja einen großen Teil meiner späteren Arbeiten beherrscht haben.

Helmholtz kümmerte sich dann sehr wenig um uns. Es sollte damals gerade die Physikalisch-Technische Reichsanstalt gegründet werden, deren erster Präsident er werden sollte. Ich habe ihn, während ich meine Doktorarbeit machte, nur zweimal gesprochen.“ Wien kam später als Assistent zu Röntgen nach Würzburg und wurde von dem Strahlenprofessor sehr geschätzt, nachdem, wie Wien erzählte, ein anfängliches Mißtrauen gegen den ostpreußischen Junker und Kürassieroffizier Wien überwunden war. Nach seiner Habilitation 1893 erhielt er fünf Jahre später seinen ersten Ruf an die Technische Hochschule Aachen. 1904 wurde er Direktor des physikalischen Instituts der Technischen Hochschule Danzig.

 

Der tönende Löschfunkensender in der Funkstation Nauen, 1909 bis 1911

 

Oben: Löschfunkenstrecke nach M. Wien, darunter: Querschnitt durch eine Löschfunkenstrecke, unten: Verlauf der Schwingungen beim Löschfunkensender

 

Der klare, hohe musikalische Ton des Löschfunkensenders

Um das Jahr 1905 fand Max Wien heraus, wie sich die nachteilige Rückwirkung des Antennenkreises auf den Erregerkreis beseitigen ließ. Er sorgte dafür, daß der Primärkreis, also die Funkenentladung, unterbrochen wurde, sobald die Schwingungsenergie auf die Antenne übertragen worden war. Mit anderen Worten: Die Energie vom ersten Schwingungskreis konnte zwar zum angekoppelten Antennenkreis hinüberwandern, aber der Rückweg war dann versperrt, weil der verbindende Funke mittlerweile erloschen war. Das schnelle Abreißen oder Auslöschen des Funkens trat dann ein, wenn der Abstand der beiden Elektroden der Funkenstrecke sehr klein gehalten wurde. Wien baute deshalb eine Funkenstrecke auf, die aus mehreren in Serie geschalteten Kupferscheiben im Abstand von 0,5 Millimeter bestand. Die Funkenstrecke mußte durch Kühlrippen gekühlt werden. Die Anordnung ermöglichte einmal eine Verdopplung des Wirkungsgrads gegenüber dem Braunschen Sender, und zum anderen ließ sich die Funkenfolge auf eine solche Frequenz steigern, daß der Föschfunkensender „mit einem klaren, hohen musikalischen Ton zu hören“ (Runge) war. Daher stammt die etwas poetische Bezeichnung „Tönender Funken“ für den Wien-Sender.

Mit der Arbeit von Max Wien ging die tastende Versuchstechnik ihrem Ende entgegen. „Wien kommt zu dieser Entdeckung als Forscher, der unter Anwendung aller Experimentierkunst die neue Erscheinung klar zu analysieren versteht und ihre Bedeutung erkennt“. Die Firma Telefunken hatte mit Wiens Föschfunksender und dem Kristalldetektor von Braun, einer Halbleiterdiode, ein völlig neues System der drahtlosen Telegrafie geschaffen. Dieses Tonfunkensystem wurde mit geringfügigen Abänderungen in der ganzen Welt übernommen. Aber das weltweite Unternehmen „drahtlose Telegrafie“ lief natürlich nicht ohne Komplikationen ab. Alle Teilnehmer am Funk-Konzert waren eifersüchtig auf ihre Patente, Prioritäten und Einflußsphären bedacht. Die Marconi- Gesellschaft kämpfte gegen die Kabelgesellschaften, die Kabelgesellschaften gegen Telefunken und Telefunken gegen die Marconi- Gesellschaft - und umgekehrt. Nach erbitterten Verhandlungen kam es schließlich am 5. März 1913 zu einem Waffenstillstand zwischen den beiden Giganten Marconi und Telefunken. Damit war das Funkmonopol erledigt.

 

Die Großfunkstelle Nauen

Nicht lange nach der Gründung der Firma Telefunken beschloß ihr Chef, Graf von Arco, daß für Reichweitenversuche mit größeren Apparaturen eine vernünftige Funk- Versuchsstation gebaut werden müßte. Als günstigsten Standort wählte die Firma die kleine Ortschaft Nauen in der Nähe von Berlin. Die Gegend war ein ehemaliges Sumpfgebiet. Von ihrem hoch liegenden Grundwasserspiegel versprach man sich eine besonders gute Erdung, auch wenn die Fundamentierungsarbeiten für die Bauten erhebliche Schwierigkeiten bereiteten.

1906 wurde die Großfunkstelle Nauen mit einem 100 Meter hohen Antennenmast in Betrieb genommen. Sie arbeitete zunächst noch mit einem Braun-Sender und erzielte schon beachtliche Weiten bis 3.600 Kilometer. Nach der Umrüstung auf Föschfunksender (1906 - 1909) wurden alle Reichweitenrekorde in den Schatten gestellt: Nauen telegrafierte über Funk mit Togo und Kamerun. Die 5.000-Kilometer-Entfernung nach Togo wurde am 7. Juni 1911 überbrückt. Telefunken beschloß, Nauen zum Mittelpunkt des geplanten deutschen Weltfunkverkehrs auszubauen.

Um möglichst schnell eine Antenne von ausreichender Höhe zu haben, setzten die Techniker auf den alten 100- Meter-Mast einen zweiten von gleicher Länge auf. Noch bevor der Supermast in Betrieb genommen werden konnte, am 1. April 1912, warf ihn ein ungewöhnlich heftiger Sturm um. In Deutschland empfand man das als nationale Katastrophe. Der Sender Nauen eroberte die Welt, das unsichtbare Netz um die Erde begann sich zu schließen. Telefunken-Chef Graf von Arco wurde bei einer Besichtigung der Großfunkstelle Nauen von einem ausländischen Journalisten gefragt, wie weit man denn von diesem Sender aus funken könne. Von Arco antwortete „bis Oberschöneweide“, einem Ortsteil des Verwaltungsbezirks Köpenick der Stadt Berlin.

Verständlicherweise zeigte sich der Pressevertreter enttäuscht und bemerkte, das sei doch wohl ein bißchen wenig, da Nauen nicht weit von Berlin entfernt sei. Da deutete der Graf nach Westen und sagte ernsthaft: „Andersherum“. Nach der „Titanic-Katastrophe“ wurde jedes Schiff über 1600 Tonnen gesetzlich verpflichtet, an Bord eine Funkanlage zu betreiben und ständig besetzt zu halten. Selbstverständlich stand es auch Hobby-Seglern frei, sich eine solche Anlage zuzulegen. Da wird die Geschichte von dem höheren Beamten des französischen Außenministeriums erzählt, der in seinem Segelboot eine kleine Funkanlage installiert hatte und dann brennend vor Ungeduld darauf wartete, sein brandneues Spielzeug endlich einmal benutzen zu können.

Als eines schönen Segel- Tages ein riesiger Ozeandampfer an ihm vorbeirauschte, rannte er erleichtert an seinen Sender und funkte: „Sind Sie bereit, eine Nachricht zu empfangen?“ Der Ozeanriese funkte zurück: „Jawohl.“ Die Passagiere drängten sich an der Reling und warteten gespannt auf die wahrscheinlich wichtige Nachricht. Doch dem Hobbysegler wollte einfach keine vernünftigte Mitteilung einfallen. Nach Minuten angestrengten Nachdenkens funkte er endlich hinüber: „Haben Sie gar nichts nötig?“

 

Ein Knallfunkensender mit Antennentransformator. Der Schwingkreis wird durch 25 Leydener Flaschen ergänzt. ^[8]

 

Der Empfänger: Transformator, Schloemilch-Detektor und Schalter. [9]

 

Kein ferngesteuertes Luftschiff

Die Entwicklung der Funktelegrafie hatte bis 1914 einen Höhepunkt erreicht, von dem Hans Bredow sagte: „Die kurze Spanne Zeit, die seit ihrer Erfindung vergangen ist, hat bereits eine Vervollkommnung der Apparate gebracht, die man nicht vorausgeahnt hat, und es ist wohl kaum anzunehmen, daß die gegenwärtig damit erzielten Leistungen noch wesentlich übertroffen werden können.“ Hier irrte Bredow, denn die Löschfunkentechnik starb etwa fünfzehn Jahre nach ihrer Entstehung auf der Höhe ihrer Leistungsfähigkeit aus. Und sie hatte diese Leistungsfähigkeit nicht nur bei friedlichen Versuchen unter Beweis gestellt.

1904 stellten die Japaner bei der Seeschlacht von Tsushima die Funkentelegrafie in den Dienst des Krieges. Am 1. März 1905 wurde die erste funkentelegrafische Abteilung im deutschen Heer gegründet. 1911 konnte zum ersten Mal eine Funkstation in ein Luftschiff eingebaut werden, in das Zeppelin-Luftschiff Z 2. Graf Zeppelin widmete sich mit Feuereifer dem Problem eines ferngelenkten unbemannten Luftschiffs und holte sich Max Wien als Berater. Der Physiker betrachtete die Sache sehr kritisch und kam dann zu dem Schluß, daß die Steuerung viel zu leicht vom Gegner gestört werden konnte. Die Vorversuche gaben ihm recht. Dann kam der August 1914, als die europäische Zivilisation begann, sich systematisch selbst zu vernichten.

Die Armeen der Großmächte marschierten, nachdem die Ermordung von Erzherzog Franz Ferdinand, dem Thronfolger der österreichisch-ungarischen Monarchie, in Sarajevo den Ersten Weltkrieg ausgelöst hatte. Die Großfunkstelle Nauen warnte deutsche Handelsschiffe auf den Ozeanen der Welt vor dem bevorstehenden Kriegsausbruch und überbrückte dabei Entfernungen bis 8300 Kilometer. Tatsächlich konnte der größte Teil der deutschen Handelsflotte noch neutrale Häfen aufsuchen. Über Nauen „sprach das sonst völlig abgesperrte Deutschland in den ersten Kriegsjahren nach dem Ausland, und dieser Sender gab später noch lange die Wetter- und Zeitsignale für die Schiffe in den nördlichen Meeren“ (Fürst).

Die Rolle der Großfunkstation Nauen war im Krieg gewiß von großer Wichtigkeit. Doch ihre Bedeutung nahm nach dem Krieg noch erheblich zu. Schon 1920 wurde sie weiter ausgebaut und mit modernen Sende- und Empfangsanlagen ausgerüstet. Und noch heute ist sie „Funkdrehscheibe der Welt“.

Die drahtlose Nachrichtentechnik entwickelte sich innerhalb weniger Jahre zu einem weltumspannenden, völkerverbindenden Medium, das Nachrichten in Sekundenschnelle um den Globus jagte. Die 1906 in Betrieb genommene Großfunkstelle Nauen war eine der leistungsstärksten Einrichtungen dieser Art.

 

Dieses symbolgeprägte Plakat verkündet ebenso pragmatisch wie von Technikbegeisterung getragen - „Sender für Sender von Land zu Land“ - die außerordentlichen Leistungen, die binnen kurzer Zeit erreicht wurden und von denen sich zwanzig Jahre zuvor kaum jemand etwas träumen ließ.

 

 

Zum wichtigsten Instrumentarium der Großfunkstelle Nauen gehörten diese Parabolspiegel, die - konstruiert nach Berechnungen von Meissner - gegen 1912 errichtet wurden.

 

 

So sah zwischen 1912 und 1915 der Empfängerraum in Nauen aus - aus moderner Sicht wirkt er fast rührend primitiv und so gar nicht „professionell“ - und war dennoch außerordentlich leistungsfähig.

 

 

Die erste betriebsfähige Telefunken- Hochfrequenzmaschine für 10 Kilohertz Grundfrequenz bei 20 KVA Leistung. Sie lieferte bei der Wellenlänge von 1750 Meter - 4 Kilowatt in die Antenne. Mit dieser Anlage gelang im Sommer 1913 eine telegrafische Verständigung mit Sayville über 6.000 Kilometer, Telefonieversuche wurden noch in Wien (600 Kilometer) gut gehört.

Rechts der Drehstrom-Antriebsmotor, links der Gleichstromgenerator.

 

3. Der Beginn der drahtlosen Telefonie

Im Kontext der rasanten technischen Entwicklung des 20. Jahrhunderts stand ein besonderes Phänomen im Fokus: die drahtlose Telefonie. Bereits 1909 wurden Guglielmo Marconi und Karl Ferdinand Braun für ihre Beiträge zur drahtlosen Telegrafie mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Doch zu dieser Zeit wurde bereits an der nächsten großen Innovation gearbeitet - der drahtlose Übertragung von Sprache und Musik. Aus den Pionieren der Funkentelegrafie gingen auch die ersten Vorreiter der Radio-Telefonie hervor, wobei experimentelle Musikübertragungen schon im Jahr 1908 stattfanden. Dennoch bestanden zahlreiche technische Herausforderungen, insbesondere die Notwendigkeit, Sender zu entwickeln, die ungedämpfte Schwingungen für die drahtlose Telefonie erzeugen konnten. Die Lösung wurde durch technologische Durchbrüche von Wissenschaftlern wie William du Bois Duddell und Valdemar Poulsen ermöglicht, die mit Lichtbogenlampen experimentierten und Geräte entwickelten, die elektromagnetische Schwingungen erzeugen konnten. Der Weg zur massentauglichen drahtlosen Telefonie war jedoch noch lang, mit weiteren Herausforderungen in der Übertragungsfrequenz und der Konstruktion von Geräten, die hohen Drehzahlen standhalten konnten. 

 

Warum nicht auch Sprache ohne Draht übertragen?

Im Jahr 1909 wurden der Italiener Marconi und der Deutsche Braun für ihre Verdienste um die drahtlose Telegrafie mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Doch um diese Zeit hatte die rasante technische Entwicklung schon längst eine neue Überraschung auf Lager, die drahtlose Telefonie oder Radio-Telefonie. Es ist nicht weiter verwunderlich, daß sich die Pioniere der Funkentelegrafie auch mit dieser vielversprechenden Errungenschaft der Nachrichtentechnik befaßten. Professor Slaby und Graf von Arco spielten schon 1908 dem deutschen Kaiserpaar in der Technischen Hochschule von Charlottenburg drahtlos übertragene Musik vor: Graf von Arco nahm eine Caruso-Platte über ein Mikrofon auf und funkte die Musik ins Labor von Slaby. Die Kaiserin soll dem drahtlos übertragenen Gesang tief beeindruckt gelauscht und voller Begeisterung ausgerufen haben: „Ich wußte gar nicht, daß Graf von Arco so schön singen kann.“

Damit Graf von Arco „singen“ konnte, mußten jedoch zunächst einmal neue Sender erfunden werden. Die Löschfunkensender erzeugten ja nur gedämpfte Schwingungen, die zwar für die Telegrafie ausreichten, für die drahtlose Telefonie jedoch ungeeignet waren. Bei der drahtlosen Übertragung von Sprache und Musik kam man in den Bereich der niederfrequenten Schwingungen bis etwa 20000 Hertz, das entsprach einer Wellenlänge von 15 Kilometern. Als Vergleich: Die Langwellen liegen im Bereich von zwei Kilometern bis 860 Meter. Die Schwierigkeit lag jetzt darin, daß sich solche niederfrequenten Schwingungen nicht unmittelbar über eine Antenne abstrahlen ließen. Zur drahtlosen Übertragung mußten deshalb hochfrequente elektromagnetische Wellen benutzt werden, die gewissermaßen als Energieträger die niederfrequente Schwingung mitschleppten. Die Sprach- und Musikschwingung wurde der Trägerwelle aufgeprägt, ein Vorgang, der als Modulation bezeichnet wird. Doch zunächst hieß das Nahziel: Erzeugung ungedämpfter elektrischer Schwingungen durch eine neue Art von Sender.

 

Duddells „sprechende Bogenlampe“

Bogenlampen gab es schon seit Mitte des 19. Jahrhunderts. Sie brachten das erste wirklich helle elektrische Licht in die gasbeleuchtete Dämmerung, hervorgerufen durch einen Lichtbogen zwischen zwei weißglühenden Elektroden aus Spezialkohle. Die ersten Lichtbogen-Beleuchtungstechniker waren Foucault (1850), Jablotschkow mit der nach ihm benannten „Kerze“ (1876) und Hefner- Alteneck (1878) mit seiner Differentialbogenlampe, die für die Beleuchtung von Straßen, Plätzen und Leuchttürmen eingesetzt wurde. Mit einer solchen Bogenlampe experimentierte der englische Physiker William du Bois Duddell (1872-1917) und fand im Jahr 1897 (oder 1899 bzw. 1900, es gibt unterschiedliche Angaben) heraus, daß sie mit bestimmten Zusatzeinrichtungen zum Schwingungserzeuger umgebaut werden konnte.

