UKW Geschichte
Die Geschichte des UKW (Ultrakurzwelle) Rundfunks ist eine faszinierende Reise durch die Entwicklung der Rundfunktechnologie und ihrer Auswirkungen auf die Kommunikation und Unterhaltung. Von den bescheidenen Anfängen in den frühen Tagen des Radios bis zur heutigen digitalen Ära hat die UKW-Technologie einen enormen Einfluss auf die Art und Weise, wie wir Informationen und Musik empfangen und senden. In diesem Artikel werden wir einen Blick auf die Meilensteine und Entwicklungen in der Geschichte des UKW-Rundfunks werfen, die dieses Medium zu einem integralen Bestandteil unseres Alltags gemacht haben. Tauchen wir ein in die faszinierende Welt der Ultrakurzwelle und entdecken, wie sie unsere Gesellschaft und Kultur geprägt hat.
Inhaltsverzeichnis
2. Die ersten amerikanischen Sender
3. Zweiter Weltkrieg und Machtverteilung
1. Wie alles begann
Der Anfang des UKW-Rundfunks (Ultrakurzwelle) war geprägt von technologischer Innovation und dem Wunsch, die Übertragungsqualität und Reichweite von Radiosendungen zu verbessern. Die Entwicklung des UKW-Rundfunks kann bis in die 1930er Jahre zurückverfolgt werden, als Pioniere in der Rundfunktechnologie begannen, mit höheren Frequenzen zu experimentieren, um die bestehenden AM (Amplitudenmodulation) Übertragungssysteme zu ergänzen oder zu ersetzen. In den Jahren vor dem Zweiten Weltkrieg waren viele Rundfunkstationen auf Langwelle und Mittelwelle beschränkt. Diese Frequenzbereiche boten zwar eine akzeptable Reichweite, hatten jedoch erhebliche Einschränkungen in Bezug auf die Klangqualität und die Anfälligkeit für Störungen. Eine der Hauptursachen für diese Einschränkungen war die begrenzte Bandbreite, die für die Übertragung von Tönen und Musik zur Verfügung stand.
Im Jahr 1938 führte der deutsche Elektroingenieur und Erfinder Walter Henning die ersten Experimente mit UKW-Rundfunk durch. Er nutzte eine Frequenz von 100 MHz und zeigte, dass diese höheren Frequenzen die Möglichkeit boten, einen breiteren Frequenzbereich zu übertragen, was zu einer erheblichen Verbesserung der Klangqualität führte. Seine Arbeiten waren ein entscheidender Schritt in Richtung des UKW-Rundfunks. Während des Zweiten Weltkriegs setzten die deutschen Behörden die Forschung im Bereich UKW-Rundfunk fort und führten in einigen Regionen Europas bereits erste UKW-Sendungen ein. Diese Sendungen waren jedoch aufgrund der Kriegsereignisse begrenzt und wurden nicht breitflächig genutzt.
Nach dem Krieg wurde die Entwicklung des UKW-Rundfunks in verschiedenen Ländern intensiviert. In den USA beispielsweise war es der Ingenieur und Erfinder Edwin H. Armstrong, der maßgeblich zur Entwicklung und Verfeinerung der UKW-Technologie beitrug. Armstrong erfand die Frequenzmodulation (FM), die als Grundlage für den UKW-Rundfunk diente. FM war im Vergleich zur Amplitudenmodulation (AM) resistenter gegenüber Störungen und bot eine deutlich bessere Audioqualität. 1945 führte Armstrong in den USA die erste öffentliche UKW-Sendung durch. Dieses Ereignis markierte den Beginn der Ära des UKW-Rundfunks in den Vereinigten Staaten. Die Vorteile von UKW wurden schnell erkannt, und die Technologie begann sich rasch zu verbreiten.
Edwin Howard Armstrong [1]
Edwin Howard Armstrong war ein herausragender Ingenieur und Erfinder, dessen Arbeit maßgeblich zur Entwicklung und zum Erfolg des UKW-Rundfunks (Ultrakurzwelle) beigetragen hat. Armstrong wurde am 18. Dezember 1890 in New York City geboren und zeigte früh Interesse an Technik und Elektronik. Seine bahnbrechenden Entwicklungen im Bereich der UKW-Technologie haben das Radiowesen nachhaltig geprägt und gelten als eine der wichtigsten Innovationen in der Geschichte des Rundfunks.
Armstrongs bedeutendste Errungenschaft im Bereich des UKW-Rundfunks war die Entwicklung der Frequenzmodulation (FM) als Übertragungstechnik. Im Gegensatz zur bis dahin vorherrschenden Amplitudenmodulation (AM), bei der die Klanginformationen in der Amplitude des Trägersignals codiert wurden, nutzte FM die Frequenz des Trägersignals, um die Audioinformationen zu übertragen. Dieser Unterschied erwies sich als revolutionär und brachte eine Vielzahl von Vorteilen mit sich. Armstrong führte 1935 die weltweit erste öffentliche FM-Radiosendung durch, die die überlegenen Qualitäten dieser Technologie demonstrierte. Diese historische Übertragung legte den Grundstein für die Verbreitung des UKW-Rundfunks und die spätere Einführung von FM-Radiosendern in den USA und weltweit.
Allerdings traf Armstrong auf erheblichen Widerstand von bestehenden Radiounternehmen und der Federal Communications Commission (FCC). Sie bevorzugten die bestehende AM-Technologie und waren nicht bereit, in die Entwicklung von FM zu investieren. Dies führte zu einem langwierigen Rechtsstreit zwischen Armstrong und seinen Gegnern. Dennoch ließ sich Armstrong nicht entmutigen. Er kämpfte beharrlich für die Anerkennung und Verbreitung seiner FM-Technologie. Schließlich, in den 1940er Jahren, begann sich das Blatt zu wenden, als die Vorteile von FM-Rundfunk immer offensichtlicher wurden. 1945 übertrug die Columbia Broadcasting System (CBS) unter Verwendung von Armstrongs FM-Technologie die erste landesweite FM-Sendung in den USA. Dies war ein entscheidender Meilenstein, der die Popularität von FM-Rundfunk vorantrieb. Leider führte Armstrongs langwieriger Rechtsstreit und der Druck der etablierten Rundfunkindustrie zu persönlichen Schwierigkeiten, darunter finanzielle Probleme und rechtliche Auseinandersetzungen. Schließlich beging er 1954, im Alter von 63 Jahren, Selbstmord.
Trotz seines tragischen Endes hinterließ Edwin Howard Armstrong einen unvergleichlichen Beitrag zur Rundfunktechnologie. Seine Erfindung der Frequenzmodulation (FM) revolutionierte die Art und Weise, wie wir Radio empfangen und hören, und legte den Grundstein für den Erfolg des UKW-Rundfunks. Sein Erbe lebt in der heutigen digitalen Rundfunktechnologie fort und wird in der Geschichte des Radios als eine der wichtigsten Entwicklungen anerkannt.
Eine der größten Herausforderungen bei der Einführung des UKW-Rundfunks war die Notwendigkeit, bestehende Empfänger umzurüsten, da sie nur AM-Signale empfangen konnten. Dieser Übergang dauerte einige Zeit, aber die Vorteile von FM und UKW waren offensichtlich. Der Klang war klarer, die Störungen geringer, und die Reichweite konnte mit geringerer Sendeleistung erheblich gesteigert werden. Dies ermöglichte die Schaffung von Lokalradiostationen, die eine breite Vielfalt an Programmen und Musikrichtungen anbieten konnten.
2. Die ersten amerikanischen Sender
In der Geschichte des UKW-Rundfunks spielte Edwin Howard Armstrong eine entscheidende Rolle. Sein früherer Gönner und Freund, David Sarnoff, Präsident von RCA (Radio Corporation of America), wurde jedoch zu seinem erbittertsten Gegner. Armstrong suchte nach Unterstützung, erkannte jedoch, dass er von RCA keine Hilfe erwarten konnte. Daher entschied er sich, über kleinere Gesellschaften eine raschere Verbreitung von FM zu erreichen.
Armstrong entwarf ein umfassendes System von Sendern, Antennen und Empfängern. Er begann selbst über die Versuchsstation W2XMN in Alpine/NJ bei New York zu senden. Die ersten Testsendungen erfolgten am 10. April 1938 auf 43.7 MHz mit 600 Watt. Der reguläre Sendebetrieb startete am 18. Juli 1939 auf 42.8 MHz (später auf 43.1 MHz geändert) mit 35 kW Sendeleistung. Das ausgestrahlte Programm wurde von der heute noch existierenden Station WQXR (seit 1992 nur noch in FM auf 96.3 MHz), die ausschließlich klassische Musik sendet, übernommen. Das erste in "High-Fidelity" gesendete Musikstück war Haydns Symphonie Nr. 100 ("Militärsymphonie"). Daneben wurde auch noch die ältere Versuchsstation W2AG in Yonkers auf 110 MHz mit 500 Watt betrieben. Am 24. Oktober 1939 wurde diese Station allerdings in W2XAG umbenannt und sendete mit 5 kW auf 117.19 MHz. Ende 1939 lagen der Federal Communications Commission (FCC) etwa 150 Anträge für FM-Rundfunkstationen vor. Es stellte sich heraus, dass der 1937 vorgesehene Frequenzbereich von 41-44 MHz in den Ballungsräumen bald zu eng sein würde. Am 20. Mai 1940 erfolgte daher eine Verschiebung und Erweiterung des FM-Rundfunkbandes auf 42-50 MHz, wobei 40 Kanäle mit 200 kHz Abstand festgelegt wurden. Als offiziellen Beginn kommerzieller FM-Stationen bestimmte die FCC den 1. Januar 1941.