Er schaltete an den Betriebsstromkreis des Lichtbogens einen üblichen Schwingungskreis aus Kondensator und Selbstinduktionsspule. Als er nun den Batteriestrom einschaltete und den Lichtbogen zündete, hörte er in einem eingeschalteten Telefonhörer einen pfeifenden Ton, dessen Tonhöhe sich nach der Größe der Kapazität und der Selbstinduktion richtete. Offensichtlich waren also in diesem Kreis elektromagnetische Schwingungen hörbarer Frequenz vorhanden, die dadurch entstanden, daß der Kondensator durch die Batterie aufgeladen wurde und sich dann immer wieder über den Lichtbogen entlud. Die „sprechende Bogenlampe“ von Duddell war aber eben durch den Umstand, daß sie sprechen konnte, also hörbare Töne mit langsamen Schwingungen und damit zu großen Wellenlängen erzeugte, noch immer nicht der geeignete Sender für eine mögliche drahtlose Telegrafie oder Telefonie.

Selbst seine maximale Frequenz von 100.000 Hertz reichte nicht aus, und höher konnte Duddel nicht gehen. Der Grund dafür war darin zu suchen, daß der Lichtbogen bei noch schnelleren Schwingungen keine Zeit mehr hatte, durch Abkühlen seine elektrische Leitfähigkeit zu verlieren. Immerhin wurde seine Erfindung zur Grundlage des Lichtbogensenders, den schließlich der Däne Poulsen in eine praktische Form brachte. Verschiedene Lexika erwähnen ihn fast am Rande, was seiner Bedeutung für die Nachrichtentechnik nicht entspricht. Er war ein echter wissenschaftlicher „Pionier.“ Er erfand 1898 die Fixierung von Tönen auf einem Stahldraht und 1903 den Poulsen- Generator, eben den Lichtbogensender.

Drahtloser Nachrichtenverkehr zwischen Schiffen auf hoher See und mit Sende- und Empfangsstationen an Land wurde schon sehr früh erprobt. Nach dem Untergang des Ozeanriesen „Titanic“ im Jahre 1912 sah man es als unabdingbar an, den Schiffsfunkverkehr auszubauen. Jedes Schiff über 1600 Tonnen wurde gesetzlich verpflichtet, an Bord eine Funkanlage zu betreiben.

 

Telefunken Station des Dampfers „Vaterland“, 1913. Vorne links: zwei Mehrkreis- Empfänger mit Schloemilch-Zellen - Mitte:
2-KW-Löschfunkensender mit Schalttafel - rechts: 500-Watt-Notsender, Typ 05 TK. ^[10]

 

 

DEBEG-Schrankstation für Fischdampfer und kleine Frachtschiffe, um 1913.

 

Auch Luftschiffe wurden mit Funkstationen ausgerüstet, hier ein Löschfunkensender für den Wellenbereich 600 bis 1600 Meter mit einem Hörempfänger im Wellenbereich von 250 bis 3000 Meter.

 

Ein Sendetisch für drahtlose Telefonie der Firma Telefunken, 1906.

 

Die Lichtbogensender von Valdemar Poulsen stießen ganz besonders bei der Marine auf Gegenliebe.

 

 

Ein Poulsen-Lichtbogensender als Schiffsstation aus dem Jahre 1915

 

Poulsen und der Lichtbogensender

Mit seinem „Telegraphon“ hatte der dänische Physiker und Hochfrequenztechniker Valde- mar Poulsen (1869-1942) Pech. Dieses erste brauchbare Magnettongerät der Welt wurde bereits im Jahr 1898 patentiert. Doch bei der praktischen Auswertung seines Patents stieß Poulsen auf unüberwindliche Schwierigkeiten, weil er keinen Geldgeber für die serienmäßige Herstellung auftreiben konnte. Poulsen wurde am 23. November 1869 in Kopenhagen geboren. Er studierte zunächst Medizin, wandte sich aber dann sehr früh der elektrischen Nachrichtentechnik zu.

Das führte zunächst zu einer Anstellung als Fehlersucher bei der Kopenhagener Telefongesellschaft. Doch dann, noch nicht ganz dreißig Jahre alt, beschloß er, selbständig zu werden und sich ganz der Verwirklichung seiner technischen Ideen zu widmen. Und seine Ideen waren nicht schlecht. Für das Telegraphon war damals zwar die Zeit offenbar noch nicht reif, aber dafür wurde er durch seine Arbeiten in der Hochfrequenztechnik mit der Erfindung des nach ihm benannten Lichtbogensenders zur Erzeugung ungedämpfter Schwingungen international bekannt.

Poulsen hatte sich über das Hitzeproblem der Duddellschen Anordnung den Kopf zerbrochen und einen eleganten Ausweg gefunden. Er sorgte dafür, daß die eine Elektrode, nämlich die Anode, durch Wasser gut gekühlt wurde, und der Lichtbogen in einer Gasatmosphäre aus Wasserstoff brannte, der die Wärme besonders gut leitete. Für ein rasches Auslöschen des Lichtbogens nach dem Zünden sorgte schließlich noch ein starkes Magnetfeld, ein sogenanntes „magnetisches Gebläse“. In Deutschland übernahm die C. Lorenz AG. den praktischen Ausbau der Poulsen- Sender. Sie stießen besonders bei der Marine auf Gegenliebe, und da sie ungedämpfte Schwingungen erzeugten, waren sie prinzipiell auch für die drahtlose Telefonie geeignet. Ihr Nachteil war jedoch, daß sie keine absolut konstanten Schwingungen unter 800 Meter Wellenlänge erzeugen konnten, und ferner störte der „etwas schwerfällige Betrieb“. Abhilfe schaffte da eine Entwicklung, die zunächst in den USA vorangetrieben wurde.

 

Die amerikanische Hochfrequenzmaschine

An sich lag der Gedanke nahe, sich die stromerzeugenden Maschinen einmal genauer anzusehen. Denn in den Dynamos der Kraftwerke wurde schließlich Wechselström einer bestimmten Frequenz erzeugt, elektrische Schwingungen also. Die gewöhnlichen Wechselstromdynamos hatten für die Drahtlos-Techniker nur den Nachteil, daß sie mit einer Frequenz von lediglich 50 Hertz eine völlig unbrauchbare Wellenlänge von 6.000 Kilometern lieferten. Das Problem lag folglich darin, eine Wechselstrommaschine für sehr hohe und damit funk-brauchbare Frequenzen zu konstruieren. Das hört sich ganz einfach an, aber die Maschine mußte mit so erheblichen Drehzahlen arbeiten und infolgedessen so ungeheure Fliehkräfte aus- halten, daß die Konstrukteure über diesen Schwierigkeiten ziemlich hilflos die Köpfe schüttelten.

Bei einem Erregermagnetpaar müßte sich eine Drahtschleife, in die der Strom induziert werden soll, 100.000 mal in der Sekunde herumdrehen, wenn eine Frequenz von 100 Kilohertz erreicht werden soll. „Selbst der beste Stahl“, schrieb Artur Fürst, „würde wie eine venezianische Glasträne zerspringen.“ Und weiter: „Erst mit 333 Magnetpaaren kommen wir auf die Umlaufszahl 333 in der Sekunde, das sind rund 20.000 Umdrehungen in der Minute. Diese sind gerade noch zulässig, wenn auch nicht für eine geschmeidige Drahtschleife. Die richtige Form für den schnell umlaufenden Drehkörper war jedoch bald gefunden.“ Die ersten Erfolgsmeldungen kamen aus den Vereinigten Staaten von Amerika. Elihu Thomson, in England geborener amerikanischer Elektroingenieur mit über 700 Patenten, versicherte, Reginald Aubrey Fessenden (1866-1932) sei „der größte Radioer- finder, größer als Marconi“. In den USA wurde Fessenden zu den „Großen Vier des Rundfunks“ gezählt. Asimov schrieb: „Obwohl er heute nahezu unbekannt ist, so war er doch mit etwa 500 Patenten nach Anzahl und Verschiedenartigkeit seiner Erfindungen nahezu so kreativ wie Edison.“ Eine seiner Erfindungen war die Hochfrequenzmaschine.

 

Der Mann aus Kanada: R. A. Fessenden

Reginald Aubrey Fessenden, von seinem späteren Arbeitgeber Edison kurz „Fezzy“ genannt, wurde am 6. Oktober 1866 im Pfarrhaus einer kleinen Gemeinde von East Bolton in der kanadischen Provinz Quebec geboren. Im Alter von neun Jahren zog er mit seiner Familie nach Niagara Falls und trat in das DeVeaux Military College ein. 1877 besuchte er die Trinity College School in Port Hope, Ontario, danach ging es zurück in die Provinz Quebec auf das Bishop’s College in Lennox- ville. Nach seiner Ausbildung verbrachte er zwei Jahre als Leiter des Whitney Instituts auf den Bermudas. Seine Vorliebe für Mathematik brachte ihn mit der Elektrotechnik in Berührung. Sein Interesse für dieses Sachgebiet wurde so stark, daß er seinen Job als Lehrer an den Nagel hängte und nach New York ging. Er wollte unbedingt bei Edison Unterkommen, weil er den amerikanischen Star-Innovator gleich nach Archimedes für den größten Erfinder aller Zeiten hielt.

Edison stellte Fessenden zunächst als Materialprüfer in seinen Maschinenwerken ein, doch der junge Mann arbeitete sich sehr schnell zum Edison-Assi- stenten im Llewellyn Park Laboratorium hoch. Edison brauchte jedoch weniger einen Elektrotechniker, als vielmehr einen Chemiker. Und ein Chemiker war im Land der unbegrenzten Möglichkeiten mit beispielloser Leichtigkeit zu finden, wenn man dem Edison-Zitat aus einem Interview einer New Yorker Zeitung von 1887 Glauben schenken darf: „Ich kann einen Yankee-Jungen und einen chinesischen Dummkopf hemehmen und mehr Resultate erreichen als alle deutschen Chemiker zusammengenommen.“ Edison nahm keinen Yankee, sondern den Kanadier Fessenden. Er wurde Chefchemiker des Edison Laboratoriums. Über einen Chinesen ist nichts bekannt. Fessenden wollte nicht lange mit den deutschen Chemikern konkurrieren. 1889 verließ er Edison und wurde drei Jahre und mehrere Jobs später Professor für Elektrotechnik an der Purdue University. Von dort zog es ihn an die Universität von Pittsburgh, und schließlich lehrte er an der Western University von Pennsylvania in Allegheny City. Auf beiden Universitäten hielt er Vorlesungen über die Hertzschen Wellen und zeigte in zahlreichen Versuchen ihre Möglichkeiten auf.

 

Patentzeichnung zur Patentschrift Nr. 109569, die Poulsen zum „Verfahren zum Empfangen und zeitweisen Aufspeichern von Nachrichten, Signalen oder dergleichen“ 1883 erteilt wurde.

 

Funkentelegrafie der falsche Weg?

Fessenden war von Anfang an der Überzeugung, daß mit der drahtlosen Telegrafie der falsche Weg zu einer neuen Art der Kommunikation beschritten worden war. Er setzte sich statt dessen zum Ziel, die menschliche Stimme über elektromagnetische Wellen drahtlos zu übertragen. Die Voraussetzungen waren ihm klar: Einmal mußte er dazu ungedämpfte Wellen erzeugen, die zum zweiten eine möglichst hohe Frequenz erreichten. Zunächst wurde er Berater für drahtlose Übertragung beim US-Wetterbüro. Mit einer Versuchsstation auf Cobb Island, Maryland, begann er eigene Experimente mit dem Ziel, das „Fessenden-System“ in die Welt zu setzen.

1898 baute er seine erste Hochfrequenzmaschine für 15 000 Perioden (15 Kilohertz), die elektrische Impulse in Form einer sinusförmigen Kurve aussendete. Mit diesem Gerät konnte er im Dezember 1900 seinen ersten Erfolg verbuchen, als er drahtlos Sprache übertrug, die von den Funkstationen „schlecht aber verständlich“ aufgefangen wurde. Fessenden nannte seine Hochfrequenzmaschine „Alternator“ und beantragte im Mai 1901 ein Patent „für Verbesserungen an Geräten zur drahtlosen Übertragung elektromagnetischer Wellen und für Verbesserungen bezüglich der Übertragung und Wiedergabe von Worten oder anderen hörbaren Zeichen“. Der Patentschutz wurde am 28. September 1901 gewährt. Es ging als erstes Patent in die Erfindungsgeschichte ein, das für die Übertragung der menschlichen Stimme durch elektromagnetische Funkwellen erteilt wurde.

1902 erfand Fessenden mit dem „Barretter“ ein verbessertes Empfangsgerät für elektromagnetische Wellen, einen elektrolytischen Detektor, der aus einem in schwache Salpetersäurelösung getauchten silberbeschichteten Platindraht bestand. Im selben Jahr brachte er seine Patente in die National Electric Signaling Company ein.

 

Der Meister im Badeanzug

Fessenden baute weitere Versuchsstationen auf Roanoke Island, North Carolina, und 1905 in Brant Rock, Massachusetts. Er hatte eine Vorliebe für Stationen am Meer, und es wird berichtet, daß er „sein Büro im Badeanzug leitete“. Fessenden scheint ungewöhnlich temperamentvoll gewesen zu sein. Charles P. Pannill, zwischen 1902 und 1910 sein Mitarbeiter, erzählte über seinen Chef: „Viele von uns wurden bei mehr als einer Gelegenheit gefeuert und meistens bei der geringsten Provokation. Wenn er sich wieder abgekühlt hatte, tat es ihm leid und er stellte uns wieder ein, und zwar immer mit höherer Bezahlung.“ Wegen der technischen Schwierigkeiten beim Bau der Hochfrequenzmaschinen wandte Fessenden sich an die Firma General Electric um Unterstützung.

1903 lieferte ihm die Firma eine erste Maschine, gebaut von dem deutschen Elektrotechniker Carl Steinmetz (1865-1923), der unter dem Druck des deutschen Sozialistengesetzes in die USA ausgewandert war. Ein Jahr später soll Fessenden bereits bei 40 Kilometer Reichweite angelangt sein. Nun ließ sich die Sprache nicht einfach mit den hohen Frequenzen der Generatoren übertragen. Denn einmal wäre keine mechanische Vorrichtung, beispielsweise eine Telefonmembran, in der Lage gewesen, den schnellen Schwingungen zu folgen. Zum anderen lagen die Frequenzen weit jenseits des menschlichen Hörbereichs. Das Problem war also, eine Methode zu finden, den schnellen elektromagnetischen Schwingungen auf irgendeine Weise ein Sprach-oder Musiksignal mitzugeben, diese hohen Fre- quezen gewissermaßen als Signal-Träger zu verwenden. Und genau das konnte schließlich mit der „Trägerfrequenztechnik“ erreicht werden. Es hat den Anschein, daß Fessenden dieses Prinzip als erster verwirklichte, auch wenn keine genaueren Angaben darüber zu finden waren, welcher Geräteanordnung er sich bediente.

 

Amplitudenmodulation und Überlagerungsprinzip

Bei Radiowellen, die wie bei der Funkentelegrafie nur in Impulsen abgestrahlt wurden, konnten Informationen lediglich im Morsecode übertragen werden. Fessenden dagegen strahlte ein kontinuierliches Signal aus und veränderte die Amplitude dieser Schwingung durch die zu übertragende Information. Die Techniker bezeichnen diese Art Veränderung als Modulation. Da Fessenden die Höhe der Wellenberge und Tiefe der Wellentäler, die Amplituden also, änderte, spricht man von Amplitudenmodulation (AM). „Wenn man in den Antennenkreis ein Mikrofon schaltete und dieses besprach, änderte sich, da ja das Mikrofon ein veränderlicher Widerstand ist, die Antennenstromstärke im Rhythmus der Sprachschwingungen.

Man spricht dann davon, daß die gleichmäßige Grundschwingung des Senders, die Trägerfrequenz, von der aufgedrückten Sprachfre- quenz moduliert wird“ (Siemens). An der Empfangsstation kann die übertragene Information durch Demodulation wieder zurückerhalten werden. Das Mikrofon, das Fessenden in seinen Antennenkreis schaltete, wurde vermutlich durch Wasser gekühlt. Eine weitere Erfindung Fessendens, der Heterodyn- oder Überlagerungsempfang, wird überschwenglich als zweitgrößte Erfindung im Funkwesen betrachtet. Das System: Die von der Empfänger-Antenne aufgenommenen Schwingungen wurden von einer im Empfänger selbst erzeugten Hilfsschwingung überlagert.

Dabei entstand eine Mischfrequenz, die anschließend demoduliert wurde. Diese dritte Frequenz war den beiden anderen an Empfindlichkeit und Störungsfreiheit überlegen, Trennschärfe und Empfangsqualität stiegen beträchtlich. Fessenden erzeugte seine Heterodyn-Frequenz mit einem Bogengenerator. Das Heterodyn- Empfangssystem, so heißt es, war der Industrie um Jahre voraus. Später wurde es zur „Superheterodyn-Schaltung“, kurz Superhet, vervollkommnet und zur Standardausrüstung der etwas anspruchsvolleren Röhrenempfänger. Doch das sollte noch ein bißchen dauern. Als Fessenden nämlich 1905 sein Heterodyn-Prinzip vorstellte, war die Elektronenröhre in Deutschland und in den USA erst noch in den Kinderschuhen.

 

Die Maschine des E. F. W. Alexanderson

In den herkömmlichen Lexika ist er um 1930 herum zum letzten Mal aufgeführt: „Alexanderson, Ernst Frederik Werner, geboren in Uppsala (1878-1975), erfolgreicher Ingenieur auf dem Gebiete der drahtlosen Telegraphie und Telephonie; sein mit der Entwicklung der amerik. Radiotechnik eng verknüpfter Name ist bes. bekanntgeworden durch eine von ihm konstruierte Hochfrequenzmaschine.“ In späteren Lexikon-Ausgaben ist nicht einmal mehr die Kurzbiografie zu finden. Sein Name taucht nur noch im Zusammenhang mit der Alexandersonmaschine und schließlich mit der Alexanderson- Antenne auf, einer Längswellenantenne. Die Amerikaner rechnen den Schweden Alexanderson zu ihren „Großen Vier“ des Rundfunks.

Sein Vater war Professor für klassische Sprachen an der Universität Lund. Alexandersonjunior studierte zunächst an der Technischen Hochschule in Stockholm und bildete sich dann bei Professor Slaby an der Technischen Hochschule Berlin-Charlottenburg weiter. Angeblich, weil ihn das Buch des General-Electric-Mitarbeiters Carl Steinmetz über die Wechselstromtheorie stark beeindruckte, wanderte er 1901 in die Vereinigten Staaten aus und wurde sein Mitarbeiter. Fessenden war mit seinen bisherigen Hochfrequenzmaschinen noch keineswegs zufrieden. Sie waren technisch noch nicht genügend ausgereift und den ungeheuer schnellen Umdrehungen auf die Dauer nicht gewachsen. Die Firma General Electric beauftragte den ideenreichen Schweden, sich des hochfrequenten Problems anzunehmen. Zwischen 1904 und 1906, die Angaben schwanken, gelang es Alexanderson, eine 75.000-Hertz-Maschine (oder eine 81-kHz- Maschine) zu konstruieren, die die Belastung aushielt.

1908 stellte er eine Maschine für 100.000 Schwingungen pro Sekunde (100 kHz) vor. Sein System war nach Artur Fürst folgendes: „Der Rotor der Alexanderson- Maschine, der Träger der Erregermagnete, ist eine schmale Scheibe aus Stahlguß, die in der Mitte einen kräftigen Wulst zur Durchführung der Welle trägt. Der Rand ist verdickt und durch Einfräsen von Nuten mit 333 radial stehenden Zähnen auf jeder Seite versehen. Ebenso viele Zähne von gleicher Breite befinden sich zweimal auf dem Stator (dem stillstehenden Teil der Maschine). Die Zahnvorsprünge des Rotors können sich zwischen den Zahnvorsprüngen des Stators mit äußerst schmalem Abstand hindurchdrehen.“

Die Hochfrequenztechnik gelangte im drahtlosen Nachrichtenwesen zu immer größerer Bedeutung. Der Schwede Alexanderson gehört auf diesem technischen Entwicklungsgebiet zu den Pionieren.

 

Alexanderson mit seinem Hochfrequenzgenerator um 1917.

 

Die „Wunder der Elektrizität“ begeisterten nicht nur die Techniker, sondern auch ein breites, naturwissenschaftlich und technisch interessiertes Publikum. Kein Wunder, daß um die Jahrhundertwende eine Reihe auch allgemeinverständlicher Bücher erschien, wie diese beiden prächtig aufgemachten Bände.

 

 

 Damals war es wie zu jeder Zeit: Die Jugend wuchs in neue Techniken und naturwissenschaftliche Erkenntnisse wie von selbst hinein - Experimentierbaukästen für Elektrizität, wie der hier abgebildete, half ihr gleichsam spielerisch dabei.

 

Der Welt erstes Rundfunkkonzert

Mit Alexandersons Hochfrequenzmaschine, dem Überlagerungsempfang und der Modulation war das Fessenden-System so weit ausgereift, daß der Erfinder zur ersten publikumswirksamen Vorführung schreiten konnte. Von seinem Laboratorium in Brant Rock aus sendete er am 24. Dezember 1906 als Weihnachtsüberraschung über einen 130 Meter hohen Antennenmast das erste Rundfunkprogramm der Welt. Das Sensationsprogramm begann mit dem Lied „O heilige Nacht“, von Fessenden auf der Violine vorgetragen. Anschließend sang und rezitierte er einige Verse aus dem Lukasevangelium. Als nächsten Programmpunkt hatte er sich die Übertragung einer Grammophonplatte ausgedacht: Handels „Largo“. Schließlich übermittelte er seiner Zuhörerschaft noch herzliche Weihnachtsgrüße und beendete die Funksendung.

Angeblich wurde das Programm von überraschten Hörern an der Atlantikküste bis hinunter nach Viginia gehört. Andere Quellen sprechen davon, daß die Sendung im Umkreis von 320 Kilometern gut empfangen wurde. Wahrscheinlicher ist die Version, daß Fessenden von einer Reihe von Bordfunkern gehört wurde, deren Schiffe sich innerhalb einer Zone von acht Kilometern um die Radiostation befanden. Bei einer zweiten Sendung am Neujahrstag herrschten bessere atmosphärische Bedingungen, und diesmal sollen sogar Hörer auf den Westindischen Inseln in den Genuß des Fessenden-Rundfunks gekommen sein. 1907 gelang es dem Team Fessenden/Alexanderson, die 320 Kilometer lange Strecke zwischen Brant Rock und Long Island mit Sprechfunk zu überbrücken.

 

Auch die Spielwarenindustrie bemächtigte sich der neuen elektrotechnischen Möglichkeiten: um 1910 wurde auf der Leipziger Messe dieses „Elektrische Frage- und Antwortspiel“ herausgebracht, bei dem der Spieler mit Hilfe vorgestanzter Schablonen und elektrischer Stecker sein Wissen überprüfen konnte; war eine Frage richtig beantwortet, so leuchtete ein farbiges Lämpchen auf.

 

Der Beitrag französischer Forscher

Die europäischen Radiotechniker hatten aber nun keineswegs den Amerikanern das Feld der hochfrequenten elektromagnetischen Schwingungen überlassen. In Frankreich beispielsweise befaßten sich mehrere Wissenschaftler mit den Folgemngen aus den Hertzschen Versuchen. Rene Blondlot (1849-1930), Professor an der Universität Nancy, führte mit Resonanzschwingungskreisen wichtige Versuche zu elektromagnetischen Schwingungen durch.

Gustave Ferrie (1868-1932), geboren in Savoyen, gilt als Pionier des Rundfunks in Frankreich. Er erfand 1900 einen Elektrolytdetektor und baute einen Schwingungskreis mit regulierbarem Kondensator und Selbstinduktionsspule. 1902 richtete er die erste drahtlose Verbindung zwischen Frankreich und Martinique ein und sendete dabei vom Eiffelturm aus. 1912 wurde Frankreich zum Sitz des internationalen Bureaus für Zeitbestimmung gewählt, dank Gustave Ferrie, der die drahtlose Übermittlung von Zeitzeichen nach der Koinzidenzmethode organisiert hatte. 1923 wählte man ihn zum obersten Chef des drahtlosen Dienstes in Frankreich. Außerdem machten sich noch drei Direktoren des „Laboratoire National de Radioelectricite“ um die französischen Funkwellen verdient.

Camille Gutton, 1872 in Nancy geboren, befaßte sich von 1920 an mit der drahtlosen Telefonie, experimentierte mit der Triode und stellte ab 1930 Versuche zur Verwendung der Ultrakurzwellen an. Rene- Marie Mesny (1874-1949) befaßte sich mit Kurz- und Ultrakurzwellen sowie mit der drahtlosen Richtungsbestimmung. Robert Bureau (1892-1965) war eigentlich Ionosphärenforscher. Er entwickelte die erste Radiosonde, einen Sender, der von einem Pilotballon in die Höhe getragen wurde und laufend Meßdaten zur Erde funkte. Seine Methode wird noch heute angewendet. Wenn man Artur Fürst Glauben schenken darf, haben sich die Franzosen auch erfolgreich mit Hochfrequenzmaschinen beschäftigt. Die „Compagnie Generale Radioelectri- que“ baute die Maschine des französischen Staatsbürgers Latour nach.

„Im Unterschied gegen die Alexanderson- Maschine“, schrieb Fürst, „bringt Latour auf dem Rotor dreimal so viel Zähne unter wie am Stator, wodurch er zu geringerer Umlaufgeschwindigkeit gelangt.“ Möglicherweise aber - es konnte bislang nicht recht aufgeklärt werden - war dieser Latour ein Ingenieur aus Belgien, hieß mit Vornamen Marius und war unter anderem auch Pionier des reihengeschalteten Kollektormotors für Wechselstrom von normaler Frequenz (1901).

 

Deutsche Hochfrequenzmaschinen

Kaum hatten die Techniker mit Mühe die schnellen Umdrehungen ihrer Hochfrequenzerzeuger gemeistert, da wurde in Deutschland ein einfacherer Weg zur hohen Schwingungszahl gefunden. Der Ingenieur Rudolf Goldschmidt, 1876 im mecklenburgischen Neubukow geboren, konstruierte 1910 eine Hochfrequenzmaschine mit zusätzlicher Frequenzerhöhung nach dem Reflexionsprinzip. Die hochfrequenten Schwingungen wurden bei verhältnismäßig langsam laufenden Rotor auf indirektem Weg erzeugt, wobei zur vorhergehenden Periodenzahl stets die Grundfrequenz des Generators hinzuaddiert wurde. Goldschmidt-Maschinen mit beachtlichen 200 Kilowatt Leistung wurden in der Großstation Eilvese bei Hannover aufgestellt. Sie arbeiteten mit Wellenlängen von 7500 und 10.000 Metern.

1912 verwendete Graf von Arco bei seiner Maschine erstmalig das Prinzip der Frequenzsteigerung, hervorgerufen durch sogenannte Frequenztransformatoren außer halb der Maschine. Bei von Arco wurden die Frequenzen nicht addiert, sondern die Grundfrequenz des Generators wurde verdoppelt, vervierfacht und so weiter. Aus diesem Grund kam die Arco-Maschine mit 1500 Umdrehungen pro Minute aus. In Nauen wurden die Hauptsender für den Amerikaverkehr mit solchen Sendern mit 400 Kilowatt Leistung und einer Grundfrequenz von 6.000 Hertz ausgerüstet. Für die Sowjetunion konstruierte der Hochfrequenztechniker Valentin Petrowitsch Wologdin (1881-1953) im Zentrallaboratorium für Radiotechnik zwischen 1920 und 1922 eine Hochfrequenzmaschine. Später untersuchte er vor allem die für die sowjetische Volkswirtschaft sinnvollsten Einsatzmöglichkeiten der Hochfrequenztechnik. Schließlich ist noch die Hochfrequenzmaschine von Schmidt zu erwähnen. Sie wurde um 1920 von der Lorenz AG hergestellt und erlangte besonders als Rundfunksender große Bedeutung.

 

Bei der Entwicklung von Hochfrequenz-Maschinen erwarb sich auf deutscher Seite Rudolf Goldschmidt herausragende Verdienste - hier sein erstes Versuchsmodell aus dem Jahre 1908.

 

Die Steuerdrossel des Leo Pungs

Fessenden hatte die Modulation seiner hochfrequenten Trägerschwingung dem Vernehmen nach mit einem Mikrofon erreicht. Eine bessere Lösung und vor allem „damals das einzige Mittel, die Amplitude der von einem Lichtbogen- oder Maschinensender hoher Leistung gelieferten ungedämpften Schwingung zu modulieren“ (Goebel), fand der deutsche Funktechniker und -pionier Leo Pungs (1883-1979). In seinem Nachruf auf Pungs schrieb Gerhart Goebel weiter: „Er schaltete in den Antennenkreis eine Spule mit fein unterteiltem Eisenkern. Durch die Tonfrequenzströme in einer zweiten Wicklung auf demselben Eisenkern wurde dessen magnetischer Zustand und damit der Widerstand im Antennenkreis derart geändert, daß die Amplitude des Trägerstroms im Takt der Tonfrequenz moduliert wurde.“

Leo Pungs wurde am 6. August in Moskau als Sohn eines rheinischen Fabrikanten und einer schwedisch-deutschen Mutter geboren. Er studierte bei Professor Kittier in Darmstadt Elektrotechnik, ging dann in die Industrie und promovierte 1912 am Hochspannungsinstitut der Technischen Hochschule Darmstadt. Ein Jahr später trat er als Entwicklungsingenieur bei der Lorenz AG in Berlin ein. Dort entwickelte er 1913 die nach ihm benannte Steuerdrossel. Mit dieser Pungs-Drossel wurde es 1920 erstmals möglich, den Rundfunksender in der Hauptfunkstelle Königs Wusterhausen im Bezirk Potsdam, einen leistungsstarken 400-Kilowatt-Lichtbogensender, zu modulieren.

Königs Wusterhausen, später der Standort des „Deutschlandsenders“, konnte beim ersten Rundfunkkonzert am 22. Dezember 1920 noch im 1700 Kilometer entfernten Moskau gehört werden. Während des Ersten Weltkriegs war Pungs Leiter des Marine-Funklabors und beschäftigte sich mit Peil- und Navigationsproblemen. 1923 vollbrachte er eine Pioniertat auf dem Gebiet der drahtlosen Nachrichtentechnik, als er das Telefonnetz der Insel Bornholm mit dem Ortsnetz von Kopenhagen über eine Hochfrequenzverbindung zusammenschaltete. Als Leiter des Instituts für Nachrichtentechnik an der Technischen Hochschule Braunschweig entwickelte er zusammen mit Harbig und Gerth das leistungssparende Verfahren der HAPUG- Modulation. Pungs starb am 16. Februar 1979 im Alter von 95 Jahren in Braunschweig.

Schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts traten die Elektronenröhren einen revolutionierenden Siegeszug an - in vielgestaltiger Form und mit unterschiedlichen Funktionen, wie diese variantenreiche Sammlung alter Sende-, Verstärker- und Empfängerröhren zeigt. Vorn Mitte: Verstärkertriode von 1918, rechts außen: Loewe-3-fach-Röhre von 1926.

 

 

Eine entscheidende Erfindung

 

Die Elektronenröhre

Die Funken-Technik, die Lichtbogentechnik und die Technik der Hochfrequenzmaschinen starben aus und überließen das Feld den Elektronen. Die Elektronenröhre leitete nicht nur das Zeitalter der Elektronik ein, sondern revolutionierte auch die Funktechnik. Detailbewußte Technikhistoriker könnten natürlich argumentieren, daß nicht die Elektronenröhre die entscheidende Erfindung war, sondern daß der Lorbeerkranz der Funk- und Rundfunktechnik dem rückgekoppelten modulierbaren Röhrensender gebühre. Ohne Zweifel war diese Anwendung der Röhre ein genialer Schachzug, von mehreren Erfindern fast gleichzeitig ausge- flihrt. Doch die Grundlage war die Elektronenröhre, deren Geschichte hier kurz vorgestellt werden soll (einen ausführlichen Abriß finden Sie in dem Band „Nachrichtentechnik • Elektronik“.

Der Physiker Wilhelm Tolme Runge (* 1895), dem die Rundfunkempfängertechnik und die Radartechnik für Luft- und Seefahrt wesentliche Fortschritte verdanken, faßte 1970 in einer „Geschichte der Funkentelegraphie“ zusammen: „Auch die Röhrentechnik geht ihrem Ende entgegen. Sie wird in diesem und dem nächsten Jahrzehnt verdrängt und ersetzt durch die Halbleitertechnik, und dann ist auch von der Röhre nichts übrig als der bleibende Name Elektronik. Der Ersatz der Röhre durch den Transistor ist aber längst nicht so einschneidend für die gesamte Nachrichtentechnik wie das Auftauchen der Röhre gewesen. Denn mit ihr wurde erstmals das Prinzip der Verstärkung verwirklicht, und die Verstärkung elektrischer Wechselströme von den niedrigsten bis zu den höchsten Frequenzen, von den längsten bis zu den kürzesten Wellen - das Prinzip der Verstärkung hat das neue Kapitel der Funktechnik hervorgerufen.“

 

Die Vorarbeiter: Edison, Wehnelt und Fleming

Amerikas Erfinder-Star Thomas Alva Edison (1847-1931) gab mit der Entdeckung des nach ihm benannten Effekts 1883 das Startzeichen zur Entwicklung der Elektronenröhre. Bei einem Versuch, seine Glühlampe zu verbessern, brachte er im Inneren des Glaskörpers in der Nähe des Glühfadens ein Metallplättchen an und verband die Anordnung mit einem empfindlichen Meßinstrument. Edison war erstaunt, als das Gerät einen schwachen Strom anzeigte, wenn es mit dem positiven Batteriepol verbunden war und die Lampe brannte.

Die Folgerung: Vom Glühfaden mußte ein elektrischer Strom auf die Metallplatte übergehen.Edison hatte damit die Glühemission, thermische Emission, den glühelektrischen oder Edison-Effekt entdeckt, das heißt,  die Aussendung von Elektronen durch glühende Körper. Doch der Erfinder war so mit seinen Glühlampen-Problemen beschäftigt, daß er der denkwürdigen Sache nicht weiter nachging. Das erledigten dann andere Wissenschaftler. Der deutsche Physiker Arthur Rudolph Berthold Wehnelt (1871-1944) nutzte diesen Effekt aus, um Gleichrichterröhren herzustellen. Wurde bei der Edison-Anordnung nämlich die Metallplatte mit dem negativen Batteriepol verbunden, dann wurde der Elektronenstrom unterbrochen, da die Elektronen ebenfalls eine negative Ladung trugen. Eine nach diesem Prinzip gebaute Gleichrichterröhre ließ also den Strom nur in

 

Ein Glühkatodenrohr 

 

 

Die Skizze des englischen Elektroingenieurs John Ambrose Fleming zu seinem „Fleming-Detektor“, 1904.