Diese Erweiterung des FM-Bandes hatte jedoch zur Folge, dass der TV-Kanal 1 (44-50 MHz) aufgegeben werden musste. In den drei größten Zentren des Landes, New York, Los Angeles und Chicago, befanden sich jedoch die ersten TV-Stationen auf Kanal 1, die damals noch in der 441-Zeilen-Norm sendeten. Sie mussten erhebliche Anstrengungen unternehmen, um ihre Sender auf einen anderen TV-Kanal umzurüsten. Vor allem RCA, der Mutterkonzern der NBC-Station in New York, wehrte sich heftig gegen diese Frequenzänderung und schürte den Verdacht, RCA hätte die Absicht, die Entwicklung des FM-Rundfunks abzuwürgen.
Die Strategie von RCA lässt sich rational erklären. Das aufkommende Fernsehen, das im Übrigen einen FM-Ton verwendet, wurde als weitaus profitabler angesehen als der FM-Rundfunk und genoss daher Vorrang. Die Ansprüche des FM-Rundfunks mussten aus Sicht von RCA zurückstehen, was Edwin Armstrong und seine Mitstreiter zu vehementen Gegnern in dieser Angelegenheit machte. Da RCA auf die Patente Armstrongs angewiesen war, etwa in Bezug auf Fernsehton für das in Entwicklung befindliche 525-Zeilen-Fernsehen, versuchte man, sich mit ihm zu einigen. RCA bot Armstrong eine Million Dollar für seine FM-Patente, doch Armstrong lehnte ab. Er fürchtete, dass der FM-Rundfunk letztlich zu Gunsten des Fernsehens in den Hintergrund treten und zum Misserfolg werden könnte. Zudem war Armstrong bestrebt, aus seinen Erfindungen hohe Gewinne zu erzielen, und empfand es daher als beleidigend, von RCA mit einer einmaligen Abfindung abgespeist zu werden. Dennoch begannen einige weitere Stationen 1940 mit regulären Sendungen, und die Rundfunkgeräteindustrie begann, große Mengen von FM-Empfängern herzustellen. Die erste kommerzielle FM-Station, W47NV (heute WSM-FM) in Nashville, startete am Neujahrstag 1941 mit Sendungen auf 44.7 MHz und einer Sendeleistung von 20 kW.
FM's First Station [2]
Mit dem Beginn des kommerziellen FM-Rundfunks im Jahr 1941 eröffnete sich eine neue Ära für die Rundfunkbranche. Das erweiterte FM-Band, das von 42 bis 50 MHz reichte und 40 Kanäle mit 200 kHz Abstand umfasste, ermöglichte eine größere Vielfalt an Radiosendern und Programmen. Dies trug zur raschen Verbreitung von FM-Radios bei und führte zu einer steigenden Anzahl von Hörern, die die verbesserte Klangqualität und geringere Störungen schätzten.
Die Auseinandersetzungen zwischen Edwin Armstrong und RCA, die das FM-Radio betrafen, dauerten an. Während RCA und andere etablierte Rundfunkunternehmen das Fernsehen als zukunftsträchtiger ansahen, hielten Armstrong und seine Unterstützer unbeirrbar am FM-Rundfunk fest. Die Rivalität zwischen diesen Parteien spiegelte die sich entwickelnde Medienlandschaft wider, in der Fernsehen und Rundfunk um Aufmerksamkeit und Ressourcen konkurrierten. Dennoch konnte sich der FM-Rundfunk trotz dieser Herausforderungen behaupten und eine treue Hörerschaft gewinnen. In den 1940er und 1950er Jahren entwickelte sich der UKW-Rundfunk zu einem wichtigen Medium für Musik und Information. Die hervorragende Klangqualität, die Fähigkeit, Stereoklänge zu übertragen, und die geringere Störanfälligkeit machten FM-Radios besonders beliebt bei Liebhabern klassischer Musik und anspruchsvollen Hörern.
In den Jahrzehnten nach dem Zweiten Weltkrieg fand eine stetige Expansion des FM-Rundfunks statt. Neue Programme, darunter Rock, Pop, Nachrichten und Talkshows, bereicherten das Angebot. FM-Radiosender entwickelten sich zu unverzichtbaren Begleitern im Alltag der Menschen, die sie mit Musik und Informationen versorgten.
Edwin Howard Armstrongs bahnbrechende Arbeit in der Entwicklung der FM-Technologie führte zu einem erheblichen Einfluss auf den Rundfunk. Seine Beständigkeit und sein Glaube an die Vorteile des FM-Rundfunks legten den Grundstein für die heutige vielfältige und qualitativ hochwertige UKW-Radiolandschaft. Trotz der anfänglichen Schwierigkeiten und Rivalitäten wird Armstrong als einer der Pioniere des UKW-Rundfunks und als Schlüsselfigur in der Geschichte des Rundfunks in Erinnerung bleiben. Sein Erbe lebt in den FM-Radiosendern und Empfängern, die wir heute nutzen, fort.
3. Zweiter Weltkrieg und Machtverteilung
Während des Zweiten Weltkriegs erlebte der Rundfunk, einschließlich des UKW-Rundfunks (Ultrakurzwelle), erhebliche Veränderungen und Entwicklungen, die seine Rolle und Bedeutung in der Gesellschaft prägten. Dieser Zeitraum war von einer Mischung aus technologischem Fortschritt und propagandistischem Einsatz des Rundfunks geprägt, und er bot einen faszinierenden Einblick in die Wechselwirkung zwischen Rundfunk und Kriegsführung. In den Jahren vor dem Zweiten Weltkrieg war der UKW-Rundfunk noch in den Anfängen. Es wurden erste Experimente durchgeführt, aber die Technologie war noch nicht weit verbreitet. Während des Krieges wurden einige Länder, darunter Deutschland und die USA, zu Vorreitern bei der Nutzung des UKW-Rundfunks für militärische Zwecke. UKW-Radiosender wurden für die Kommunikation zwischen Truppen und der Zentrale eingesetzt, da sie aufgrund ihrer höheren Frequenzen weniger anfällig für Störungen waren.
Während des Zweiten Weltkriegs wurde der Rundfunk als mächtiges Mittel zur Verbreitung von Propaganda und zur Beeinflussung der öffentlichen Meinung eingesetzt. Sowohl die Alliierten als auch die Achsenmächte nutzten Radiosender, um Nachrichten und Informationen zu verbreiten, die ihre eigenen Interessen förderten. Dies führte zur Entstehung von Rundfunksendern, die speziell für die Kriegspropaganda konzipiert wurden. In vielen Ländern wurden während des Krieges strenge Zensurgesetze und Kontrollmechanismen für den Rundfunk eingeführt. Regierungen wollten sicherstellen, dass keine Informationen an die Öffentlichkeit gelangten, die den Kriegsanstrengungen schaden könnten. Dies führte zu einer Einschränkung der Meinungsfreiheit und der Unabhängigkeit der Rundfunksender.
Der Zweite Weltkrieg trieb auch die technologische Entwicklung des Rundfunks voran. Die Erfahrungen des Krieges führten zu Fortschritten bei der Übertragungstechnologie, der Röhrentechnik und der Miniaturisierung von Geräten. Diese Fortschritte hatten nach Kriegsende einen erheblichen Einfluss auf die zivile Nutzung des Radios, einschließlich des UKW-Rundfunks. In einigen Ländern, wie den USA, wurde während des Krieges mit der Einrichtung von UKW-Radiosendern auf lokaler Ebene begonnen. Dies war ein wichtiger Schritt hin zu den Nachkriegsjahren, als der UKW-Rundfunk in vielen Teilen der Welt eine Renaissance erlebte. Aufgrund seiner Vorteile in Bezug auf Klangqualität und Störungsresistenz wurde der UKW-Rundfunk in der Nachkriegszeit immer beliebter und trug zur Diversifizierung des Radioprogramms bei.
Insgesamt war der Zweite Weltkrieg eine Zeit des Umbruchs und der Veränderung für den Rundfunk, einschließlich des UKW-Rundfunks. Während er für propagandistische Zwecke genutzt wurde und unter strenger Kontrolle stand, trug der Krieg auch zur technologischen Entwicklung bei und legte den Grundstein für eine breitere Akzeptanz und Nutzung des UKW-Rundfunks in den Nachkriegsjahren.