 

einer Richtung fließen. 1904 ließ Wehnelt sich ein spezielles Material für den Glühdraht, Katode genannt, patentieren, das schon bei relativ geringer Spannung genügend Elektronen freisetzte. Diese Wehnelt- Katode erwies sich für die Elektronik als sehr wichtig. Auch der britische Elektroingenieur John Ambrose Fleming (1849-1945) hatte bei seinen Versuchen mit dem Edison-Effekt herausgefunden, daß „der Raum zwischen dem Glühdraht und der Metallplatte eine Einbahnstraße für die Elektrizität“ war. Wenn er an diese Anordnung einen Wechselstrom anlegte, floß nur dann ein Strom, wenn die Katode negativ und die Anode positiv war. Bei umgekehrter Polung war der Durchgang gesperrt. Die Gleichrichtung funktionierte auch bei der Einwirkung von drahtlosen Wellen. Die Fleming-Diode ließ nur eine Phase der elektromagnetischen Schwingung durch. 

Am 16. November 1904 beschrieb der Engländer im britischen Patent Nr. 24850 eine Röhre mit zwei Elektroden zur Gleichrichtung von hochfrequenten Wechselströmen. Diese erste kleine Diode enthielt eine Metallelektrode innerhalb der Windungen eines Glühdrahts, und sie wurde statt eines Elektrolyt- oder eines Kristalldetektors in Funkempfänger eingebaut. Leider stellte sich heraus, daß ihre Empfindlichkeit nicht ausreichend war und daß sie gegenüber dem Kristalldetektor von Braun, einem der ersten Halbleiterbauelemente übrigens, keine Vorteile besaß. Außerdem hatte man den Eindruck, daß die Empfänger durch den Einbau der Diode nur unnötig kompliziert wurden. Vor allem aber löste sie nicht das eine Problem, das den Funktechnikern in erster Linie und aus gutem Grund auf den Nägeln brannte: das Problem der Verstärkung schwacher Ströme.

 

Der amerikanische Elektroingenieur Lee de Forest im Labor mit einer von ihm entwickelten Audionröhre, um 1924.

 

Zeichnung aus der Patentschrift, die Lee de Forest 1907 für seine Elektronenröhre erhielt.

 

Die verstärkende Röhre: de Forest und von Lieben

In einer geschichtlichen Zeittafel von 1933 wird der Amerikaner vor dem Österreicher angeführt: „1906. Der amerikanische Ingenieur Lee de Forest erfindet die Dreielektrodenröhre (mit Gitter) und legt so den Grundstein für die spätere ungeheuere Entwicklung der Radiotechnik. 1906. Lieben meldet - nach dem Vorgang von Lee de Forest - in Deutschland das Patent Nr. 179807 an, das die Verstärkerwirkung der Dreielektrodenröhre betrifft“ (Brockhaus, 1933). In Wirklichkeit ist die chronologische Reihenfolge, bedingt durch verschiedene Entwicklungsstufen, etwas komplizierter.

Lee de Forest (1873-1961) hatte sich bereits während des Studiums mit der neuartigen drahtlosen Telegrafie des Italieners Marconi beschäftigt. Kurz nach seiner Promotion 1899 baute er selbst ein vollständiges Funkgerät zusammen. Die üblichen Laborversuche erschienen ihm nicht ausreichend. Er beschloß eine umfassendere Erprobung in geeignetem Rahmen. Er schloß mit der Publishers Press Association einen Vertrag über eine Funkberichterstattung von der Internationalen Segelregatta von 1901. Doch die Konkurrenz schlief nicht und war nicht davon abzubringen, ebenfalls über das Segelereignis zu berichten. Das Ergebnis war ein so katastrophaler Wellensalat, daß keine vernünftige Meldung über den Regattaverlauf durchkam. Doch Amerikas Präsident Roosevelt war trotzdem so beeindruckt, daß er de Forest mit maßgeblichen Herren der Bundesmarine bekannt machte. De Forest-Funk- geräte wurden auf mehreren Schiffen eingebaut.

 

Patentzeichnung zur „Lieben-Röhre“ 1910.

 

Katodenstrahlrelais von Robert von Lieben, links; im Vergleich dazu eine Audionröhre des Amerikaners Lee de Forest; die Patentschrift für Robert von Lieben darüber.

 

Die Funk-Berichterstattung zog weitere Kreise. Über den Forest-Funk gelangten Berichte vom russisch-japanischen Krieg 1904/1905 zur „Times“ in London und New York. De Forest kam auf der Suche nach einem besseren Empfangsgerät für die unsichtbaren Funkwellen zu seiner Röhre. Der erste Schritt war eine luftleere Röhre mit einem Glühdraht und einem kalten Metallblech ä la Fleming. Der entscheidende Unterschied aber war, daß die Antenne nicht etwa mit dem Metallplättchen verbunden wurde, sondern mit einer Zinnfolie, die die Röhre umgab. 

 

Audion und Katodenstrahlenrelais

In seiner Patentschrift vom 25. Oktober 1906 stellte de Forest fest, daß diese Folie in Form einer Steuerelektrode ebenso gut im Inneren der Röhre untergebracht werden könnte. 1907 war schließlich aus der Steuerelektrode ein kleines Drahtgitter aus Nickel geworden, das zwischen dem Glühdraht und der viereckigen Platinanode untergebracht war. De Forest nannte seine Triode (Drei-Elektro- den-Röhre) „Audion“. Während de Forest in den USA seine Audionröhre vor allem im Hinblick auf die drahtlose Telegrafie entwickelt hatte, war der Österreicher Robert von Lieben (1878-1913) von einer Verstärkung der schwachen Sprechströme bei der Telefonie ausgegangen. Wenn die von der Katode ausgestrahlten Elektronen, so von Liebens Überlegung, auf geradem Weg zur Anode flogen, dann floß in der Diode ein gleichmäßiger Strom.

Gelang es nun, den Elektronenstrahl so zu verändern, daß je nach Größe eines zu verstärkenden Stroms mehr oder weniger Elektronen zur Anode gelangten, dann mußte sich das in Schwankungen des in der Röhre fließenden Stroms äußern. Elektrode angelangt war, die unter der Bezeichnung „Steuergitter“ oder einfach „Gitter“ Elektronik-Geschichte machte, steuerte von Lieben den Elektronenstrahl zunächst durch ein elektromagnetisches Feld. Er erhielt am 4. März 1906 auf sein „Katodenstrahlenrelais“ ein deutsches Reichspatent. Nach dem Urteil von Zeitgenossen ließ die Lieben-Röhre auch schon im frühen Entwicklungsstadium „gelegentlich“ eine wirksame Telefonverstärkung zu. Interessant ist, daß der Erfinder bereits in diesem Patent auf die zweite Möglichkeit der Beeinflussung von Elektronenstrahlen einging, nämlich auf die elektrostatische Ablenkung, die sich de Forest sieben Monate später patentieren ließ. Vier Jahre nach dem Katodenstrahlenrelais, 1910, meldete von Lieben ein zweites und drittes Patent an, und beim dritten tauchte plötzlich das elektrostatisch wirkende Gitter als endgültiger Bestandteil zwischen Glühkatode und Anode auf. Ein Jahr später soll von Lieben den Verstärkereffekt entdeckt haben.

In den USA war man darauf schon früher gekommen. Entscheidend für den Siegeslauf der Elektronenröhre war das Gitter und ein dadurch verursachtes Phänomen, das de Forest Anfang des Jahres 1907 bemerkte: Seine Audionröhre konnte für telefonische Frequenzen als Verstärker verwendet werden. Durch das Gitter zwischen Anode und Katode wurde nämlich das Verhalten der Elektronen beeinflußt. Wenn der Elektronenstrom aus der Glühkatode auf dem Weg zur Anode das Gitter passierte, wurde er je nach der zwischen Gitter und Katode vorhandenen Steuerspannung behindert oder gefordert. Kleine Änderungen der Gitterspannung hatten sehr große Anodenstromänderungen zur Folge. 

 

Die Röhre auf dem Vormarsch

Die Röhre ging zunächst in den USA in die praktische Erprobung. Lee de Forest konnte sich auch bei weiteren Versuchen auf die amerikanische Marine verlassen. Seine verstärkende Audionröhre wurde versuchsweise auf den Schiffen „Virginia“ und „Connecticut“ installiert. Im September 1907 gelang es damit, Gespräche über eine Entfernung von 34 Kilometern verständlich zu übertragen. Schon im Februar desselben Jahres hatte de Forest die ersten regelmäßigen Rundfünk- Versuchssendungen ausgestrahlt, und zwar vom obersten Stock des Parker Building in der New Yorker Fourth Avenue. Er schrieb darüber in sein Tagebuch: „Meine gegenwärtige (glückliche) Aufgabe besteht darin, süße Melodien über die Stadt und das Meer zu senden, so daß mit der Zeit sogar der Seemann weit draußen über den schweigenden Wogen die Musik seines Heimatlandes wird hören können.“ 1909 veranstaltete er die erste Talk-Sendung der Welt, Thema: das Frauenwahlrecht.

Als Gipfel seines Public- Relations-Feldzuges überredete de Forest den italienischen Startenor Enrico Caruso am 13. Januar 1910 zur Funk-Gesangsüber- tragung aus dem Metropolitan Opera House in New York. Auf dem Programm stand „Cavalleria Rusticana“. Im Jahr 1911 stellte er seine Sendungen ein. Als Grund wurden wirtschaftliche Schwierigkeiten vermutet. Auch in Deutschland ging die Entwicklung mit Riesenschritten weiter. Im Sommer 1911 konnte von Lieben der Berliner Physikalischen Gesellschaft bereits einen funktionstüchtigen Telefonverstärker vorführen. Ein Jahr später wurden die Rechte an der „Lieben-Röhre“ von einem deutschen Konsortium übernommen, dem Siemens & Halske, Telefunken, die AEG und Felten & Guilleaume angehörten. „Die ersten Verstärkerröhren wurden zwar ab 1. März 1912 im Kabelwerk Oberspree (KWO) der AEG in Oberschöneweide bei Berlin gefertigt (die sogenannten Lieben-Röhren), aber Entwicklung und Fertigung wurden bereits um die Jahreswende 1912/1913 zu Telefunken übergeleitet und blieben dort, von wenigen Ausnahmen wie Spezialröhren abgesehen“ (AEG-Telefunken).

 

4. Praktische Schaltungen 

In diesem Kapitel nehmen wir uns der Welt der praktischen Schaltungen an, die das Rückgrat der Funk- und Radiotechnologie bildeten. Wir werden uns mit der simplen Genialität des Detektorempfängers befassen, einem grundlegenden Baustein der drahtlosen Kommunikation, der aus nicht mehr als einer Rolle Draht, einer Zigarrenkiste und einem Bleiglanzkristall bestand. Wir werden den Übergang von der simplen Detektorschaltung zur komplexeren Audionschaltung, die mit der Einführung der Elektronenröhre das Spiel der Funkempfangstechnik vollkommen veränderte, nachvollziehen. Außerdem werden wir uns die Innovationen von Otto von Bronk und seiner Arbeit an der Hochfrequenzverstärkung sowie die Entwicklung der Reflexschaltung ansehen. Schließlich runden wir das Kapitel mit der aufregenden Entdeckung der Rückkopplung ab, die die technologischen Entwicklungen des Radios revolutionierte und den Weg für den modernen Rundfunk ebnete. Kommen Sie mit auf eine Reise durch die Technologie, die die Welt veränderte.

 

 

Am Anfang war der Detektorempfänger

Der Fernseh-Pionier Walter Bruch kramte 1930 in seinen Erinnerungen als Radiobastler: „Eine Rolle Draht, eine Zigarrenkiste, einige Schrauben, Buchsen und ein Bleiglanzkristall, das war das Inventar, mit dem ich hoffnungsvoll meine Radiobasteltätigkeit begann. Ich glaube fast, jeder rechte Bastler hat so angefangen, sicher aber alle diejenigen, die schon von Anfang an, seit Beginn des deutschen Rundfunks, bei der Sache sind.“ Mit diesem Zitat ist zwar der chronologischen Reihenfolge etwas vorgegriffen, aber es leitet zu der einfachsten Art von Empfangsgerät über, nämlich dem berühmten Detektor. Ein Detektorempfänger war relativ einfach herzustellen, und der erfinderische Eifer der Radiobastler trug wesentlich zur explosiven Verbreitung des jungen Rundfunks bei. Nur die Abstimmarbeit am Detektorkreis war etwas mühsam. Ein Radioenthusiast berichtete aus der Frühzeit, daß eine wütend ins Schloß geworfene Tür die ganze Abstimmung wieder verderben konnte.

Zur Erinnerung: Ein Sender schickte elektromagnetische Schwingungen in alle Richtungen des Raums. Diese Schwingungen konnten durch irgendein Drahtgebilde, Antenne  genannt, das auf die Wellen des Senders abgestimmt war, aufgefangen und durch eine geeignete Vorrichtung hörbar gemacht werden. Allerdings waren das ja hochfrequente Schwingungen, die durch die Frequenz des übertragenen Signals, Sprache oder Musik, beeinflußt, das heißt, moduliert waren. Diese Modulierungsfrequenz mußte im Empfänger zurückgewonnen werden, die hochfrequente Trägerschwingung war zu demodu- lieren. Und zu diesem Zweck wurde zunächst ein Detektor benutzt, ein Kristall aus Bleiglanz oder Silicium beispielsweise, der von einer feinen Metallspitze berührt wurde. Die Berührungsstelle ließ den Strom nur in einer Richtung durch, wirkte also als Gleichrichter. Ein Detektorempfänger nun bestand aus einem Kristalldetektor und einem Schwingungskreis. Er war von allen Betriebsspannungsquellen unabhängig, konnte aber im allgemeinen nur an einen Kopfhörer angeschlossen werden.

 

 

 

Rundfunktechnik in den Kinderschuhen: Noch war man weit entfernt von den komfortablen Radioapparaten mit ausgezeichneter Trennschärfe und Empfangsleistung - aber passionierte Bastler ließen es sich nicht verdrießen und versuchten, durch Eigenkonstruktionen die Leistungen ihrer Geräte zu verstärken. Buchstäblich aus Zigarrenkisten, mit Drahtspulen, Drehknöpfen und Kristalldetektoren wurden die ersten Detektorempfänger in Heimarbeit hergestellt.

 

Die Audionschaltung

Während die einfachste Empfangsanlage, etwa ein sogenannter „Schiebespulendetektor“ (bestehend aus einem 20 Zentimeter langen Pappzylinder mit etwa 250 Windungen eines isolierten Kupferdrahts und einer verschiebbaren Metallfeder zur Abstimmung sowie einem Kristalldetektor) der geringen Lautstärke wegen nur Kopfhörerempfang erlaubte, brachte die Erfindung der Elektronenröhre ganz andere Möglichkeiten ins Empfänger-Bastelspiel. Die Röhre konnte nämlich nicht nur als Detektor, sondern auch als Verstärker arbeiten. Allerdings war dazu eine bestimmte Schaltungstechnik notwendig, die sich Lee de Forest am 29. Januar 1907 in den USA als „Audion-Schaltung“ patentieren ließ. Sie wurde zur wichtigsten Röhrenempfangsschaltung, deshalb soll ihre Wirkungsweise (nach dem Brockhaus von 1933) zitiert werden: „Werden dem Gitter (der Röhre) Hochfrequenzschwingungen zugeführt, so entstehen an dem Gitterkondensator und damit auch am Gitter abwechselnd positive und negative Aufladungen. Diese Ladungen können aber nicht, wie bei der gewöhnlichen Schaltung, ohne weiteres über die Selbstinduktionsspule nach dem Heizdraht abfließen, da sie durch den Gitterkondensator abgeriegelt sind.

Der Abfluß ist nur möglich über den hochohmigen Widerstand, der ihn nicht sofort zuläßt, sondern nur in verzögerter Weise. Infolge des verzögerten Abflusses werden die einzelnen Hochfrequenzschwingungen gewissermaßen zusammengefaßt oder (was dasselbe ist) die den Hochfrequenzschwingungen aufgedrückten Modulierungsfrequenzen zurückgewonnen. Die im Sinne der Modulierungsfrequenzen am Gitter erfolgenden Gitterspannungsschwankungen bewirken eine gleichartige Schwankung des Anodenstroms, womit gleichzeitig die gewünschte Verstärkung erzielt ist.“ Die Audionschaltung hatte also, in Kurzform, den unschätzbaren Vorteil, die ankommende Hochfrequenzschwingung zuerst zu demodulieren und anschließend eine Niederfrequenzverstärkung der Modulationskurve, also der Sprach- oder Musikschwingung, zu ermöglichen.