Besatzungszonen Deutschland 1945 [3]
Von der Beendigung des Zweiten Weltkriegs am 8. Mai 1945 bis zur Einführung des Grundgesetzes der Bundesrepublik Deutschland am 23. Mai 1949 veränderte sich das Rundfunksystem unter dem maßgeblichen Einfluss der Besatzungsmächte. Für die westlichen Besatzungszonen, aus denen später die Bundesrepublik Deutschland hervorging, bedeutete dies, dass die Amerikaner, Briten und Franzosen jeweils ihre eigenen Vorstellungen darüber, wie der Rundfunk in Deutschland organisiert sein sollte, umsetzten. Insbesondere für die Briten und Amerikaner war es von großer Bedeutung, die bis dahin enge Verknüpfung von Staat und Rundfunk in Deutschland aufzulösen. Ihr Hauptziel war es, die organisatorische Selbstständigkeit und die redaktionelle Unabhängigkeit des Rundfunks von staatlichem Einfluss sicherzustellen. Dies war einerseits aufgrund ihrer eigenen etablierten Rundfunktradition, andererseits wegen des Missbrauchs des Rundfunks für machtpolitische Zwecke im Dritten Reich von großer Bedeutung.
Allerdings hatten sie kein fest umrissenes, einheitliches Konzept für die zukünftige Organisation des Rundfunks in Deutschland. Im Wesentlichen sollten die Aufsichtsgremien der neu zu gründenden Rundfunkanstalten aus Vertretern gesellschaftlich relevanter Gruppen bestehen, und der Einfluss des Staates sollte so gering wie möglich gehalten werden. Am ehesten gelang es den Amerikanern, dieses "dezentrale" Modell der Rundfunkaufsicht in ihrer Besatzungszone umzusetzen. Sie schufen Rundfunkanstalten, die sich an den Ländergrenzen orientierten und später der deutschen Ländergesetzgebung unterlagen. Die Briten hingegen gründeten in ihrer Zone eine einzige zentrale Anstalt, den Nordwestdeutschen Rundfunk (NWDR), entsprechend ihrer eigenen Rundfunktradition im Vereinigten Königreich.
Logo des Nordwestdeutschen Rundfunk (NWDR) [4]
Die britische Konzeption des deutschen Rundfunksystems konnte sich jedoch nicht dauerhaft behaupten. Der NWDR wurde schließlich 1956 in den NDR und den WDR aufgeteilt. Hugh Carleton Greene, der erste Generaldirektor des NWDR und später Generaldirektor der British Broadcasting Corporation (BBC), erinnerte sich rückblickend: "In meiner Rede im großen Konzertsaal, wo ich mich vor mehr als zwei Jahren zum ersten Mal an die NWDR-Mitarbeiter gewandt hatte, unterstrich ich – dies übrigens weder zum ersten noch zum letzten Mal –, dass der öffentlich-rechtliche Rundfunk staatlichen und parteipolitischen Einflüssen so weit wie möglich entzogen sein sollte... Als ich vom Podium herunterkam, knurrte mir Herr Brauer, der Bürgermeister von Hamburg, leise, aber unüberhörbar feindselig ins Ohr: 'Sie werden Ihr Ziel nicht erreichen, Mr. Greene. Sie werden es nicht erreichen.'"
In den letzten 25 Jahren seitdem hat sich Herr Brauer als richtig erwiesen. Tatsächlich habe ich mein Ziel nicht erreicht. Der NWDR, der als weniger dezentralisiertes deutsches Rundfunksystem hätte dienen können, wurde aufgeteilt. Neue Gesetze gaben politischen Parteien eine dominierende Position. Immer häufiger wurden Intendanten und andere leitende Positionen aus politischen Erwägungen besetzt. In den Rundfunkanstalten etablierte sich das Proporzprinzip.
Die französische Militärregierung gründete ebenfalls eine zentrale Rundfunkanstalt, den Südwestfunk (SWF). Die Freiheit von staatlichem Einfluss sollte auch durch die Übertragung der bestehenden Sendeanlagen von der Post an die Rundfunkanstalten sichergestellt werden. Die Besatzungsmächte sahen die Post als staatlich an. Die Sender, zu dieser Zeit als "Sender der Militärregierung" bezeichnet, wurden den regionalen Rundfunkgesellschaften übergeben. In der britischen Zone erhielt die Postverwaltung von der Militärregierung 25 % der Rundfunkgebühren für bestimmte Aufgaben. Dazu gehörten die Gebühreneinziehung, Störungsbeseitigung, Schwarzhorcherfassung und die Vertretung bei internationalen Konferenzen. Die Aufteilung der Gebühren wurde nach hartnäckigen Verhandlungen festgelegt.
Südwestfunk Logo [5]
Im Vergleich zur britischen Zone waren die Aufgaben der Post in der amerikanischen Zone enger gefasst, und der Gebührenanteil wurde auf 19,3 % festgelegt. In der französischen Zone wurde ein ähnlicher Anteil von 20 % bestimmt, einschließlich der Schwarzhorcherfassung. Die Post wehrte sich gegen die Übernahme der Sender durch die Rundfunkanstalten. Der Verwalter von Radio München beschwerte sich in einem Schreiben an die Oberpostdirektion Nürnberg am 17. November 1947 über die schleppende Übergabe der Senderanlage. Es gab nicht nur Widerstand von Seiten der Postverwaltung. Deutsche Politiker, die eine andere Vorstellung von Demokratie hatten als die Angloamerikaner, blockierten die Verhandlungen über die Rechtsgrundlagen der deutschen Rundfunkanstalten.
Schließlich entschied General Lucius D. Clay, der amerikanische Militärgouverneur, im November 1947, dass die Deutsche Post zumindest in der amerikanischen Zone nicht mehr am Rundfunk beteiligt sein sollte. Die Postverwaltung behielt nur die Zuständigkeit für die Rundfunkgebühreneinziehung, die Bereitstellung der Rundfunkleitungen und den Funkstörungsdienst. So wurden die Sender schließlich den Landesrundfunkanstalten übertragen, wobei dies in der britischen Zone in einer etwas verbindlicheren Form geschah, da der NWDR einen formalen Vertrag mit der Fernmeldeverwaltung über die Sender abschloss. Dies wurde in einer Pressemitteilung vom 6. Juli 1949 bekannt gegeben, bei der das Eigentum an den Rundfunksendeanlagen von der Post auf den NWDR übertragen wurde und die Post 25 % der Gebühreneinnahmen erhielt.
Die Rundfunkanstalten, denen die Versorgungspflicht von der Post übertragen wurde, sahen sich bald gezwungen, aufgrund der zunehmenden Belegung des Mittelwellenbands (MW) und der daraus resultierenden Abendstörungen neue MW-Sender zu errichten oder die bestehenden Sender in ihrer Hochfrequenzleistung zu erhöhen. Die grundlegenden Meinungsverschiedenheiten zwischen der Fernmeldeverwaltung und den Rundfunkanstalten hinsichtlich des Betriebs der Rundfunksender wurden erst viel später durch das sogenannte Fernsehurteil des Bundesverfassungsgerichts vom 28. Februar 1961 beigelegt. Obwohl es in diesem Urteil eigentlich um andere Angelegenheiten als Rundfunksender ging, lautete die Gerichtsentscheidung wie folgt: Die Gesetzgebungskompetenz des Bundes für das Fernmeldewesen erstreckt sich auch auf Regelungen, die dem Bund das ausschließliche Recht zur Errichtung und zum Betrieb von Funkanlagen für Rundfunkzwecke vorbehalten.
Da der Rundfunk jedoch in den Zuständigkeitsbereich der Länder fällt, fügte das Gericht hinzu: Für die notwendige Zusammenarbeit zwischen Bund und Ländern muss der Grundsatz bundesfreundlichen Verhaltens für beide Seiten maßgebend sein. Das Gericht stellte fest, dass dieser Grundsatz verletzt würde, wenn der Bund den Rundfunkanstalten die Sender wieder entziehen würde. Die Deutsche Bundespost handelte gemäß diesem höchstrichterlichen Urteil und entschied, dass die Rundfunkanstalten die Sendernetze ihrer Hörfunkprogramme sowie das Sendernetz für das Erste Fernsehprogramm weiterhin betreiben (und gegebenenfalls erweitern) können, während alle weiteren Rundfunksender für Hörfunk- und Fernsehprogramme von der Post errichtet und betrieben werden sollten.
4. Europäischer Frequenzkampf
Am 15. Januar 1945 gab die Kommunikationsbehörde FCC eine Ankündigung heraus, die die Absicht hatte, das FM-Rundfunkband von 42-50 MHz auf 84-108 MHz zu verlegen. In jener Epoche waren TV-Kanäle 5, 6 und 7 in diesem Spektrum in Benutzung. Spekulationen entstanden, dass RCA möglicherweise Druck auf die FCC ausübte, um die Entwicklung des FM-Rundfunks zu behindern. Als Begründung für diese Änderung wurde die gesteigerte Sonnenaktivität genannt, die Frequenzen unterhalb von 50 MHz anfällig für Kurzwelleninterferenzen machte. Es wurde angenommen, dass dies die Qualität des FM-Rundfunks beeinflussen könnte. Die FCC stützte sich auf Berechnungen eines ihrer Techniker, die später als fehlerhaft entlarvt wurden. Trotzdem sollten noch einige Fernsehkanäle unterhalb von 60 MHz verbleiben, obwohl man wusste, dass das AM-Bildsignal des Fernsehens etwa 25-mal empfindlicher gegenüber Störungen war als der FM-Rundfunk.
FCC Logo [6]
Bereits am 21. Mai 1945 änderte die FCC ihre Pläne und entwickelte drei Alternativvorschläge zur Neuordnung der Frequenzbereiche für FM-Rundfunk und Fernsehen. Im Hinblick auf den FM-Rundfunk wurden die folgenden Alternativen präsentiert:
- Alternative 1: 50-68 MHz
- Alternative 2: 68-86 MHz
- Alternative 3: 88-102 MHz
Am 7. Juni 1945 drängten die Betreiberorganisationen für FM-Rundfunk und Fernsehen jedoch darauf, sich für 50-68 MHz (90 Kanäle im 200 kHz-Raster) zu entscheiden. Dennoch entschied sich die FCC am 27. Juni 1945 (gültig ab 25. Februar 1946) dafür, das FM-Rundfunkband auf 88-106 MHz zu verlegen (106-108 MHz wurden vorerst für Faksimile-Ausstrahlungen reserviert und 1948 dem Rundfunk zugeordnet). Diese Entscheidung wurde vermutlich beeinflusst durch die Tatsache, dass bei einer Festlegung auf 50-68 MHz fünf der sechs bestehenden TV-Stationen erneut umziehen müssten, während die TV-Kanäle 5, 6 und 7 zu diesem Zeitpunkt noch nicht genutzt wurden.
Etwa 50 bestehende FM-Rundfunkstationen waren von dieser Umstellung betroffen, für die eine Übergangsfrist bis zum 1. Januar 1947 eingeräumt wurde. Über eine halbe Million FM-Empfänger waren von dieser Änderung betroffen, aber die meisten konnten weiterhin AM-Rundfunk empfangen. Edwin Armstrong hatte jedoch Bedenken, dass die Kunden das Vertrauen in das FM-Radio verlieren und das Projekt scheitern könnte. Zu diesem Zeitpunkt waren auch nur 9% der neu produzierten Radiogeräte für den FM-Empfang ausgerüstet. Diese Skepsis bewahrheitete sich jedoch nicht, da bereits 1950 in den USA etwa 800 FM-Stationen aktiv waren. Armstrong erlebte somit einen finanziellen Erfolg und verdiente etwa 2 Millionen Dollar. Im frühen Jahr 1947 waren dennoch immer noch 25 FM-Stationen im 42-50 MHz-Bereich aktiv. Armstrong erhielt sogar eine Ausnahmegenehmigung zur Fortsetzung seiner Versuchssendungen auf 44,1 MHz bis 1949 (parallel zu 92,1 MHz).
Nach dem Krieg gab es erhebliche Hindernisse, die die schnelle Einführung des FM-Rundfunks beeinträchtigten. Die FCC bemühte sich aus Gründen des Wettbewerbs, jegliche Bevorzugung bestimmter Rundfunkstationen zu unterbinden. Aufgrund eines Vorschlags von CBS wurde verfügt, dass FM-Stationen keine Relaissender betreiben durften, ähnlich wie dies bereits für AM-Sender galt. Die leistungsstarken AM-Sender konnten jedoch zumindest nachts eine wesentlich größere Reichweite erzielen. Zwischen 1951 und 1955 war es darüber hinaus FM-Stationen untersagt, ihre Programme über Kabelnetze in Geschäftsräumen, Büros und öffentlichen Einrichtungen zu verbreiten. Die Übertragung der Signale an die einzelnen Stationen über die Koaxialkabel der Telefongesellschaften war aufgrund der erforderlichen breiten Bandbreite äußerst kostspielig.
Aufgrund dieser Vielzahl von Hemmnissen und Beschränkungen konnten die neuen FM-Stationen den etablierten AM-Stationen nicht ernsthaft Konkurrenz machen. Die Anzahl der AM-Stationen im Mittelwellenbereich stieg zwischen 1947 und 1957 von 1062 auf 3008 an. Im Gegensatz dazu waren praktisch alle FM-Stationen defizitär. Zwischen 1948 und 1949 sank die Anzahl der FM-Stationen von 1020 auf 912. Insgesamt mussten zwischen 1947 und 1957 aus finanziellen Gründen über 200 Stationen ihren Betrieb einstellen. Erst im Jahr 1976 wurde der FM-Rundfunk in den USA insgesamt profitabel, betrachtet über den gesamten Zeitraum.
Am 28. Februar 1949, an einem Rosenmontag um 16.30 Uhr, wurde ein historischer Meilenstein in der Rundfunkgeschichte gesetzt: Der erste regulär betriebene UKW-Sender Europas ging auf Sendung. Dieser Sender hatte eine Leistung von 250 Watt und übertrug das Programm des Bayerischen Rundfunks auf der Frequenz 90,1 MHz. Die Sendeanlage befand sich in München-Freimann und nutzte eine 3-Element-Yagi-Antenne, die an einem 110 Meter hohen Stahlgittermast montiert war. Heute dient dieser Sender, der von "Rohde & Schwarz" hergestellt wurde, als eindrucksvolles Museumsstück in der Sendeanlage Ismaning.
Erster UKW Sender in Europa [7]
In den folgenden Monaten wurden weitere UKW-Sender in Betrieb genommen:
- Hannover (NWDR) mit 100 Watt auf 88,9 MHz.
- Stuttgart (Radio Stuttgart).
- Hamburg (NWDR) mit 100 Watt auf 89,6 MHz.
Am 3. Januar 1950 installierte der "Bayerische Rundfunk" eine UKW-Bergstation auf dem Wendelstein, der sich auf 1838 Metern über dem Meeresspiegel erhebt. Um 13.30 Uhr wurde ein 1 kW-Sender (mit einer effektiven Strahlungsleistung von 5 kW) auf 88,5 MHz eingeschaltet. Kurz darauf erfolgten Frequenzänderungen auf 88,9 MHz und 90,0 MHz. Dank der großen Höhe des Sendestandorts konnte diese Station einen Empfangsbereich von etwa 200 km abdecken. Am 6. November 1954 nahm der Wendelstein auch Bayerns ersten leistungsstarken TV-Sender mit 10 kW für das Bild und 2 kW für den Ton auf Kanal 10 (ursprünglich geplant als Kanal 2) in Betrieb.
1952 wurde in einer Koordinierungskonferenz in Stockholm die Verteilung der UKW- und Fernsehfrequenzen zwischen den europäischen Staaten festgelegt. Diese Pläne traten am 1. Juli 1953 in Kraft. Für die Bundesrepublik Deutschland und Westberlin waren 246 UKW-Rundfunksender und 30 Fernsehsender vorgesehen, wobei bereits Ende 1952 83 UKW-Sender in Betrieb waren. In anderen Ländern kam es ebenfalls zu einer raschen Expansion ihrer UKW-Sendernetze. Im Jahr 1961 fand in Stockholm eine weitere Koordinierungskonferenz statt, auf der auch der UHF-Bereich Berücksichtigung fand. Dies unterstreicht die Bedeutung des Kopenhagener Wellenplans und internationaler Kooperation bei der Frequenzverteilung im Rundfunkbereich.
5. Kopenhagener Wellenplan
Der Kopenhagener Wellenplan, auch bekannt als Kopenhagener Frequenzplan, ist ein internationaler Abkommen im Bereich des Rundfunks, der erstmals 1948 in Kopenhagen unterzeichnet wurde. Dieser Plan wurde entwickelt, um die Zuweisung von Frequenzen im Mittelwellen- und Kurzwellenbereich für Rundfunksender zu regeln und Interferenzen zwischen verschiedenen Stationen zu minimieren. Der Plan ist auch als "Kopenhagener Abkommen" oder "Kopenhagener Vereinbarung" bekannt.
Der Hintergrund des Kopenhagener Wellenplans geht auf die Nachkriegszeit zurück, als die internationale Rundfunklandschaft neu geordnet werden musste. Die Frequenzen im Mittelwellen- und Kurzwellenbereich wurden von verschiedenen Ländern für Rundfunksendungen genutzt, was zu erheblichen Störungen und Interferenzen zwischen den Sendestationen führte. Die Unterzeichner des Kopenhagener Abkommens erkannten die Notwendigkeit, klare Regeln für die Zuweisung von Frequenzen und die Sendeleistung festzulegen, um die Rundfunkübertragung effizienter und weniger störungsanfällig zu gestalten.
Der Kopenhagener Wellenplan legte detaillierte Vorschriften fest, die den Ländern die Verantwortung für die Frequenzzuweisung innerhalb bestimmter Bereiche des Mittelwellen- und Kurzwellenspektrums übertrugen. Dies ermöglichte eine geordnete Koexistenz von Rundfunksendern verschiedener Länder, ohne dass es zu unerwünschten Interferenzen kam. Das Abkommen legte auch fest, wie die Sendeleistung und die Sendezeiten zu gestalten sind, um den Schutz der Sendungen anderer Stationen sicherzustellen. Ein wichtiger Aspekt des Kopenhagener Wellenplans war die Schaffung eines internationalen Gremiums, des "Hochfrequenzausschusses" (englisch: High-Frequency Committee), das für die Umsetzung und Überwachung des Plans verantwortlich war. Dieser Ausschuss sollte sicherstellen, dass die Bestimmungen des Plans eingehalten wurden und im Bedarfsfall Anpassungen vorschlagen.