 

 

Damals waren 80 Prozent aller Empfangsgeräte selbst gebastelt, hier ein schon etwas komfortableres Gerät, auf das verschiedene Drahtspulen zum Empfang unterschiedlicher Sender aufgesteckt werden konnten - ein solcher Apparat war der ganze Stolz der damaligen „Rundfunk-Amateure“.

 

 

Der deutsche Physiker und Erfinder Otto von Bronk gehört dank seiner wegweisenden Vorschläge und Entwicklungen zu den bedeutendsten Pionieren. Vor allem hat er sich einen Namen im Bereich der Hochfrequenzverstärkung und durch seine Arbeiten mit Selenzellen verdient gemacht.

 

Otto von Bronk und die Hochfrequenzverstärkung

Die Niederfrequenzverstärkung, also die Verstärkung der elektromagnetischen Schwingung nach der Demodulation oder Gleichrichtung, war ohne Zweifel ein gewaltiger Fortschritt, vor allem im Hinblick auf die größere Lautstärke. Es zeigte sich aber bald, daß der Wirkungsgrad der üblichen Empfangsgleichrichter, ob Detektoren oder Röhren, immer schlechter wurde, je schwächer die empfangenen Signale bei der Antenne ankamen. War der Sender sehr weit entfernt und waren damit die in den Empfangskreis induzierten Hochfrequenzschwingungen minimal, dann führte auch eine sehr hohe Niederfrequenzverstärkung zu keinem sonderlichen Erfolg. Einfach ausgedrückt: Wo nichts da ist, kann nichts verstärkt werden. Aus diesem Dilemma fand der deutsche Physiker und Erfinder Otto von Bronk (1872 bis 1951) einen eleganten Ausweg. Er entwickelte nämlich eine Technik, die vom Sender abgestrahlte Hochfrequenzschwingung unmittelbar nach dem Empfang, also noch vor der Gleichrichtung, zu verstärken. Mit diesem Trick wurde auf dem Weg über den Empfänger die Reichweite der Sender vergrößert.

Otto von Bronk wurde am 29. Februar in Danzig geboren. Schon früh galt sein Interesse der Elektrophysik. Zusammen mit F. Clausen gründete er ein Laboratorium und beschäftigte sich mit Versuchen zur drahtlosen Telegrafie, der Röntgenstrahlentechnik und der jungen Technik der Kinematographie. Seine Arbeiten mit Selenzellen ließen ihn zum Femsehpionier werden. Am 12. Juni 1902 erhielt von Bronk das Reichspatent Nr. 155528 auf eine Farbfernseh-Erfmdung: „Verfahren und Vorrichtung zum Fernsichtbarmachen von Bildern bzw. Gegenständen unter vorübergehender Auflösung der Bilder in parallele Punktreihen“. 1911 trat er bei der Firma Telefunken ein und wurde Leiter der Patentabteilung. Im gleichen Jahr ließ er sich seine Erfindung der Hochfrequenzverstärkung patentieren, eins von rund 100 Patenten, die er im Lauf seines Lebens vor allem auf dem Gebiet der Funktechnik erhielt.

 

Die Reflexschaltung

In der Empfangs-Praxis war der Hochfrequenzverstärker der Niederfrequenzröhre beziehungsweise dem Audion vorgeschaltet. Natürlich war es bei sehr schwachen Signalen auch möglich, die Verstärkung in mehreren Stufen durchzuführen. Genügte die in der ersten Röhre erzielte Verstärkung nicht, wurde eine zweite Verstärkerstufe angeschlossen und so fort. Da für jede Stufe gesonderte Röhren verlangt wurden, machte von Bronk sich Gedanken darüber, wie man die kostspieligen und empfindlichen Geräte besser ausnutzen und damit Röhren sparen konnte.

Das Ergebnis dieser Gedankenarbeit war die „Reflexschaltung“, bei der eine Röhre doppelt genutzt werden konnte und zwar sowohl für die Hochfrequenz- als auch für die Niederfrequenzverstärkung. Das geschah in der Weise, so erklärte der Brockhaus von 1933 dem wissensdurstigen Funk-Laien, „daß man der als Hochfrequenzverstärker geschalteten Röhre die durch das Audion gleichgerichteten Schwingungen noch einmal zuführt (gewöhnlich über einen Transformator), so daß ihr Gitter durch zwei Ströme beeinflußt wird, die sich aber wegen des gewaltigen Frequenzunterschieds gegenseitig nicht stören.“

Otto von Bronk behielt die Leitung der Tele- funken-Patentabteilung bis 1937. Es scheint, daß die Firma damals einen guten Griff getan hatte. Robert Piloty schrieb in einer Kurzbiographie über den Erfinder: „Seine Arbeit als patentrechtlicher Betreuer des großen Unternehmens bewies großen Weitblick. Es gelang ihm, einen Besitzstand an deutschen und ausländischen Patenten aufzubauen, die nach dem Ersten Weltkrieg seiner Gesellschaft eine sehr starke Position bei den Verhandlungen über Patentaustausch-Abkommen mit führenden ausländischen Gesellschaften sicherten. Eine großzügige Lizenzpolitik der Telefunken GmbH sorgte dafür, daß die Früchte seiner Arbeit auch den anderen Unternehmungen der aufblühenden deutschen Rundfunkindustrie zugute kamen.“ Otto von Bronk starb am 5. August 1951 in Berlin.

 

Die Erfindung mit mehreren Vätern: Rückkopplung

Mit imposanten Funkenstrecken, die beim Sendebetrieb ohrenbetäubend knallten, hatte es einmal begonnen. Von der später weltberühmten Großfunkstation Nauen wurde aus dieser Zeit berichtet, daß die Bauern der Umgebung dem effektvollen Lärm wenig technische Begeisterung entgegenbrachten und auf Schadenersatz für ihre nervenkranken Kühe klagten. Dann machte die Hochfrequenzmaschine die Funkenknallerei überflüssig. Aus der Funken-Telegrafie wurde die Funk-Telegrafie. Doch als Krönung der Drahtlos-Technik sollte sich schließlich eine spezielle Anwendungsmöglichkeit der Elektronenröhre erweisen, bei der alle vorhergehenden Erfindungen zusammengefaßt und raffiniert geschaltet wurden. Bekannt war der Schwingungskreis aus Kondensator und Spule. Der aufgeladene Kondensator entlud sich über die Spule, um die sich während des Stromflusses ein magnetisches Feld aufbaute. Elektrische Feldenergie wurde also in magnetische Feldenergie umgewandelt. Hatte sich der Kondensator entladen, brach das Magnetfeld zusammen, aber nach dem Effekt der Selbstinduktion wurde der Stromfluß in der ursprünglichen Richtung noch eine Zeitlang aufrechterhalten.

Der Kondensator lud sich also wieder auf, mit umgekehrten Vorzeichen diesmal, bis die gesamte Feldenergie des Magnetfelds wieder auf das elektrische Feld des Kondensators übergegangen war. Dann ging das ganze von vorn los, aber in umgekehrter Richtung. Das Hin- und Herpendeln könnte unbegrenzt weiterlaufen, wenn nicht ein Teil der Energie durch Wärmeentwicklung in dem System verloren ginge. Erzeugt wurden also gedämpfte elektrische Schwingungen. Das Problem lag jetzt darin, den Energieanteil, der durch die Wärmeentwicklung verlorenging, immer wieder zu ersetzen, wie bei einer Pendeluhr, die ohne Energienachlieferung durch Gewichte oder eine Feder schließlich stehen bleiben würde. Und hier trat die Elektronenröhre auf den Plan. Gekoppelt mit einem Schwingkreis bot sie die Möglichkeit einer Steuerung der Energiezufuhr. Diese Art der Schaltung bezeichnet man als „Rückkopplungsschaltung“.

 

Die aufgeschaukelte Energie

Der Schwingungskreis aus Spule und Kondensator wurde zunächst einmal mit Katode und Anode der Elektronenröhre verbunden. Wie bei einer Trafo-Schaltung stand der Schwingungskreis-Spule eine zweite Spule gegenüber, die an Katode und Gitter angeschlossen war. Katode und Schwingungskreis wurden mit einer Batterie versorgt. Welche Vorgänge sich dann im einzelnen abspielten, liest sich in einem Physikbuch (Höfling) so: „Beim Einschalten der Anodenspannung und der Röhrenheizung fließt im Anodenkreis ein Strom. Gleichzeitig entstehen in dem Schwingungskreis elektrische Schwingungen. Dabei induziert die Schwingungskreisspule in der Gitterspule eine Wechselspannung von der Frequenz des Schwingungskreises, die auf das Gitter übertragen wird und bewirkt, daß nun auch der Anodenstrom im Rhythmus der Schwingung pulsiert. Ein Teil der Energie des Anodenstromkreises wird dadurch immer im richtigen Moment dem Schwingungskreis zugeführt, der auf diese Weise in jeder Periode die als Wärmeverlust eingebüßte elektromagnetische Energie zurückerhält.“

Die Konsequenz aus dieser Entdeckung der Rückkopplungsschaltung war klar. Einmal konnte durch dieses Aufschaukeln der Energie die Gesamtverstärkung erhöht und zugleich die Empfindlichkeit und damit Trennschärfe der Röhrenempfänger wesentlich gesteigert werden. Das galt für eine sogenannte „schwache positive Rückkopplung“. War die Rückkopplung aber sehr stark bemessen, dann trat eine Selbsterregung ein und damit eine Schwingungserzeugung. Das war das Geheimnis des Röhrensenders, der bald darauf in der Funk- und Rundfunktechnik das Kommando übernahm. Während die Trägerfrequenz bei den Lichtbogen- und Maschinensendern nur mit Hilfe der Pungs-Drossel moduliert werden konnte, gestaltete sich die Amplitudenmodulation bei einem Röhrensender recht einfach. Die vom Mikrofon kommenden niederfrequenten Wechselströme wurden dem Gitter der Senderöhre zugeführt und änderten dadurch den Anodenstrom im Takt der Niederfrequenzschwingung.

 

Die Pionierarbeit des Alexander Meissner

Die epochemachende Rückkopplungsschaltung wurde in den USA und in Deutschland nahezu gleichzeitig erfunden. Für die deutsche Entwicklung zeichnete der gebürtige Österreicher Alexander Meissner (1883 bis 1958) verantwortlich. „Mit Alexander Meissner“, schrieb W. Niens 1958 in einem Nachruf auf den großen Erfinder, „ist eine Persönlichkeit zu Grabe getragen worden, die in ganz entscheidender Weise durch eine außerordentliche technisch-wissenschaftliche Leistung dazu beigetragen hat, unser heutiges Dasein entscheidend zu formen. Durch die Erfindung der Rückkopplungsschaltung im Jahre 1913 und eine Reihe weiterer Erfindungen und Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Hochfrequenztechnik hat Meissner Pionierarbeiten geleistet, die aus der Geschichte der Technik nicht wegzudenken sind. Bereits durch diese grundlegenden wissenschaftlich- technischen Ergebnisse seiner Tätigkeit hat er auch für die physikalischen Grundlagen der Elektrizitätslehre entscheidende Beiträge geleistet.“

 

Detektor-Geräte wurden recht bald von solchen mit Elektronenröhren abgelöst. Der Röhre gehörte für einige Jahrzehnte die Zukunft bis zur Erfindung des Transistors. Hier ein erster Röhrensender für Telefonie mit Lieben-Röhren, gasgefüllt, von A. Meissner, 1913.

Meissner wurde am 14. September in Wien geboren. Er besuchte die Technische Hochschule seiner Vaterstadt und studierte bis 1907 Maschinenbau (das Studienfach Elektrotechnik gab es erst seit 1909). Er war Mitglied des Wiener akademischen Turnvereins und hatte den Ruf eines sehr geschickten Säbelfechters. Er liebte die österreichischen Alpen und war begeisterter Skifahrer. 1909 promovierte Meissner mit einer Arbeit „Über die Flachspule als Sendespule“ zum Doktor der technischen Wissenschaften. Nach kurzer Assistententätigkeit in Wien trat er 1907, also noch vor seiner Promotion, bei Telefunken (damals Gesellschaft für drahtlose Technik) in Berlin ein. Schon 1911 machte er dort durch seinen „Telefunken- Kompaß“, das erste Drehfunkfeuer, von sich reden. Es war ein Dreh-Löschfunkensender auf Mittelwelle mit einer einminütigen Umlaufzeit. Dieses Drehfunkfeuer war für die Navigation der Zeppelin-Luftschiffe gedacht. Die entscheidende Pionierleistung der Hochfrequenztechnik, nämlich die Erzeugung ungedämpfter Schwingungen mit Hilfe der rückgekoppelten Verstärkerröhre, gelang ihm 1913.

 

Schwingaudion und Frequenzstabilisierung

Am 10. April 1913 erhielt Alexander Meissner das Reichspatent Nr. 261604 (nach Brockhaus, 1933, hatte das Patent die Nummer 291604) auf die Rückkopplungsschaltung. In der Folgezeit entwickelte er als Verstärkerschaltung das Schwingaudion, das an Empfindlichkeit alle bekannten Empfänger übertraf. Im Verlauf seiner Telefunken-Tätigkeit schuf er unter anderem die Bauprinzipien der Langwellenantennen und beschäftigte

 

 

Das Prinzip dieser ersten Zweifach-Röhre entstand aus der Gemeinschaftsarbeit von Manfred von Ardenne und Siegfried Loewe 1924. Ihre Weiterentwicklung führte zur Dreifach-Röhre (1926), die die Preise für Rundfunkempfänger bis zu 50 Prozent sinken ließ. Hersteller: Radiofrequenz GmbH, Berlin ca. 1924.

 

sich mit der Ausbreitung der Kurzwellen, wobei er erstmals den Dipol in großen Parabolspiegeln als Antennenelement verwendete. Diese horizontalen Dipole wurden später die Grundelemente für die Kurzwellen- Richtantennen. Außerdem ist die Entwicklung der schwundmindemden /2-Anten- nen (Antennenlänge = halbe Wellenlänge) auf seine Anregung Zurückzufuhren. Und schließlich führten Meissners umfangreiche Untersuchungen über die Frequenzstabilisierung durch Quarzkristalle zu kristallgesteuerten Sendern, bei denen die Konstanz der Wellenlänge durch ein Quarzkristall und seine piezoelektrischen Erscheinungen erzielt wurde. Allerdings war Meissner nicht der einzige Wissenschaftler, der sich mit kristallgesteuerten Sendern beschäftigte. Am 28. Januar 1920 beantragte der Amerikaner Walter G. Cady Patentschutz für die Frequenzstabilisierung durch Quarzkristalle.

Das Patent wurde ihm am 3. April 1923 unter der US-Patentnummer 1450246 gewährt. Cady hatte seinen Kristall-Schaltkreis im Januar 1923 Professor G. W Pierce von der Harvard- Universität demonstriert. George Washington Pierce (1872-1956), ein Texaner aus Webberville, der einige Zeit bei Ludwig Boltzmann in Leipzig studierte, gehörte ebenfalls zu den amerikanischen Funk-Pionieren. Innerhalb weniger Monate baute er den Cady-Kristall in seinen Pierce-Oszillator ein und konnte so präzise die festgelegte Frequenz einhalten. Meissners Pionierleistungen führten dazu, daß er 1928 als Honorarprofessor für „Probleme der drahtlosen Fernübertragung“ an die Technische Hochschule Berlin-Charlot- tenburg berufen wurde. 1930 holte ihn sich die AEG in das Forschungsinstitut Berlin- Reinickendorf, wo er sich unter anderem mit    ......

 

Einer der ersten Röhrenempfänger, schon recht komfortabel mit Antenneneingang, Senderabstimmung und Telefonieanschluß ausgerüstet - es handelt sich um den „Siemens Audion“ von 1923, das Herzstück des berühmten „D-Zuges“.

 

 

Auch in den frühen Jahren des Rundfunks gab es schon relativ aufwendige und komfortable Empfangsgeräte, wie diesen Telefunken-Vierröhren-Empfänger mit Rückkopplung, Typ „EV 1297“ aus dem Jahre 1922 - die Röhren sind allerdings nicht sichtbar.

 

Armstrong und die amerikanische Rückkopplung

Die Amerikaner geizten bei lobenden Prädikaten für ihre Erfinder nicht mit Superlativen. Fessenden wurde noch vor Marconi als größter Radioerfmder bezeichnet, und Edwin Howard Armstrong (1890-1954), einer der Meister aus Amerikas Radio-Väter-Quartett, erhielt den Titel „größter amerikanischer Erfinder nach Edison“. Die Liste seiner Erfindungen ist tatsächlich beachtlich, sie reicht von der Rückkopplungsschaltung über das Superheterodynprinzip bis zur Frequenzmodulation. Armstrong kam am 18. Dezember in New York City zur Welt. Schon während seines „Freshman“-Jahres, dem ersten Jahr des Grundstudiums an der Columbia-Universität, beschäftigte er sich mit der Elektronenröhre. Die Erklärung, die Röhren-Erfinder Lee de Forest über ihre Arbeitsweise abgegeben hatte, erschien dem Studenten Armstrong nicht ausreichend.

In seinem „Sophomore“-Jahr, dem zweiten Jahr des Grundstudiums, stellte er eigene Untersuchungen an und fand dabei heraus, daß die Elektronenröhre einen ausgezeichneten Generator für Hochfrequenzwellen abgab. 1912, im Alter von 22 Jahren, soll er seine erste Rückkopplungsschaltung gebaut und bereits ein Jahr später ein Patent beantragt haben. Das Patent wurde aber erst 1914 erteilt, und das führte zu erheblichen Komplikationen. Im selben Jahr stellte nämlich Lee de Forest einen Patentantrag auf dasselbe Prinzip. Und so begann eine 18 Jahre andauernde, kostspielige und rechtlich verwickelte Prioritätsschlacht zwischen den beiden Erfindern. 1924 wandten sich die „rechtlichen Gezeiten“ gegen Armstrong. 1933 bestätigte ein Berufungsgericht Armstrongs Priorität, nur damit ein Jahr später das Oberste Bundesgericht das Urteil zugunsten de Forests wieder abändem konnte. Doch die meisten amerikanischen Radioingenieure waren der Ansicht, daß Armstrong die Erfinderehre gebühre. Armstrong arbeitete nach seiner Graduierung 1913 an der Columbia-Universität.

 

Eine Gerätegruppe mit Detektor-HF-Gleichrichtung und Verstärkerröhre aus den 20er Jahren.

 

Aus den Kinderjahren des Rundfunks existieren heute noch erstaunlich viele Empfangsgeräte in unterschiedlichster Typenvielfalt. Es sind keineswegs nur technische Museen, die solche Stücke für die Nachwelt aufbewahren. Vielleicht noch viel mehr Schätze bergen die zum Teil sehr umfangreichen Sammlungen privater Sammler - eine passionierte, internationale und zahlenmäßig erstaunlich große Gilde von Leuten, die mit Passion und Faszination ihre Ausstellungsvitrinen immer mehr zu bereichern versuchen: durch Kauf, durch Tausch, zum Teil durch Rekonstruktion. Diese Spezies von Sammlern ist begeistert von technischen Details und Finessen bei der Entwicklung der einzelnen Geräte, von Besonderheiten und speziellen Raffinessen - genauso aber auch vom ästhetischen Reiz, den diese alten Apparate ausstrahlen.

 

Dieser Bildausschnitt rückt ein seinerzeit besonders bekanntes Gerät in den Mittelpunkt: den „Ideal Blaupunkt DR 1“ aus dem Jahre 1926.

 

Ein technisch recht aufwendiger Detektor-Empfänger E 85 von 1917 mit Zwischenkreis, verwendet im Ersten Weltkrieg.

 

Ein Schiebespulen-Detektorapparat aus den 20er Jahren mit Kopfhörer-Verteiler.

 

Detektor-Kristall aus einem Schiebespulen-Detektorapparat (Ausschnitt aus Bild 4).

 

Diese Seite zeigt einige weitere technisch interessante und ästhetisch schöne Empfangsgeräte aus der Frühzeit des Rundfunks:

 

Detektor-Empfänger Schneider-Opel, ca. 1925.

 

 

Schiebespulen-Detektorempfänger C von Daimond, vermutlich aus dem Jahre 1924.

 

Links: Ein 1,5-Volt-Element, rechts ein Akku-Ladegerät.

 

 

Unterseite des Lorenz-Detektorapparates EDAT 25 von 1923.

 

 

Das neue, repräsentative Stationsgebäude, das am 29. September 1920 eingeweiht und in einer Feierstunde von Reichspräsident Friedrich Ebert an Transradio Nauen von der Telefunken-Tochter „Drahtlose Übersee-Verkehrs-AG“ übergeben wurde.

 

Superhet und Pendelrückkopplung

Während des Ersten Weltkriegs wurde Armstrong als Captain nach Frankreich geschickt. Später beschäftigte er sich als Major beim United States Signal Corps mit Flugzeug- Funk. Drei Monate vor dem Waffenstillstand am 11. November 1918 vervollkommnete er das Superheterodynprinzip. Es ist nicht ganz einfach, dieses System als Verbesserung von Fessendens Heterodyn-Empfänger einem einzelnen Erfinder zuzuordnen. Es gab in Europa und Amerika Parallelentwicklungen, und die Grundidee scheint mehreren Leuten etwa zur selben Zeit gekommen zu sein: J. H. Hammond, Alexander Meissner, Lucien Levy, E. F. Alexanderson und eben Armstrong. Der Franzose Lucien Levy (1891- 1965) ließ sich seine Superhet-Schaltungen im August 1917 und dann nochmals im Oktober 1918 patentieren. Armstrongs Superheterodynempfänger (kurz Superhet oder Super genannt) hat sich offenbar in der praktischen Erprobung durchgesetzt und revolutionierte die Rundfunkgeräte-Produk- tion. Trennschärfe und Wiedergabequalität der Empfänger stiegen beträchtlich und zur Sendersuche wurde nur noch ein einziger Knopf benötigt. Dadurch wurde der Superhet zum heute fast ausschließlich verwendeten Typ des Rundfunkempfängers.

Seine Funktionsweise in groben Zügen: Die Trennschärfe eines Empfängers wird um so größer, je mehr Abstimmkreise hintereinander geschaltet werden. Jeder einzelne Kreis müßte normalerweise von Hand abgestimmt werden. Beim Superheterodynempfänger wird im Oszillator eine eigene Hochfrequenzschwingung erzeugt und mit der empfangenen Schwingung gemischt. Ein Drehkondensator stimmt diese beiden Kreise so ab, daß die Differenz der beiden Frequenzen immer gleich ist. Die folgenden Abstimmkreise brauchen nicht nachreguliert zu werden, das Herstellerwerk stimmt sie von vornherein auf die Differenzfrequenz ab. Auf diese Weise wird eine hohe Trennschärfe (Selektivität) erreicht, es brauchen aber nur zwei Kreise über einen Drehknopf abgestimmt zu werden. Major Armstrong kehrte mit einem Patent auf seinen Super in die Vereinigten Staaten zurück. Wieder tauchte die Prioritätsfrage auf, aber es wurde nie darüber entschieden. 1920 erfand Armstrong die Pendelrückkopplungsschaltung (Superregenerativempfänger), die im Polizei- und Militärfunk eine große Rolle spielte und ihm mehr einbrachte als alle anderen Erfindungen.

 

Das von Telefunken für Nauen entwickelte Reflektorsystem mit Dipolantenne, das Versuchen mit Kurzwellen diente, um 1927.

 

 

Die gigantischen Verstärkerspulen der Großfunkstelle Nauen, 1920.

 

Armstrong und die Frequenzmodulation

Schon seit Beginn seiner Karriere hatte sich Armstrong über die statischen Störungen, wie sie etwa durch Gewitter oder Elektrogeräte verursacht werden, den Kopf zerbrochen. 1924 nahm er das Problem ernsthaft in Angriff und stellte bereits ein Jahr später fest, daß Radiowellen und Statik dieselben elektrischen Charakteristika hatten. Bisher wurde bei den Übertragungen ja eine Trägerfrequenz ausgestrahlt, die durch die Signalschwingung (Sprache, Musik) amplitudenmoduliert war. Aber Blitze und andere elektrische Entladungen konnten ebenfalls die Amplitude modulieren, und das äußerte sich dann beim Empfang als ständiger Rauschhintergrund. Armstrong schlug deshalb vor, nicht mehr die Amplitude zu verändern, sondern die Frequenz der Trägerschwingung im Rhythmus der zu übertragenden Signalschwingung zu modulieren. Es zeigte sich, daß bei dieser Frequenzmodulation (FM) der Trägerwelle die Störeinflüsse weitgehend ausgeschaltet wurden und sich statische Störungen und das Rauschen ganz erheblich weniger bemerkbar machten. Da die Frequenzmodulation nur für hohe Frequenzen durchführbar war, ergab sich gleichzeitig eine gegenüber der Amplitudenmodulation (AM) fünfmal größere Bandbreite.

1933 führte Armstrong seine FM einigen Herren der Radio Corporation of America vor. 1935 wurde während eines Gewitters ein Versuchs-Musikprogramm ausgestrahlt und zwar einmal mit Amplitudenmodulation und gleichzeitig mit Frequenzmodulation. Das FM-Programm ging aus diesem Modulations-Wettbewerb eindeutig als Sieger hervor. Über einen Versuch, natürliche Gräusche zu übertragen, berichtete ein britischer Journalist, er hätte jeden Augenblick erwartet, gurgelndes Wasser aus dem Lautsprecher fließen zu sehen. In den Pausen zwischen den einzelnen Geräuschen sei es unmöglich gewesen zu sagen, ob das Gerät noch angeschaltet war oder nicht.

 

Auf der Großen deutschen Funkausstellung 1924 in Berlin sah man eine „Parade“ der Telefunken-Rundfunksender, wie sie in immer mehr deutschen Städten eingerichtet wurden: links der in Hamburg, Bremen, Stuttgart, Frankfurt und Breslau bereits arbeitende Sender von 1,5 Kilowatt, rechts der für Berlin und Hamburg im Bau befindliche Sender mit 9 kW. 

 

5. Der Rundfunk 

Die ersten Jahre des Rundfunks waren geprägt von Fortschritten in der Empfangstechnik, und mit der Einführung der Verstärkerröhre wurden Annehmlichkeiten wie Fernempfang und Lautsprecherempfang ermöglicht. Die Geschichte des Rundfunks ist untrennbar mit den Pionieren der Branche verbunden, darunter Hans Bredow, auch bekannt als der "Vater des deutschen Rundfunks". Dieses Kapitel beleuchtet die technischen und organisatorischen Errungenschaften, die zur Verbreitung des Rundfunks in Deutschland führten, einschließlich des ersten transatlantischen Funkverkehrs und der ersten regelmäßigen Sendung von Zeitzeichen. Ebenso werden die Anfänge der Rundfunkprogrammgestaltung und die Entwicklung der Rundfunkempfänger detailliert dargestellt. Schließlich wird die Ära der Hochinflation in Deutschland berücksichtigt, die sich auf den Zugang der Öffentlichkeit zum Rundfunk auswirkte. Durch die Darstellung dieser Entwicklungen wird ein Einblick in die dynamische und transformative Geschichte des Rundfunks gewährt.

 

Von der drahtlosen Telefonie zum Rundfunk

In den frühen Jahren des Rundfunks hinkte die Empfangstechnik noch ein wenig hinter den bereits erreichten Errungenschaften her. Es entstanden einfach zu bedienende Empfangsgeräte mit dem in der Telegrafiepraxis bewährten Kristalldetektor als Demodulator und mit Kopfhörern, die im Bereich des Ortssenders eine durchaus genehme Lautstärke zuließen. Fernempfang, Lautsprecherempfang und ähnliche Annehmlichkeiten kamen erst mit der Einführung der Verstärkerröhre. Doch es dauerte seine Zeit, bis das kostbare Gerät auch der Allgemeinheit zugute kam. Noch 1924 konnte man in der „Eleganten Welt“ folgende Episode nachlesen:„,Sie möchten gern wissen, was es mit dem geheimnisvollen, kleinen, aber so bedeutungsvollen Wörtchen auf sich hat, das jetzt alle Kreise bei uns in seinen Bann zieht, kurz, Sie möchten wissen, was Radio ist?’ erklärte ein eingeweihter Herr einer Dame. ,So gibt es zum Beispiel für Einzelpersonen niedliche Kopfhörer, von denen ich zum Beispiel glaube, daß sie Sie entzückend kleiden würden.’“ In technischer Hinsicht gilt das Jahr 1917 mit seinen musikalischen Rundfunk-Versuchen an der deutschen Westfront als Geburtsjahr des Rundfunks in Deutschland. Funktechnisch gesehen hatte sich seit Meissners Rückkopplung 1913 bis dahin einiges getan.

Am 14. Oktober 1913 wurde zwischen Eilvese bei Hannover und Tuckerton, USA, der erste transatlantische Funkverkehr aufgenommen. Vier Tage später bewährten sich neue Telefunken-Verstärkerröhren in Verbindung mit einem 100-Kilowatt-Löschfunkensender beim ersten Radiotelegramm zwischen Nauen und Sayville,USA. Am 23. Dezember 1913 erhielt der Amerikaner Irving Langmuir ein Patent auf die Hochvakuum-Verstärkerröhre. Im Januar 1914 führte die Kaiserliche Post in Deutschland Funk-Gruß-Telegramme nach den Vereinigten Staaten ein. 1917, ebenfalls im Januar, nahm die Großfunkstation Nauen die regelmäßige Sendung des Zeitzeichens auf. Mitte Juni 1917 hörten erstaunte deutsche Soldaten plötzlich Musik in ihren Kopfhörern.

 

Hans Bredow, „Vater des deutschen Rundfunks“

„Es war ein Fronttag wie jede andere“, berichtete ein Heeresfunker von jenem rundfunkträchtigen Sommer 1917 an der Westfront in Frankreich, „auch für die Funkstation des I. A.O.K. (Armeeoberkommando). In die Meldungen und Funksprüche hinein fiel plötzlich Musik, klar und deutlich. Man nahm die Kopfhörer ab, voll Verwunderung über dieses unverständliche Geschehen. Aber die Musik war verstummt, sie kam nicht von draußen, sie war die erste gelungene Sendung Hans Bredows.“ Bredow-Biograph Gerhart Goebel hat noch andere Kommentare von unfreiwilligen Versuchsteilnehmern gefunden. „Die wollen uns wohl auf den Arm nehmen.“ Oder: „Natürlich mußten solche Versuche verboten sein, denn die Funkstellen an der Front sollten doch kriegswichtige Meldungen und nicht Musik abhören. Dazu war die Lage denn doch zu ernst. Diese sogenannten Versuche hinter der Front bedeuteten eine üble Gefährdung der Truppe.“ Der Mann, der solch ernste Worte sprach, war ein Leutnant Weichart. Er baute später den ersten deutschen Rundfunksender.

Initiator der Rundfunksendungen an der Front war Hans Karl August Bredow (1879- 1959). Er wurde am 26. November in Schlawe, Pommern, geboren. Sein Vater war Beamter altpreußischer Prägung. Auf seine Erziehung war es zurückzuführen, daß Sohn Hans, wie er in seinem Buch „Im Banne der Ätherwellen“ schrieb, „innerlich kaum froh sein und nur in der Arbeit Befriedigung finden konnte.“ Nach seinem Schulabschluß am Realgymnasium in Rendsburg begann er ein Studium am Friedrich-Polytechnikum in Köthen. Geldmangel zwang ihn zum Abbruch seiner Studien. Er verdingte sich als Montageingenieur bei der AEG in Riga. 1904 trat er in die Projektabteilung von Telefunken ein, „um fortan für die Funk- und Rundfunk- Entwicklung technisch wie organisatorisch gleicherweise tätig zu werden“ (von Weiher). Während des russisch-japanischen Krieges schickte ihn seine Firma nach St. Petersburg mit dem Auftrag, die russische Kriegsflotte mit Funkentelegrafie auszurüsten.

 

„Die Funker werden durch den lauten Empfang nur verwöhnt“

Als Leiter der Verkehrsabteilung bei Telefün- ken entwickelte Bredow 1906 den Plan eines deutschen Weltfunknetzes, der später zur Großfunkstelle Nauen führte. 1913 schuf er die Voraussetzungen für den Funkverkehr zwischen Deutschland und den USA. Während Graf von Arco die technische Entwicklung bei Telefunken leitete, war Bredow 1908 zum geschäftlichen Direktor avanciert. In dieser Eigenschaft (Bredow: „Die Ingenieure haben vielleicht von mir gesagt, ich sei ein guter Kaufmann; die Kaufleute mögen mich für einen guten Ingenieur gehalten haben“) brachte es der Kaufmann-Ingenieur Bredow in den folgenden Jahren fertig, den jährlichen Firmenumsatz um das Zwanzigfache zu steigern und eine Einigung mit der Marconi- Gesellschaft auszuhandeln.

Bei Kriegsausbruch 1914 meldete sich Bredow ungeachtet der Proteste seiner Firma als Freiwilliger und wurde der Ersatztruppe des Telegraphenbataillons I zugeteilt. Das deutsche Heer konnte bei Kriegsausbruch auf ganze 40 Feldfunkstationen zurückgreifen, ausgerüstet mit Tonfunkensendern für gedämpfte Wellen von 0,5 oder 1,5 Kilowatt und einer Reichweite von 100 bis 250 Kilometern. Sie wurden mit Pferdewagen transportiert. Als Empfänger dienten Kristalldetektoren. Zwar hatte Bredow der „Verkehrstechnischen Prüfungskommission“ kurz vor Kriegsbeginn einen brandneuen Meissner- Röhrenverstärker vorgeführt, doch die Herren zeigten sich militärisch-konservativ und begründeten ihre Ablehnung mit den Worten: „Das ist nichts für die Truppe; die Funker werden durch lauten Empfang nur verwöhnt.“ Auch die Vorführung einer drahtlosen Telefonieverbindung bei Berlin fegten sie mit dem Prädikat „industrieller Übereifer“ vom Tisch.

Das änderte sich erst, als an der Westfront ein tragbarer Röhrensener der Alliierten erbeutet werden konnte. Am 26. April 1917 Unterzeichnete der Rittmeister und Armeefunkerkommandeur Egbert von Lepel, Erbauer der Zentralfunkanlage Königs Wusterhausen, folgenden Befehl: „Der Vizewachtmeister der Reserve Bredow von der Schweren Fu- Sta. 52 wird mit dem heutigen Tage mit der Einrichtung eines Versuchsparks und mit der Führung des Versuchskommandos beim Akofunk I beauftragt.“

 

 

Die Rundfunkzeitschrift „Die Sendung“ berichtete über die Installation des neuen Dresdner Senders 1929.