Der Kopenhagener Wellenplan hatte erhebliche Auswirkungen auf die internationale Rundfunklandschaft. Er trug dazu bei, die Störungen zu reduzieren und die Qualität der Rundfunkübertragung zu verbessern. Darüber hinaus ebnete er den Weg für eine bessere Kooperation und den geregelten Austausch von Informationen zwischen den Ländern in Bezug auf Frequenzzuweisungen und Sendeanlagen. Das Abkommen wurde im Laufe der Jahre mehrfach aktualisiert, um den technologischen Fortschritt und die sich ändernden Bedürfnisse der Rundfunkindustrie zu berücksichtigen. Es wurde auch auf den Kurzwellenbereich ausgedehnt, um die internationalen Kurzwellenrundfunkdienste zu regulieren.
Auf der 6. Sitzung des Verwaltungsrats des NWDR im Oktober 1948 stand die Diskussion über die Umsetzung des Kopenhagener Wellenplans im Mittelpunkt. Werner Nestel präsentierte einen Vortrag über die Auswirkungen von Kopenhagen auf die Rundfunkversorgung. Nach eingehender Debatte wurden folgende wichtige Beschlüsse gefasst:
a) Der Verwaltungsrat beschloss, grundsätzlich zwei regionale Programme auf Mittelwelle anzustreben. Diese Programme sollten als "Regionales Programm Nord" und "Regionales Programm West" bezeichnet werden und auf zwei verschiedenen Wellen an beiden Orten ausgestrahlt werden.
b) Dr. Nestel erhielt den Auftrag, alle erforderlichen Schritte zur Durchführung des Ultrakurzwellenfunks vorzubereiten.
Die folgende Verwaltungsratssitzung im November 1948 führte zu weiteren bedeutenden Entwicklungen. Es wurde beschlossen, ein Ultrakurzwellennetzwerk für die gesamte britische Zone auszubauen. Dieser Plan sah die Errichtung von etwa 12 Sendern über einen Zeitraum von drei Jahren vor. Die Gesamtkosten wurden auf etwa 12 Millionen Deutsche Mark geschätzt. Diese Entscheidung wurde vorerst nicht der Öffentlichkeit mitgeteilt, und ein Gremium wurde damit beauftragt, den Zeitpunkt der Veröffentlichung festzulegen.
Der Verwaltungsrat unterstützte Dr. Nestel nachdrücklich bei seinen Bemühungen, die erforderlichen Genehmigungen von der britischen Militärregierung für den Ausbau des Mittelwellen- und Ultrakurzwellennetzes zu erhalten. Ebenso wurde ein Antrag gestellt, die Erlaubnis zum Bau von Sendern und Senderdörfern in Deutschland zu verlängern oder endgültig zu erteilen. Die Ansichten des Verwaltungsrats wurden in der Korrespondenz deutlich hervorgehoben. Die Pläne zur Einführung eines UKW-Sendernetzes in der britischen Zone wurden zunächst vor der Öffentlichkeit geheim gehalten, da die Genehmigung der britischen Militärregierung noch ausstand. Erst am 12. Januar 1949 wurde in den Mitteilungen des NWDR "Die Ansage" die Einführung von UKW bekanntgegeben.
In der Verwaltungsratssitzung im Februar 1949 wurden erstmals auch die Planungen anderer Rundfunkanstalten für den Ultrakurzwellenfunk erwähnt. Es wurde um die Genehmigung gebeten, bereits Bestellungen herauszugeben, um sicherzustellen, dass zum Zeitpunkt der Einführung des Kopenhagener Wellenplans im März 1950 eine ausreichende Anzahl von Sendern zur Verfügung steht. Am 27. Februar 1949 verkündeten die BR-Nachrichten eine bemerkenswerte Neuigkeit: "Hannover: Am kommenden Dienstag, den 1. März, wird in Hannover der erste Ultrakurzwellensender Deutschlands nach dem Zweiten Weltkrieg erstmals in Betrieb genommen. Dieser Sender ist eine Errungenschaft des Nordwestdeutschen Rundfunks. (BR-Nachrichten-Nr. 2702)" Drei Tage später, am 2. März 1949, brachte "Die Ansage" folgende Meldung: "Der NWDR eröffnet seinen ersten Versuchs-Ultra-Kurzwellensender
Am Dienstag, dem 1. März 1949, nahm der NWDR in Hannover seinen ersten Versuchs-Ultra-Kurzwellensender mit einer Leistung von 0,1 kW in Betrieb. Infolge der Beschlüsse der Kopenhagener Wellenkonferenz drohte die Rundfunkversorgung der britischen Zone durch die bestehenden Mittelwellensender erheblich zu leiden. Daher unternahm der NWDR alle Anstrengungen, um die Rundfunkversorgung zu verbessern. Der neu eröffnete Ultra-Kurzwellensender in Hannover wurde eingerichtet, um wertvolle Erfahrungen auf diesem vielversprechenden Gebiet zu sammeln. Die Nutzung der Wellenlängen um 3 m, die für den Ultra-Kurzwellenrundfunk relevant sind, wurde durch technologische Entwicklungen während des Zweiten Weltkriegs ermöglicht. Der NWDR strebte zugleich danach, alle Möglichkeiten des Kopenhagener Wellenplans voll auszuschöpfen, um sicherzustellen, dass auch nach der Umstellung auf neue Wellen ein Großteil der Rundfunkhörer weiterhin über Mittelwellensender versorgt werden kann.
Ultra-Kurzwellensender aus Deutschland [8]
Sollten die durch den neuen Sender gewonnenen Erkenntnisse vielversprechend sein, eröffnet der Ultra-Kurzwellenrundfunk die Möglichkeit, Regionen zu erreichen, die mit Mittelwellen nicht mehr abgedeckt werden können. Des Weiteren könnte der langgehegte Wunsch, ein zweites Rundfunkprogramm innerhalb der britischen Zone zu etablieren, in Erfüllung gehen. Es ist bereits jetzt feststellbar, dass herkömmliche Rundfunkempfänger mit preisgünstigen Zusatzgeräten leicht auf den Empfang dieser neuen Wellen umgerüstet werden können. Am 1. März 1949 präsentierte der NWDR die neue Einrichtung für seinen ersten UKW-Sender an der Pädagogischen Hochschule in Hannover der Presse. Bei dieser Veranstaltung sprachen Dr. Nestel und Dr. Hensel, der Vertriebsleiter von Telefunken und zugleich Vertreter des Unternehmens, das den Sender gebaut hatte."
In Hannover ergab sich eine äußerst interessante geografische Lage für die Einrichtung des Senders. Nach Norden hin bot die flache Landschaft ideale Bedingungen für die Ausbreitung der Wellen, während es im Südwesten einige Mittelgebirgszüge gab, die als Versuchsgebiet für die Ausbreitung in bergigem Terrain dienen konnten. Eine der bemerkenswertesten Erkenntnisse, die aus dem Sender Hannover hervorging, war die Tatsache, dass der Empfang trotz der Bergkuppen hinter den Bergen noch möglich war. Dies führte zur Metapher, dass die "Schatten hinter den Bergen", die die Wellen bogen, grau, aber nicht schwarz waren. Ebenso wichtig war es, den Empfang in den Erdgeschoss-Wohnungen einer Großstadt wie Hannover zu überprüfen, insbesondere in solchen, die keine Sichtverbindung zum Sender hatten. Alle diese Tests in Hannover erbrachten äußerst positive Ergebnisse.
Ein weiterer Grund, warum Hannover als Standort gewählt wurde, war die Präsenz von Unternehmen, die auf dem Gebiet der Funktechnik tätig waren. Insbesondere aufgrund der Konzentration von funktechnischen Verarbeitungsbetrieben galt Hannover als besonders geeignet für dieses innovative Vorhaben. Ein solches Unternehmen war auch Telefunken, bei dem Werner Nestel nach seiner Zeit beim NWDR erneut tätig werden sollte.
Ursprünglich wurde die Strahlung des UKW-Senders in Hannover vertikal polarisiert, obwohl in den Vorbereitungskommissionen für den UKW-Rundfunk die horizontale Polarisation bevorzugt wurde. Die Entscheidung für die vertikale Polarisation könnte auf die Eile bei der Einrichtung der Station zurückzuführen sein. Es scheint naheliegend, dass Telefunken eine Sendeantenne aus dem kommerziellen Bereich zur Verfügung gestellt hatte, die dann auf die neue Frequenz abgestimmt wurde und vorübergehend dem Rundfunkdienst diente. Am 9. September 1949 wurde jedoch gemeldet, dass der UKW-Sender Hannover eine neue horizontale Antenne verwendet, die erhebliche Vorteile in Bezug auf Störungsarmut gegenüber der vorherigen vertikalen Polarisation bot.
In den Protokollen der Verwaltungsratssitzung vom 27./28. März 1949 wurde berichtet, dass zunächst sechs Ultrakurzwellensender aufgestellt werden sollten, davon drei im Sendegebiet Nord (Hamburg, Hannover, Oldenburg) und drei im Gebiet des Senders Köln (Köln, Langenberg, Ebbegebirge). Diese Sender sollten bis zum 15. März 1950 in Betrieb genommen werden. Die ersten Versuche verliefen zufriedenstellend, und die genauen Standorte, Leistungen und Gesamtzahl der benötigten Ultrakurzwellensender für eine flächendeckende Versorgung würden erst nach der Inbetriebnahme der ersten sechs Sender festgelegt. Die Kosten für den Ausbau eines zweiten Ultrakurzwellen-Sendernetzes wurden auf etwa 75 % der Kosten des ersten Ultrakurzwellen-Sendernetzes geschätzt.
6. Anwendungsbereich
UKW (Ultrakurzwelle) ist eine entscheidende Technologie in der drahtlosen Kommunikation und hat in den letzten Jahrzehnten eine herausragende Rolle in der Übertragung von Rundfunk- und Kommunikationssignalen gespielt. Diese Technologie, die im Frequenzbereich von 30 MHz bis 300 MHz operiert, hat sich aufgrund ihrer bemerkenswerten Eigenschaften und ihres breiten Anwendungsspektrums zu einem Eckpfeiler der modernen Kommunikation entwickelt.
Radioübertragung
Die Nutzung von UKW (Ultrakurzwelle) in der Radioübertragung ist von entscheidender Bedeutung für die Verbreitung von Rundfunkprogrammen und hat eine lange Geschichte in der Welt der drahtlosen Kommunikation. UKW nutzt Frequenzen im Bereich von 87,5 MHz bis 108 MHz, was im elektromagnetischen Spektrum dem Bereich der Ultrakurzwelle entspricht. Diese Frequenzen sind im Vergleich zu Langwellen und Mittelwellen höher und ermöglichen eine effiziente Übertragung von Audiosignalen mit hoher Klangqualität.
Die Modulationstechnik, die in der UKW-Radioübertragung zum Einsatz kommt, ist die Frequenzmodulation (FM). Bei FM wird die Trägerfrequenz variiert, um das Nutzsignal zu übertragen. Dies führt zu einer hervorragenden Klangqualität und einer hohen Störfestigkeit, was insbesondere für den Rundfunk von entscheidender Bedeutung ist. UKW-Sender sind komplexe Systeme, die das empfangene Audiosignal modulieren, verstärken und auf die ausgestrahlte Frequenz übertragen. Dies geschieht normalerweise in mehreren Stufen, einschließlich Vorverstärkung, Modulation und Endverstärkung. Auf Empfängerseite erfolgt die Demodulation des empfangenen Signals, gefolgt von Verstärkung und Signalverarbeitung, um das Audiosignal zu rekonstruieren. Moderne Empfänger sind mit digitalen Signalverarbeitungseinheiten ausgestattet, um zusätzliche Funktionen wie RDS (Radio Data System) zu ermöglichen.
Ein herausragendes Merkmal von UKW ist die Klangqualität. Im Vergleich zu älteren Modulationsverfahren wie AM (Amplitudenmodulation) bietet FM eine bessere Klangqualität und ist weniger anfällig für atmosphärische Störungen und elektromagnetische Interferenzen. Das Radio Data System (RDS) ist eine Technologie, die in vielen UKW-Radiosendern und Empfängern integriert ist. RDS ermöglicht die Übertragung von Zusatzinformationen, wie Senderinformationen, Titel und Interpret des gerade gespielten Songs, Verkehrsinformationen und mehr. Dies hat die Benutzerfreundlichkeit und Informationsvermittlung im Radio erheblich verbessert.
Obwohl digitale Übertragungstechnologien wie DAB (Digital Audio Broadcasting) an Bedeutung gewinnen, bleibt UKW nach wie vor ein wesentlicher Bestandteil der Rundfunklandschaft. Viele Radiosender weltweit senden immer noch über UKW und werden dies auch in absehbarer Zukunft tun. Dies liegt an der weiten Verbreitung von UKW-Empfangsgeräten und der nach wie vor hohen Qualität der Audioübertragung. Während digitale Technologien sich weiterentwickeln, wird UKW zweifellos eine wichtige Rolle in der Welt des Radios und der drahtlosen Kommunikation spielen.
Behördlicher Bereich
Die Kommunikation im BOS-Bereich (Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben) spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der öffentlichen Sicherheit und Ordnung. Diese Organisationen, zu denen die Polizei, Feuerwehr, Rettungsdienste und andere Notfall- und Sicherheitsdienste gehören, sind auf eine effiziente und zuverlässige Kommunikation angewiesen, um in kritischen Situationen schnell und effektiv reagieren zu können.
In Bezug auf die Technologien in der BOS-Kommunikation hat sich die Landschaft im Laufe der Jahre stark verändert. Früher waren analoge Technologien wie UKW-Funk (Ultrakurzwelle) und TETRA (Terrestrial Trunked Radio) die Norm, um Sprachkommunikation und den Informationsaustausch zu ermöglichen. Diese Systeme, obwohl bewährt, hatten ihre Begrenzungen hinsichtlich Reichweite und Flexibilität. In jüngster Zeit hat die BOS-Kommunikation von der Einführung digitaler Technologien profitiert. Systeme wie P25 (Project 25) und LTE (Long-Term Evolution) wurden entwickelt, um die Effizienz zu steigern und die Fähigkeit zur Übertragung von Daten zu verbessern. Die Interoperabilität, also die Fähigkeit unterschiedlicher BOS-Dienste und Organisationen, effektiv miteinander zu kommunizieren, ist eine große Herausforderung. In Notfällen oder Katastrophen ist eine nahtlose Kooperation zwischen Polizei, Feuerwehr, Rettungsdiensten und anderen Einheiten unerlässlich. Daher ist die Implementierung interoperabler Kommunikationssysteme von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass Informationen effizient ausgetauscht werden können.
Die Sicherheit von BOS-Kommunikationssystemen steht an oberster Stelle. In sensiblen Situationen müssen die übertragenen Informationen vor unbefugtem Zugriff und Manipulation geschützt werden. Hier kommen Verschlüsselungstechnologien zum Einsatz, um die Vertraulichkeit und Integrität der Daten sicherzustellen. Notfallkommunikationssysteme wie das C4ISR (Command, Control, Communications, Computers, Intelligence, Surveillance, and Reconnaissance) sind von entscheidender Bedeutung, um im Notfall eine schnelle und koordinierte Reaktion zu ermöglichen. Diese Systeme bieten den BOS-Organisationen eine zentrale Plattform zur Steuerung und Koordination ihrer Aktivitäten und tragen erheblich zur Bewältigung von Krisen und Notfällen bei.
Die BOS-Kommunikation steht vor einer Reihe von Herausforderungen, darunter die Integration neuer Technologien, die Bewältigung von Naturkatastrophen und terroristischen Bedrohungen sowie die Gewährleistung der Verfügbarkeit von Kommunikationssystemen in abgelegenen oder schwer zugänglichen Gebieten. Die Zukunft der BOS-Kommunikation wird auch durch Entwicklungen wie das Internet der Dinge (IoT) und die Nutzung von Satellitenkommunikation beeinflusst werden, um die Kommunikation in entlegenen Gebieten zu verbessern. Insgesamt spielt die Kommunikation im BOS-Bereich eine lebenswichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der öffentlichen Sicherheit, und die ständige Weiterentwicklung von Kommunikationstechnologien sowie die Gewährleistung der Interoperabilität sind von größter Bedeutung, um in Notfällen schnell und effektiv handeln zu können und so das Wohl und die Sicherheit der Bevölkerung zu gewährleisten.
Verschlüsselung und Sicherheit
Die Thematik der Verschlüsselung und Sicherheit im Kontext von UKW (Ultrakurzwelle) ist von grundlegender Bedeutung, insbesondere in sicherheitsrelevanten Anwendungen wie sie im vorhin beschriebenen Bereich der Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) vorkommen. In diesem technisch anspruchsvollen Text werden wir die Verfahren und Herausforderungen der Verschlüsselung und Sicherheit in UKW-Systemen eingehend erörtern. Verschlüsselung spielt in UKW-Systemen eine entscheidende Rolle, um die Vertraulichkeit der übertragenen Informationen sicherzustellen. In sicherheitskritischen BOS-Anwendungen werden fortschrittliche Verschlüsselungsalgorithmen eingesetzt, um das Risiko von Abhör- und Manipulationsversuchen zu minimieren. Moderne UKW-Funksysteme nutzen oft symmetrische und asymmetrische Verschlüsselungstechniken. Symmetrische Schlüssel dienen der Sicherung der tatsächlichen Audiodaten, während asymmetrische Schlüssel für den sicheren Austausch der symmetrischen Schlüssel zwischen Sender und Empfänger verwendet werden.
Sicherheit in UKW-Systemen umfasst nicht nur die reine Verschlüsselung, sondern auch die Implementierung sicherer Authentifizierungsprotokolle. Diese Protokolle gewährleisten, dass nur befugte Benutzer auf das System zugreifen können. Sicherheitsorientierte UKW-Systeme verwenden oft Challenge-Response-Verfahren, um die Identität von Benutzern zu überprüfen. Dies setzt voraus, dass Sender und Empfänger in der Lage sind, geheime Authentifizierungsinformationen auszutauschen. Eine weitere Möglichkeit, die Sicherheit in UKW-Systemen zu steigern, besteht darin, Frequenzhopping- und Spreizspektrumtechniken zu verwenden. Diese Ansätze erschweren das Abhören und die Störung von Signalen, da die Frequenzen ständig gewechselt werden. Frequenzhopping-Systeme folgen einem vordefinierten Muster, während Spreizspektrumtechniken das Signal über ein breites Frequenzband verteilen. Dies macht es für unbefugte Benutzer äußerst schwierig, das Signal zu entschlüsseln oder zu stören.