 

So sah das Reichs-Funknetz 1929 aus.

 

Das Herz weltweiter drahtloser Nachrichtentechnik war und blieb die Großfunkstelle in Nauen, hier ein Gemälde von Otto Thiele, 1935.

 

„Was sollten wir nun in Rethel senden?“

Bredow reagierte schnell. In Rethel, etwa 35 Kilometer nordöstlich von Reims, ließ er ein Laboratorium, eine Versuchswerkstatt und eine Antennenanlage bauen, dann fand „die Erprobung störungsfreien Verkehrs nahe beieinander gelegter Verbindungen mit Röhrengeräten statt“. In der Folgezeit ließ Bredow Telefoniesendungen verbreiten, „teilweise, um die Aufmerksamkeit und das Interesse der anderen Funkabteilungen zu wecken“, berichtete Versuchs-Partner Alexander Meissner, „teilweise, um an möglichst vielen Stellen die Reichweite der Telefonie-Sender zu erproben.“ Und Bredow schrieb über diese Zeit viel später: „Tausende der an der langen Westfront verteilten Kommandos mit Empfangsgeräten hatten den Auftrag, über die Güte des Empfangs zu berichten.“ Vermutlich zum ersten Mal in der Geschichte des deutschen Rundfunks tauchte auch die Frage der Programmgestaltung auf. Bredow: „Was sollten wir nun in Rethel senden?

Zuerst wurden Zeitungsartikel vorgelesen. Dann stellte ich ein kleines Ensemble aus Funkersoldaten zusammen; der eine spielte Geige, der andere Handharmonika, ein anderer konnte sogar singen, und so fand sich nach und nach ein kleines Hausorchester zusammen. Wir gingen nun dazu über, eine richtige Ansage zu machen, und allmählich formte sich ein Programm, bestehend aus Zeitungsnachrichten, Vorlesung eines Romans in Fortsetzung, Musik und sonstige Ansagen.“ Obwohl durch die Rethel-Versuche die Fronttauglichkeit der Röhrengeräte eindeutig bewiesen worden war, mußte Bredow sich von einem General den Vorwurf gefallen lassen, seine Tests hätten nur dem Zweck gedient, seiner Firma Aufträge zu verschaffen. Doch Bredow sah das unter einem anderen Gesichtspunkt: „Zurückblickend kann ich sagen, daß die Begeisterung der Kameraden über diese unverhoffte Abwechslung in ihrem traurigen Grabendasein eins meiner größten Erlebnisse geworden ist. Damals faßte ich den Entschluß, dem ganzen Volke das Erlebnis des Rundfünkempfangs zu bringen.“

Funkempfang für jedermann viel zu riskant? Im März 1919 wurde der bisherige Telefunken-Direktor Hans Bredow als Ministerialdirektor ins Reichspostministerium berufen, um dort die gesamten deutschen Funkaktivitäten zu koordinieren und auch weiter zu entwickeln. Am 16. November 1919 hielt er in der Berliner Vortragsgesellschaft „Urania“ seinen berühmten Vortrag über „Funkentelegraphie und Presse“. Hans Dominik, später durch seine Science-fiction-Romane berühmt geworden, schrieb nach Bredows Ausführungen „über einfache Funkempfangsstationen ähnlich wie jetzt Telephonapparate im Abonnement“ im Berliner Lokalanzeiger: „Wenn auch der Vortragende auf dem Boden der Sachlichkeit blieb, entwickelte er doch zuweilen Gedanken von geradezu Jules Vernescher Kühnheit. So, wenn er beispielsweise den zukünftigen Redner schilderte, der seine Rede in einen drahtlosen Apparat spricht und sie für Millionen Menschen hörbar macht.“

 

Der Rundfunkempfang für jedermann war dank leistungsfähiger Rundfunknetze, verbesserter Empfänger und regelmäßiger Funksendungen in wenigen Jahren Wirklichkeit geworden. Er war offiziell der erste: Rundfunkhörer Nummer 1 in Berlin war der Tabakwarenhändler Wilhelm Hollhof, hier interviewt vom Rundfunkreporter Alfred Braun, daneben die für 350 Milliarden Inflationsmark erstandene Genehmigungsurkunde vom 30. September 1924.

 

 

„50 Jahre deutscher Rundfunk“ - aus diesem Anlaß brachte die Deutsche Bundespost 1973 einen Ersttagsbrief heraus.

 

Im März 1920 unternahmen Beamte der Hauptfunkstelle Königs Wusterhausen mit selbstarrangierten Konzerten bescheidene Rundfunkversuche. Man wagte sich sogar an eine Übertragung aus der Staatsoper. „Die Sendungen erfreuten sich regen Zuspruchs - nicht nur im Ausland, sondern trotz des Mithörverbots auch in Deutschland. Zahlreiche Bastler, die sich voller Begeisterung der neuen Technik zugewandt hatten, verfolgten die Programme mit primitiven Empfängern, die sie aus altem Heeresmaterial und improvisierten Bauelementen zusammengesetzt hatten“

Am 29. September 1920 wurde ein neues, repräsentatives Stationsgebäude in Nauen eingeweiht und in einer Feierstunde von Reichspräsident Friedrich Ebert an Transradio Nauen von der TelefunkenTochter „Drahtlose Übersee-Verkehrs AG“ übergeben. Am 22. Dezember 1920 übertrug der posteigene Langwellensender Königs Wusterhausen zum ersten Mal ein Instrumentalkonzert. Zwei Jahre später wurde auf Langwelle der „Wirtschaftsrundspruchdienst“ als erster regelmäßiger und gebührenpflichtiger Rundfunkdienst angeboten.

Rund 1000 Abonnenten konnten den Dienst mit posteigenen, plombierten Mietgeräten empfangen. Aber ein jedermann zugänglicher Rundfunk schien dem Reichspostminister denn doch zu gewagt. Die „Gefährdung des öffentlichen Telegraphengeheimnisses sowie die Gefahr des Mißbrauchs bei Putschen und Unruhen“ schienen gewichtige Gegenargumente zu sein. Doch im Herbst 1923 war das Vorpreschen des Rundfunks nicht mehr aufzuhalten. Überraschend wurde das Empfangsverbot für Privatpersonen aufgehoben. Vom 29. Oktober 1923 an verbreitete der deutsche „Unterhaltungs- Rundfunk“ regelmäßige Programmsendungen, Sendeleistung 0,25 Kilowatt.

 

Rundfunkempfänger mit drei Röhren aus den zwanziger Jahren.

 

 

Als die Röhren-Empfangsgeräte noch nicht für Netzanschluß gebaut wurden, entwickelte Siemens die Heiz-Anode RFZ 10, die die Anoden-Batterie ersetzen und den Heiz-Akku ständig nachladen konnte (1928).

 

„Der erste Sender befand sich im 4. Stock der Schallplattenfirma ,Vox‘ in Berlin. Als er die Arbeit aufnahm, herrschte ein völliges Durcheinander. Auf Tischen waren Röhren, Drähte, Widerstände und Spulen montiert. Ein großes Schild verkündete den Anwesenden ,Vorsicht - Hochspannung - Lebensgefahr. Völlige Stille herrschte jetzt. Ein Mann trat an das Mikrofon, nachdem die ganze Apparatur durch einen einfachen Lichtschalter betriebsklar gemacht war: "Hier Sendestelle Berlin Vox-Haus, Welle 400. Eröffnungskonzert der Funkstunde Berlin“.

 

Eine Lizenz für 350 Milliarden Inflationsmark

Das Rundfunkempfangsverbot war in Deutschland zwar aufgehoben worden, aber immerhin mußte bei der Reichstelegraphen Verwaltung noch eine Genehmigung beantragt werden. Die Lizenz Nr. 1 in Berlin erhielt der Tabakwarenhändler Wilhelm Hollhof. Er mußte dafür 350 Milliarden Inflationsmark auf den Tisch legen. Hier Auszüge aus einem Interview mit Deutschlands offiziellem Radiohörer Nr. 1: „Ich stopfte damals, es war der 31. Oktober 1923, das Geld in eine Aktentasche und ging zur Telegraphenverwaltung. Es war die Zeit der Hochinflation. Vorher hatte ich schon eine ganze Zeit schwarz gehört. Dann aber stand in der Zeitung, daß man eine amtliche Genehmigung benötigte und daß man ohne dieselbe bestraft werden würde. Auch berechtigte diese Betriebserlaubnis zum Ankauf eines Rundfunkapparates, und ich wollte unbedingt einen Einröhrenempfänger haben, weil ich hoffte, damit mehr zu hören als mit meinem Detektor. Ich erhielt ihn schließlich auch, nachdem ich einige Zigaretten als Draufgabe anbot. Aber der Apparat war plombiert und nur auf bestimmte Wellenlängen einstellbar. Außerdem mußte ich, um überhaupt empfangen zu können, sehr zum Mißfallen meines Hauswirtes auf dem Dach meines Vorderhauses und dem Hintergebäude jeweils einen Eisenmast aufstellen lassen, zwischen denen dann an Porzellanisolatoren eine dreißig Meter lange Antenne befestigt wurde.“

Wenige Monate nach der Berliner Rundfunk-Premiere schlossen sich die Städte Hamburg, Frankfurt, Königsberg, Breslau, Leipzig, München und Stuttgart an. Die 1924 gegründeten zahlreichen deutschen Rundfunkgesellschaften wurden am 15. Mai 1925 in der Reichs-Rundfunkgesellschaft als Dachorganisation zusammengefaßt. Hatte Bredow den Aufbau des Rundfunks zur Hälfte mit den Mitteln regionaler Geldgeber durchsetzen können, so streckte plötzlich der Staat die Hand nach der üppig blühenden Rundfunk-Pflanze aus und wollte die privaten Anteile durch Reichsgelder abgelöst sehen. Doch Bredow konnte den Einfluß des Reichs in Grenzen halten, auch wenn die Deutsche Reichspost an der Dachorganisation wesentlich beteiligt war. Die Teilnehmerkurve stieg unglaublich steil an: 1924 konnten rund 100 000 Rundfunkhörer gezählt werden, zehn Jahre später, 1934, waren es über fünf Millionen.

 

 

Eher wie eine Bastlerwerkstatt muten uns heute Sender- und Aufnahmeraum des ersten deutschen Rundfunkdienstes, Berlin 1923 im Voxhaus, an.

 

Aus dem Voxhaus in Berlin kamen die ersten regelmäßigen Rundfunksendungen mit Nachrichten und Unterhaltungsmusik; fast familiär ging es dabei zu, wie diese Aufnahme des Rundfunkorchesters unter Professor Otto Urack aus dem Jahre 1923 zeigt.

 

Entwicklung der Rundfunkempfänger

Die Entwicklung der deutschen Rundfunkempfänger begann, wie erwähnt, mit dem Detektorapparat, der mühsam immer wieder eingestellt werden mußte und dessen Kopfhörer auf die Dauer an den Ohren schmerzten. Die Empfangsqualität ließ zu wünschen übrig, und manchmal war außer Knattern und Quietschen kein anderer Laut zu hören. Auf der ersten Großen Deutschen Funkausstellung 1924 in Berlin konnten neben den üblichen Detektor-Empfängern auch schon die ersten Röhrengeräte bewundert werden. Besonderes Aufsehen erregte ein Drei-Röh- ren-Doppel-Reflex-Empfanger mit einer in Stationsnamen und Wellenlängen geeichten Skala, der „die Suche im Äther erheblich erleichterte“. Doch zunächst folgten dem Einröhren-Audion-Empfänger für Kopfhörer-Wiedergabe Empfänger in Baukastenform.

Die Radiofirmen kamen dem schmalen Geldbeutel vieler Kunden entgegen und stellten einzelne Empfängerstufen her, die der Radio-Fan nacheinander kaufen und zu immer leistungsstärkeren Empfängern zusammenbauen konnte. Hoch- und Niederfrequenzverstärker hielten Einzug, und 1926 waren Wechselstrom-Netzanschlußgeräte für die Lieferung der Anodenspannung erhältlich. Bereits der einfachste Röhrenempfänger benötigte ja zwei Spannungsquellen, eine Heizbatterie für die Katode und eine Anodenbatterie. Bei Geräten mit fünf oder mehr Röhren stiegen die Betriebskosten durch den Batterieverbrauch ganz erheblich, und das schlug sich auf den Absatz von größeren Rundfunkempfängern empfindlich nieder. Die Industrie mußte also ein Gerät auf den Markt bringen, das sich an der Steckdose anschließen ließ, daher das Netzanschlußgerät.

Die Heizbatterie konnte 1927 durch indirekt geheizte Röhren umgangen werden, 1935 folgten indirekt geheizte Röhren für Allstrom-Netzanschluß. Die Entwicklung der Elektronenröhren wurde vor allem durch den Einbau immer raffinierterer Gitter bestimmt. 1927 kam die Schirmgitterröhre auf den Markt, die eine erheblich größere Verstärkung „ohne Neutralisation“ ermöglichte; 1928 wurden die ersten Leistungs- Endröhren, darunter die erste Endpentode, vorgestellt; 1933 setzte sich mit der Einführung der Misch-Hexode der Überlagerungsempfänger in weiteren Kreisen durch.

 

 

Diese Seite aus einer Rundfunkzeitschrift der 30er Jahre vermittelt einen Eindruck davon, wie vielfältig das Angebot an Empfangsgeräten, aber auch Einzelteilen, wie Röhren und Lautsprechern, damals war.

 

Bekannte Herstellerfirmen, die zum großen Teil noch heute existieren, warben mit farbenprächtigen Inseraten für ihre Geräte.

 

Auch für die „Gartenparty“ - wie wir heute sagen würden - war der Rundfunkempfänger mit eingebauten Lautsprechern bald ein willkommener Stimmungsmacher

 

 

„Musikberieselung“ gab es auch damals schon: In Friseursalons zum Beispiel gehörte die unterhaltende Hintergrundmusik schon zum Kundenservice.

 

Mitte der 20er Jahre mußten sich die meisten Rundfunkbegeisterten noch mit einem Detektor-Empfänger und Musikkonsum per Kopfhörer begnügen.

 

Beiträge der USA: Schwundregelung und Gegenkopplung

1930 konnte die Wiedergabequalität durch die Einführung des dynamischen Lautsprechers (1924 von C. W. Rice und E. W. Kellog erfunden) erheblich verbessert werden. 1933 ermöglichte die Anwendung der Diode als Empfangsgleichrichter eine verzerrungsarme Demodulation und erleichterte „die Einführung der selbsttätigen Schwundregelung“. Die unangenehme Empfangsbeeinträchtigung durch Schwunderscheinungen infolge der Überlagerung zweier elektromagnetischer Wellenzüge, Fading genannt, äußerte sich in Schwankungen der Empfangsstärke und damit der Lautstärke im Empfänger. Um diese Schwankungen auszugleichen, hätte der geplagte Radiohörer ständig die Hand am Lautstärkeregler haben müssen. Abhilfe bei diesem Problem schuf der amerikanische Radioingenieur Harold Alden Wheeler, geboren am 10. Mai 1903 in Saint Paul, Minnesota. Am 2. Januar 1926 führte er seine AVC (automatic volume control = automatische Schwundregelung) erstmals einigen Studenten der John Hopkins Universität vor. Er empfing die Signale der KDKA-Station in Pittsburgh, die für ihr Fading berüchtigt waren, mit gleichbleibender Lautstärke.

1936 wurde die Empfangsqualität durch die Einführung der Gegenkopplung (in Verbindung mit größeren Endpentoden) noch einmal gesteigert. Die Gegenkopplung wurde 1927 von dem amerikanischen Elektroingenieur Harold Stephen Black, am 14. April 1898 in Leominster, Massachusetts, USA, geboren, erfunden. Black hatte am Worcester Polytechnic Institute studiert und war 1921 ins Forschungslabor von Bell System eingetreten. Seine Erfindung des „negative feedback amplifier“, des Empfängers mit negativer Rückkopplung (Gegenkopplung), wurde als der größte elektronische Beitrag der Bell Telephone Laboratories während ihrer ersten 35 Jahre angesehen. Sinn der Gegenkopplung war eine klangreinere Wiedergabe durch Verminderung der in den Röhren entstehenden Verzerrungen, außerdem die Lautstärke-Anhebung der tiefen und hohen Töne gegenüber den mittleren, insgesamt also ein besseres Klangbild. Das wurde erreicht durch die Rückführung eines Teiles der Ausgangswechselspannung einer Röhre, meist der Endröhre, an den Eingang dieser oder einer vorhergehenden Röhre, und zwar so, daß die Verstärkung merklich geschwächt wurde.

 

Rundfunk: Eine Modetorheit?