Die Störungsresistenz ist ein weiterer wichtiger Aspekt der Sicherheit in UKW-Systemen, insbesondere in Notfallsituationen. Um die Kommunikation in Umgebungen mit starken Interferenzen aufrechtzuerhalten, kommen Forward Error Correction (FEC) und Adaptive Modulationstechniken zum Einsatz. Diese Mechanismen ermöglichen es dem System, auch in schwierigen Umgebungen eine ausreichende Signalqualität zu gewährleisten. Die Themen Verschlüsselung und Sicherheit in UKW-Systemen sind keineswegs statisch, da die Technologien zur Analyse und Störung von Signalen ständig weiterentwickelt werden. Daher ist die kontinuierliche Verbesserung der Verschlüsselungs- und Sicherheitsprotokolle von großer Bedeutung. Zukünftige Entwicklungen könnten auch die Integration von Quantenkommunikationstechnologien und sicheren Schlüsselaustauschprotokollen in UKW-Systeme einschließen, um die Sicherheit weiter zu erhöhen. Die Anwendung fortschrittlicher Verschlüsselungs- und Sicherheitsmechanismen ist von höchster Bedeutung, um die Vertraulichkeit und Integrität der übertragenen Informationen zu gewährleisten, insbesondere in sicherheitskritischen Anwendungen wie im BOS-Bereich.
Die Verwendung von UKW (Ultrakurzwelle) in der Funkkommunikation in der Luftfahrt und maritimen Kommunikation ist ein wesentlicher Bestandteil der globalen Transport- und Sicherheitsinfrastruktur. Auf Hochschulprofessorenebene können wir diese Themen eingehend betrachten.
UKW in der Luftfahrtkommunikation:
In der Luftfahrtkommunikation hat UKW eine lange Geschichte und ist nach wie vor ein integraler Bestandteil der Flugsicherung und der Verbindung zwischen Flugzeugen und Fluglotsen. UKW-Funkgeräte, die im VHF-Band (Very High Frequency) arbeiten, werden in Flugzeugen eingesetzt, um mit Fluglotsen auf dem Boden zu kommunizieren. Diese Systeme sind für die Sicherheit und die effiziente Flugverkehrssteuerung von entscheidender Bedeutung. Die VHF-Kommunikation in der Luftfahrt basiert auf Frequenzen im Bereich von 118 bis 136 MHz. Diese Frequenzen ermöglichen eine zuverlässige Kommunikation zwischen Flugzeugen und Flugsicherungseinrichtungen am Boden. Sie bieten ausreichende Reichweite und Klangqualität, um sicherzustellen, dass Anweisungen und Informationen klar und präzise übertragen werden können. Neben der Boden-Luft-Kommunikation werden UKW-Funkgeräte auch in Flugzeugen selbst für die Kommunikation zwischen den Besatzungsmitgliedern und für Notfälle verwendet. Hierbei sind die Redundanz und Zuverlässigkeit der Systeme von höchster Bedeutung, da die Sicherheit der Passagiere und Besatzungsmitglieder in der Luftfahrt oberste Priorität hat.
UKW in der maritimen Kommunikation:
In der maritimen Kommunikation spielt UKW ebenfalls eine zentrale Rolle, insbesondere in Bezug auf die Schifffahrt und die Sicherheit auf See. Im maritimen Bereich wird UKW-Funk für verschiedene Zwecke eingesetzt, darunter die Kommunikation zwischen Schiffen, zwischen Schiffen und Hafenbehörden sowie für Notfälle und Rettungsaktionen. Die Marine-UKW-Funkkommunikation basiert auf Frequenzen im VHF-Band, ähnlich wie in der Luftfahrt. Hierbei reicht die Bandbreite von 156 bis 174 MHz. Dies ermöglicht klare und zuverlässige Kommunikation über kurze bis mittlere Entfernungen auf See. Ein wesentlicher Aspekt der maritimen UKW-Kommunikation ist das Seefunkverkehrssystem (GMDSS), das weltweit die Sicherheit auf See gewährleistet. GMDSS verwendet UKW-Funk, um Notrufe, Seenotmeldungen und Sicherheitsnachrichten zu übertragen. Diese Kommunikation ist für die schnelle Koordination von Rettungsaktionen und die Gewährleistung der Sicherheit der Schifffahrt unverzichtbar. Zusätzlich zur Sicherheitskommunikation wird UKW in der maritimen Kommunikation für die alltägliche Kommunikation zwischen Schiffen und Hafenbehörden genutzt, um Hafenanweisungen, Wetterberichte und andere Informationen auszutauschen.
Notfallkommunikationssysteme
Notfallkommunikationssysteme wie das weit verbreitete C4ISR (Command, Control, Communications, Computers, Intelligence, Surveillance, and Reconnaissance) sind von entscheidender Bedeutung in sicherheitskritischen Umgebungen. Dieses System dient dazu, in Notfällen eine schnelle und koordinierte Kommunikation und Steuerung zu gewährleisten. C4ISR integriert verschiedene Elemente, darunter Kontrolle, Kommunikation, Computer, Aufklärung und Überwachung, in einem umfassenden Rahmen. Dies ermöglicht eine effiziente Zusammenarbeit und Koordination in Echtzeit. Die zentrale Funktion von Notfallkommunikationssystemen besteht in der Steuerung und Koordination von Ressourcen und Einheiten in kritischen Situationen. Dies ist insbesondere bei Katastrophenhilfe und sicherheitskritischen Operationen unerlässlich. C4ISR ermöglicht die Übermittlung von Befehlen, die Verwaltung von Ressourcen und die Koordination von Reaktionen.
Die Echtzeitkommunikation ist ein weiterer Schlüsselaspekt. In Notfallsituationen ist die Übertragung von Informationen in hoher Qualität und Geschwindigkeit entscheidend. Die Fähigkeit, Informationen in Echtzeit auszutauschen, ermöglicht eine bessere Situationsbewertung, fundierte Entscheidungsfindung und die Koordination von Rettungsmaßnahmen. Notfallkommunikationssysteme bieten auch Situationsbewusstsein und Überwachung. Sie sammeln Informationen aus verschiedenen Quellen, wie Sensoren und Aufklärungssystemen, und integrieren sie zu einem gemeinsamen Lagebild. Dies verschafft den Verantwortlichen einen besseren Überblick über die Situation und ermöglicht fundierte Entscheidungen.
Redundanz und Robustheit sind weitere wichtige Merkmale dieser Systeme. Sie sind so gestaltet, dass sie unter schwierigen Bedingungen und bei Ausfällen zuverlässig funktionieren. Dies beinhaltet die Fähigkeit, auf alternative Kommunikationswege umzuschalten und selbst in zerstörten Umgebungen handlungsfähig zu bleiben. Moderne Notfallkommunikationssysteme integrieren verschiedene Technologien wie Satellitenkommunikation, drahtlose Netzwerke, Geoinformationssysteme (GIS) und fortschrittliche Softwarelösungen. Diese Integration ermöglicht eine effiziente Koordination und maximale Effizienz in Notsituationen.
Audioübertragung bei Veranstaltungen
UKW-Systeme ermöglichen die drahtlose Übertragung von Audioinhalten, insbesondere in Live-Veranstaltungen, und haben sich als zuverlässige Lösung etabliert. In der Grundstruktur setzen UKW-Audioübertragungssysteme Sender und Empfänger ein. Der Sender moduliert das Eingangssignal, normalerweise von einem Mikrofon oder einem Mischpult, und überträgt es auf eine ausgewählte Frequenz im UKW-Band. Der Empfänger auf der anderen Seite demoduliert das UKW-Signal und wandelt es in ein nutzbares Audioausgangssignal um, das dann über einen Verstärker an die Beschallungsanlage angeschlossen wird.
Die Verwaltung der Frequenzen ist ein wesentlicher Aspekt in der Veranstaltungstechnik, insbesondere in städtischen Gebieten, in denen zahlreiche drahtlose Systeme koexistieren. Um Interferenzen zu vermeiden, bedarf es sorgfältiger Planung und Frequenzkoordination. Moderne UKW-Systeme verwenden Frequenzhopping-Techniken, die es ihnen ermöglichen, automatisch auf freie Frequenzen umzuschalten, um Störungen zu minimieren und den reibungslosen Ablauf der Veranstaltung sicherzustellen. Ein herausragendes Merkmal von UKW ist die Klangqualität. Im Vergleich zu anderen drahtlosen Übertragungstechnologien bietet UKW eine bemerkenswerte Klangtreue und geringe Verzerrung. Die Reichweite von UKW-Systemen kann je nach Sendeleistung und Umgebung variieren, aber sie erlaubt in der Regel die drahtlose Übertragung von Audio über beachtliche Entfernungen.