Das Echo der Öffentlichkeit auf das Eröffnungskonzert der „Funkstunde Berlin“ im Oktober 1923 war unterschiedlich gewesen. „Trotz der Mängel finden sich genug Menschen“, schrieb ein Berichterstatter, „denen es von Zeit zu Zeit Spaß macht, drahtlose Konzerte zu hören, wenn nicht anders, so als Kuriosität.“ Berufsmäßige Skeptiker apostrophierten diese Kuriosität als „eine Modetorheit, die doch bald wieder vorübergehen würde“. Derlei Propheten haben sich schon oft geirrt: Denn die Zahl der gemeldeten Teilnehmer stieg unaufhörlich weiter und die der Schwarzhörer auch.

 

Eins der vielen Bastlergeräte aus den zwanziger Jahren.

 

Dreiteiliges Rundfunkgerät der Firma Elektroschaltwerke Göttingen, mit Telefunken-Lizenz gebaut und mit zwei einstufigen NF-Verstärkern ausgestattet, um 1925.

 

 

Ein DeTeWe-Dreikreis-Rundfunkempfänger für Batteriebetrieb, Typ „Novodyn R.E. 59/27“, aus dem Jahre 1927.

 

Die wassergekühlte Senderöhre RS 300 mit einer Leistung von 300 Kilowatt, die Telefunken 1932 entwickelt hatte, und die ab 1933 bei allen deutschen Reichssendern verwendet wurde.

 

Eine komplette Empfangsanlage bestehend aus „Blaupunkt VII“, einem 3- Röhren-Empfänger mit Multidynspule, Heizakku, Anodenbatterie und Lautsprecher.

 

Reichspropaganda-Minister Joseph Goebbels war sich der Bedeutung des Rundfunks als höchst wirksames Instrument der Massenbeeinflussung und unübertreffliches Propagandamittel sehr bewußt - kein Wunder, daß er die auffordernde Parole ausgab: „Jeder Volksgenosse Rundfunkhörer!“ - Rechts im Bild der berühmte Volksempfänger VE 301.

 

In den Jahren von 1923 bis 1928 eroberte die neue Technik die Welt und schuf einen neuen Wirtschaftszweig. „Überwachungsausschüsse und Kulturbeiräte wurden der Tummelplatz politischen und weltanschaulichen Streites; neue öffentlich-rechtliche Beziehungen mußten juristisch geordnet werden“, schrieb Georg Siemens. „Jedes Jahr zu Anfang August wurde die neue Raison’ mit einer großen Ausstellung in Berlin eingeleitet, in der die Welt von den neuesten Modellen überrascht wurde - für gutverdienende Leute war es Ehrensache, sich jedes Jahr das neueste Gerät zu kaufen.“ Trotz der politisch und wirtschaftlich kritischen Zeit in den Jahren nach dem Ersten Weltkrieg vertraute die Post auf die Bedeutung des Rundfunkdienstes und investierte ansehnliche Summen in den Sender- und Leitungsbau.

Bau und Betrieb der Sender waren Aufgabe der Deutschen Reichspost auf Grund der dem Reich zustehenden Funkhoheit. Von dem einfachen Sender im Berliner Vox-Haus mit nur einer Senderöhre und einer Modulationsröhre ging man bald zu mehrstufigen Sendern mit höherer Leistung über. 1927 wurde der 15-Kilowatt Sender Langenberg in Betrieb genommen, damals der stärkste Sender Europas. 1930 war der erste deutsche Großsender in Mühlacker schon bei 60 Kilowatt angelangt. 1932 hatte Telefunken eine wassergekühlte Senderöhre (RS 300) mit einer Leistung von 300 Kilowatt entwickelt. Sie wurde ab 1933 bei allen deutschen Reichssendern verwendet.

 

6. Dunkle Kapitel mit zeitlosen Werken

Im Kapitel "Dunkle Kapitel mit zeitlosen Werken" beschäftigen wir uns mit der missbräuchlichen Nutzung des Rundfunks durch das nationalsozialistische Regime für Propagandazwecke. Wir analysieren die Rolle des "Volksempfängers VE 301" in dieser Ära und blicken auch auf die Entwicklung des kommerziellen Rundfunks in den USA. Zudem beleuchten wir technische Aspekte der Rundfunkübertragung, wie die Bedeutung von Wellenlängen und Frequenzen. In diesem Kapitel wird deutlich, wie Medientechnologie sowohl zur Informationsverbreitung als auch zur Manipulation eingesetzt werden kann.

 

Das dunkle Kapitel der Rundfunkgeschichte

Hinter dem Aufbau eines wohlgeordneten, wirtschaftlich gesicherten, technisch einwandfreien und unabhängigen Rundfunks stand also die große Organisation der Deutschen Reichspost. Mit der Unabhängigkeit war es 1933 vorbei. Die Post hatte so ausgezeichnete Arbeit geleistet, daß Reichspropagandaminister Goebbels, ab 1933 zuständig, ein fertiges Instrument für seine Zwecke vorfand. In diesem Jahr 1933 übernahm die nationalsozialistische Regierung die Geschäftsanteile der Reichsrundfunkgesellschaft. Bis 1945 wurde der Rundfunk in der dunkelsten Zeit seiner kurzen Geschichte als politisches Propagandamittel mißbraucht. Goebbels war der Überzeugung, daß der Rundfunk für das 20. Jahrhundert das leisten würde, was die Presse für das 19. Jahrhundert geleistet hatte. Um die Zahl der Rundfunkteilnehmer rapide ansteigen zu lassen, brachten die Nazis mit dem „Volksempfänger VE 301“ das billigste Radiogerät Europas auf den Markt. Das von Otto Griessing (*1897) geschaffene Gerät war ein recht einfacher Einkreis-Empfänger mit einem einzigen, zur Abstimmung auf den gewünschten Sender dienenden Schwingungskreis und deshalb nur einem Drehkondensator. Wegen seiner geringen Trennschärfe und Verstärkung war er vorwiegend für den Empfang des Ortssenders geeignet. Der Volksempfänger kam bereits 1933 auf den Markt und kostete 76 Reichsmark. Später gab es noch eine verkleinerte Ausgabe für 35 Mark.

Am 1. Januar 1940 waren bereits 13711325 Geräte gemeldet. Und da anjedem Lautsprecher mindestens eine Familie mithörte und viele Geräte dem Gemeinschaftsempfang dienten, konnte über den Rundfunk praktisch das ganze Volk erreicht werden. Beharrlichen Nichthörem wurde die Radio-Propaganda über Lautsprechersäulen in Großstädten und transportable Lautsprecheranlagen für kleinere Gemeinden nahegebracht.

Der Taschen-Brockhaus zum Zeitgeschehen von 1940 zeigt noch eine weitere Rundfunk- Komponente auf: „Der Wirkungsbereich des Rundfunks macht aber nicht an den Landesgrenzen halt; er ist deshalb die gegebene Waffe, um auch im Ausland aufklärend zu wirken und einer lügenhaften feindlichen Propaganda die deutsche Wahrheit entgegenzusetzen. Diese beiden großen Aufgaben waren das Marschziel, nach dem seit dem 1. September 1939 die 15 großdeutschen Sender - zu denen inzwischen der Reichssender Danzig, der Hauptsender Lodsch 1 und der Sender Bremen neu hinzugekommen sind - ihre Arbeit ausgerichtet haben. Eine straffere Organisation sorgt dafür, daß die politische Zielsetzung rasch und einheitlich durchgeführt wird.“ Das Zitat zeigt, daß Goebbels propagandistische Einflußnahme sich keineswegs auf den Rundfunk beschränkte.

Hans Bredow, Schöpfer des deutschen Rundfunks, legte 1933 sein Amt als Reichs-Rundfunkkommissar nieder, gemäß seiner These: „Der Rundfunk steht und fällt mit seiner Überparteilichkeit.“ In einer NS-Zeitung von 1933 erschien folgende Meldung: „Wie das ,Conti-Nachrichten-Büro’ meldet, hat der ehemalige Reichskommissar, Staatssekretär a.D. Bredow heute an das Reichsministerium für Volksaufklärung und Propaganda ein Telegramm gerichtet, in dem er erklärt, daß um den Rundfunk hochverdiente Männer’ verhaftet und in ein Konzentrationslager gebracht worden seien. Er fühle sich mit diesen Männern verbunden und bitte um die gleiche Behandlung.“ Gegen Bredow und seine Mitarbeiter wurde ein Schauprozeß angestrengt, jedoch nach anfänglicher Verurteilung der Angeklagten 1938 eingestellt.

 

Andere Länder - anderer Rundfunk

Abgesehen von den experimentellen Sendestationen beispielsweise von de Forest und Fessenden, war die Rundfunkstation KDKA in Pittsburgh, USA, der erste kommerzielle Sender. Er nahm am 2. November 1920 seinen Betrieb auf. Die Geschichte von KDKA begann mit einem Inserat des Joseph-Horne- Warenhauses in der Zeitung „Pittsburgh Sun“ vom 29. September 1920. Dort stand unter der Überschrift „Hier gibt es durch Radio aufgefangenes Ätherkonzert“ zu lesen, daß im Warenhaus über einen Empfänger Übertragungen einer Amateurstation mit der Bezeichnung 8 XK zu hören waren. Der Vizepräsident der Westinghouse Electric Company, H. P. Davies, schlug auf die Anzeige hin vor, im Osten Pittsburghs eine Station für tägliche Sendungen zu errichten, „damit die Leute sich angewöhnen zuzuhören, so, wie sie eine Tageszeitung lesen.“

Selbstredend übernahm die Firma Westinghouse die Herstellung von geeigneten Heimempfängern. Der Sender wurde am 27. Oktober 1920 unter den Kodebuchstaben KDKA registriert. 1921 waren in den USA sieben Sender in Betrieb, 1937 waren es schon 700 und heute sind es vermutlich mehr als 7 000. Diese hohe Zahl erklärt sich dadurch, daß in den USA eine Vielzahl privater Rundfunkgesellschaften existieren, die auf rein kommerzieller Grundlage arbeiten. Die Federal Communications Act von 1934 sah grundsätzlich die Genehmigung aller Funkanlagen vor, und dazu gehörte selbstredend auch der Rundfunk.

In amerikanischen Rundfunksendungen herrscht ein erheblich lockerer Ton als in den meisten europäischen. Und es gibt stichhaltige Gründe dafür, wenn ein Sender die gewohnte Lässigkeit vermissen läßt. So erklärte im August 1983 Peter Jennings, Nachrichtensprecher der US-Rundfunkstation ABC, im Anschluß an die Nachrichten: „Wenn wir heute abend ein kleines bißchen angespannt erschienen, dann lag das daran, daß sich ein Mann mit Pistole im Studio aufhielt.“ Der Pistolen-Mann hatte sich Zutritt verschafft, um ein Gespräch mit Journalisten zu erzwingen. Erst nach einer Stunde konnte er von Wachleuten überwältigt werden.Bei Amerikas Nachbarn Kanada wurden die ersten regelmäßigen Rundfunksendungen von Montreal aus 1920 aufgenommen. Die Engländer errichteten schon 1919 einen Sechs-Kilowatt-Sender in Chelmsford, Essex.

Er strahlte zwischen 1919 und 1920 zweimal täglich eine halbe Stunde Sprache und Musik aus, darunter auch den Gesang der berühmten Opern-Dame Nellie Melba. Die British Broadcasting Company, Ltd. (BBC) wurde am 18. Oktober 1922 als private Gesellschaft gegründet. In Dänemark sendeten Amateurstationen schon seit 1921, der offizielle staatliche Rundfunk begann 1925. Frankreich startete 1922 mit regelmäßigen Ausstrahlungen vom Eiffelturm aus. 1923, etwa gleichzeitig mit Deutschland, sendeten Stationen in Belgien, Spanien und der Tschechoslowakei. Die Liste der Rundfunk-Länder wurde schnell länger. 1924 stießen Finnland und Italien hinzu, 1925 folgten Norwegen, Polen, Mexiko und Japan.

 

Von Wellenlängen und Frequenzen

Die Radiowellen umfassen einen riesigen Wellenlängen- beziehungsweise Frequenzbereich. Die äußersten Grenzen liegen bei Wellenlängen zwischen etwa 50 Kilometer und einem Millimeter. Doch für Rundfunk und Fernsehen begnügt man sich mit dem erheblich schmaleren Bereich zwischen zwei Kilometer (150 Kilohertz) für die Langwellen und 35 Zentimeter (860 Megahertz) für die UHF-Wellen (ultra high frequency) des Fernsehens beispielsweise.  Obwohl Wellen-Entdecker Heinrich Hertz schon mit sehr kurzen Wellenlängen im Dezimeterbereich experimentiert und den Dipol als aufgebogenen Schwingungskreis zur Abstrahlung seiner elektromagnetischen Wellen beschrieben hatte, entwickelte sich die Funktechnik aufgrund der von Marconi geschaffenen technischen Voraussetzungen und der stabilen Ausbreitungsbedingungen zunächst im Langwellenbereich. Beim Hertzschen Dipol war die Wellenlänge der abgestrahlten Welle gleich der doppelten Dipollänge. Ganz allgemein zeigte sich, daß eine höchstmögliche Energieabstrahlung oder auch Empfangsleistung immer dann auftrat, wenn die Antennenlänge der halben Wellenlänge der elektromagnetischen Welle (oder einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge) entsprach.

Marconi hatte bei seinen ersten Versuchen mit kurzen Wellenlängen nicht viel Glück. Das änderte sich aber, als er an Sender und Empfänger eine Erdverbindung herstellte. Seine Signale überwanden dadurch sogar flache Hügel. „Er hatte damit das entdeckt, was Hertz ihm geraten haben würde: Er verwendete jetzt als schwingungsfähiges Gebilde einen langen Draht, der gegen Erde aufgeladen, über den Funken sehr plötzlich mit der Erde verbunden wurde und damit Wellen erzeugte, die etwa viermal so lang waren wie der Draht. Aber das wußte er nicht. Seiner Ansicht nach erzeugte der Funken ’Hertzsche Wellen’, wie er sie aus Laboratoriumsversuchen kannte“.

Ende der 20er, Anfang der 30er Jahre nahmen die Radiogeräte bereits die Formen an, die uns noch heute vertraut sind: mit Skalen und Knöpfen, integrierten, stoffverkleideten. Auch hier waren die Hersteller immer um ein Design „schöner Wohnlichkeit“ bemüht.

 

 Saba HANN 28, dieses Gerät wurde sowohl betriebsfertig als auch in Einzelteilen als Bausatz geliefert.

 

 Die neue Linie von Siemens aus dem Jahre 1935 propagiert dieses Werbeplakat, sie führte zu einem besonders nobel aussehenden Gerät, das man wegen seiner Eleganz „Herr im Frack“ nannte.

 

 

Ein Sachsenwerk-Dreiröhren-Zweikreisgerät vom Typ ESW 333 aus dem Jahre 1932.

 

Der Lorenz E.R.N.A. 426, ein Vier-Röhren-Dreikreis-Gerät von 1926.

 

 Der „Botschafter“ von Loewe, ein Superhet-Empfänger von 1934 mit zwei Loewe-Mehrfachröhren.

 

 Ein Owin-Fünfröhren-Exponetial-Netz- empfänger Typ E 55 von 1932.

 

  Telefunken-Dreiröhren-Arcolette für Batteriebetrieb aus dem Jahre 1927.

 

Zahllose Ausstellungsstände der Rundfunkindustrie demonstrieren die Bedeutung, die der Rundfunk schon in den 20er Jahren nicht nur technisch, sondern auch wirtschaftlich hatte. Hier die Ausstellungsräume des Hauses der Funkindustrie bei der Großen deutschen Funkausstellung in Berlin 1924.

 

 

 Hans Bredow, der „Vater des deutschen Rundfunks“ bei einer Mikrofonansprache um 1930.

 

AEG-Netzempfänger Geador mit Rahmenantenne, ein Luxusgerät des Baujahres 1929/1930.

 

Dieses dreiteilige Rundfunkgerät der AEG aus dem Jahre 1925 mit stehendem Trichterlautsprecher hieß scherzhaft „D-Zug“, weil die drei Teile wie die Wagen eines Zuges zusammengekoppelt waren.

 

 

 Rundfunkgerät EJ 52 der Firma Seibt (um 1928) mit Trichterlautsprecher der Firma Neufeldt & Kuhnke (um 1925).

 

Der von den Nationalsozialisten initiierte „Volksempfänger“ (hier Modell VE 301 W mit Bakelit-Gehäuse) wurde ab 1933 in verschiedenen Versionen als Gemeinschaftsgerät der Deutschen Rundfunkindustrie gebaut.

 

Folgend einige besonders schöne Exponate aus der Radio-Sammlung des Deutschen Rundfunkmuseums Berlin:

 

„Geographie" hieß dieser Empfänger der österreichischen Firma Ingelen, Typ US 437 aus dem Jahre 1937. Anstelle einer Senderskala hatte er eine Europakarte, auf der die angewählten Sender aufleuchteten - eine recht moderne Glas-Lichtleiter-Technik.

 

 

Dieser Schaub-Super 229/II aus dem Jahre 1937 erhielt seiner Form wegen den Spitznamen „Der Spitzkühler“.

 

Der Reico-„Atlantis“ aus dem Jahre 1934 mit eingebauter Leselampe.

 

 

Eine besonders bequeme Skalen-Ablesbarkeit bot der „Admiral 346“ von Telefunken aus dem Jahre 1933.

 

 Empfänger vom Typ Philips 836 A aus dem Jahre 1934.