Moderne UKW-Audioübertragungssysteme bieten oft zusätzliche Funktionen. Sie können Metadaten übertragen, um Informationen über den Sender oder den Künstler anzuzeigen, und in drahtlose Netzwerke integriert werden, um die Fernsteuerung und Überwachung zu ermöglichen. Dies trägt zur Flexibilität und Vielseitigkeit der Systeme bei. UKW in der Audioübertragung bei Veranstaltungen ist eine bewährte Technologie, die aufgrund ihrer Klangqualität und Zuverlässigkeit weithin genutzt wird. Moderne UKW-Systeme bieten zusätzliche Funktionen und Funktionen, darunter Frequenzhopping zur Störungsminimierung und Integration in drahtlose Netzwerke zur Fernsteuerung. Diese fortwährende Weiterentwicklung stärkt die Leistungsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit der UKW-Audioübertragung in der anspruchsvollen Welt der Live-Veranstaltungen.
7. Besonderheiten bei UKW
Die Entscheidung, auf Ultrakurzwelle (UKW) umzusteigen, war geprägt von dem Wunsch, nicht einfach die bewährte Technik des Mittel- und Langwellenrundfunks zu kopieren, sondern die Übertragungsqualität auf den neuesten Stand der Technik anzuheben. Dies geschah im Rahmen des wirtschaftlich Vertretbaren, wobei die Entwicklung einer zukunftssicheren Lösung oberste Priorität hatte. Ein zentraler Wunsch bestand darin, den gesamten hörbaren Tonbereich so weit wie möglich zu übertragen, was etwa zwei Oktaven mehr umfasst als im Mittel- und Langwellenrundfunk.
Der Unterschied zwischen einer Konzertübertragung auf Mittelwelle und UKW wird bei einem Hörvergleich schnell offensichtlich. Die Mittelwelle ist auf die Übertragung von Tönen bis 4500 Hz beschränkt, da Übertragungen über diesen Bereich hinaus Seitenbänder erzeugen würden. Diese Seitenbänder würden über die Kanalbegrenzung von 9 kHz hinausgehen und Sender in den benachbarten Kanälen stören. Der Hinzufügung des Obertonbereichs kommt jedoch erst die Brillanz einer Musikaufführung zur Geltung. Untersuchungen haben gezeigt, dass ein Frequenzbereich bis zu 15.000 Hz für eine qualitativ hochwertige Musikaufführung ausreicht. Es wurde auch versuchsweise in Erwägung gezogen, den Tonbereich bis 20.000 Hz auszudehnen, ohne dass sich der subjektive Höreindruck einer Gruppe von Versuchspersonen eindeutig verbessert hat.
Basisbandsignal eines UKW-Rundfunkprogrammes [9]
Die herkömmliche Modulationsart, die im Lang- und Mittelwellenrundfunk üblich war, ist die Amplitudenmodulation (AM). Bei der AM ändert sich die Amplitude der hochfrequenten Wellenschwingung des Senders im Rhythmus der Tonschwingung. Idealerweise entsprechen diese Amplitudenschwankungen dem zu übertragenden Tonsignal. Bei der Frequenzmodulation (FM) bleibt die Amplitude der Trägerwelle des Senders unverändert, aber ihre Frequenz ändert sich. Diese Frequenzschwankungen entsprechen dem aufmodulierten Tonsignal. Um das FM-Signal auf der Empfangsseite hörbar zu machen, muss das Signal vor der Demodulation in ein amplitudenmoduliertes Signal umgewandelt werden. Die Umstellung auf UKW-FM hat somit nicht nur die Erweiterung des hörbaren Tonbereichs ermöglicht, sondern auch eine Änderung der Modulationsart von AM auf FM. Dies hat zur Verbesserung der Audioqualität und zur Verringerung von Störungen bei der Übertragung beigetragen. Es ist diese Kombination aus erweitertem Frequenzbereich und Modulationsart, die UKW-FM zu einer bedeutenden Innovation in der Rundfunktechnologie gemacht hat.
Die AM-Rundfunksender müssen aufgrund der Seitenbandmodulation bestimmte Abstände auf der Empfängerskala einhalten. Seitenbänder entstehen auf beiden Seiten der Trägerfrequenz, wenn die Trägerwelle eines Senders moduliert wird. Diese Seitenbänder sind notwendig, um die Informationen korrekt zu übertragen. Die Kanalbreite eines MW-Senders beträgt 9 kHz, da der Tonbereich auf maximal 4500 Hz begrenzt ist. Der MW-Bereich bietet Platz für 120 Kanäle. Im Gegensatz dazu erstreckt sich der UKW-Bereich von 87,5 MHz bis 108 MHz, was einem Frequenzband von 20,5 MHz entspricht. Dies bietet mehr als ausreichend Platz für eine breitere Kanalbreite. FM verwendet eine Kanalbreite von 300 kHz, um den gesamten Tonbereich bis 15 kHz zu übertragen. Im UKW-Bereich können aufgrund der großen Kanalbreite Hunderte von Sendern untergebracht werden.
Das Ausbreitungsverhalten von Ultrakurzwellen, auch als UKW bekannt, wurde intensiv erforscht. Ultrakurzwellen zeigen ähnliche Ausbreitungseigenschaften wie Lichtwellen, jedoch nicht identisch. Es wurden Erfahrungen gesammelt, die zeigten, dass UKW-Signale aufgrund von Beugungseffekten über den Horizont hinausgehen. Bei bestimmten atmosphärischen Bedingungen, wie Ionosphärenkonstellationen, kann es zu Überreichweiten kommen, die die optische Sichtweite übertreffen. Diese Effekte sind jedoch zeitlich und örtlich variabel und können die UKW-Versorgung beeinträchtigen. Die UKW-Hörfunkwellen umfassen 68 Kanäle. Die Empfindlichkeit der Frequenzmodulation gegenüber anderen Sendern im gleichen Kanal ermöglicht es, die Kanäle enger zu platzieren. Die Entfernung zwischen Sendern im gleichen Kanal wurde auf etwa 240 bis 300 km festgelegt. Dies schützt vor Störungen und ermöglicht die Nutzung einfacher Empfangsgeräte.
Bildliche 2D Darstellung der AM und FM Modulation [10]
Die Senderleistung spielt eine bedeutende Rolle im Kontext der UKW-FM-Rundfunktechnologie. Im Gegensatz zur AM-Modulation, bei der die Senderleistung in Abhängigkeit von der Modulation schwankt, bleibt die Senderleistung bei der FM-Modulation konstant. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die FM-Modulation die Frequenz des Trägersignals ändert, nicht jedoch die Leistung. Diese konsistente Nutzung der maximalen Senderleistung trägt zu einer erhöhten Effizienz bei, da keine Spitzenleistungen erforderlich sind. Die Sendeantenne spielt ebenfalls eine entscheidende Rolle in der Rundfunkübertragung. Ihre Anforderungen variieren stark abhängig von den verwendeten Wellenlängen. Während im Mittelwellenbereich die Erzielung einer starken Richtwirkung eine Herausforderung darstellt, bietet der UKW-Bereich die Möglichkeit, die Strahlung durch die geeignete Anordnung der Antennenelemente in die horizontale Ebene zu lenken und zu bündeln. Dies führt zu einer erhöhten effektiven Ausstrahlungsleistung und ermöglicht eine effiziente Nutzung der Senderleistung.
Die Wahl der Polarisation der ausgestrahlten Wellen ist ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Rundfunkübertragung. Im UKW-Bereich wurde die Horizontalpolarisation der Strahlung bevorzugt. Dies bedeutet, dass die Antennenelemente horizontal ausgerichtet sein müssen. Diese Entscheidung basiert auf ihrer Störungsresistenz im Vergleich zur Vertikalpolarisation. Vertikal polarisierte Strahlung kann leicht durch Reflexionen von senkrecht orientierten Objekten gestört werden, was zu unerwünschten Empfangsstörungen führt. Zusammengefasst verdeutlichen diese technischen Überlegungen und sorgfältigen Planungen die Komplexität der Entwicklung und Implementierung von UKW-FM-Rundfunksystemen. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung von hochwertigen und störungsfreien Rundfunkübertragungen.
8. Warum überhaupt UKW?
Die Grundidee hinter UKW besteht darin, dass ein Trägersignal, das eine hochfrequente, sinusförmige Welle darstellt, mit dem zu übertragenden Audiosignal moduliert wird. Dieser Modulationsprozess bedeutet, dass Änderungen in der Amplitude des Audiosignals direkt die Frequenz der Trägerwelle beeinflussen. Wenn die Amplitude des Audiosignals zunimmt, erhöht sich die Frequenz der Trägerwelle, und umgekehrt. Diese Art der Modulation ermöglicht es, Informationen in Form von Audiosignalen über die Luft zu übertragen. Der Prozess beginnt im Sender, wo das Audiosignal von der Quelle aufgegriffen und zur Modulation der Trägerwelle verwendet wird. Eine wichtige Aufgabe ist es sicherzustellen, dass die Amplitude der Trägerwelle konstant bleibt, während die Frequenz variiert. Der Sender verstärkt dann das modulierte Signal und strahlt es über eine Antenne aus.
Auf der Empfängerseite empfängt die Antenne das UKW-Signal und leitet es an den Empfänger weiter. Hier wird die Frequenzmodulation demoduliert, um das ursprüngliche Audiosignal wiederherzustellen. Dieser Demodulationsprozess erfolgt in Echtzeit und stellt sicher, dass die Informationen korrekt übertragen werden. UKW bietet eine Reihe von Vorteilen, darunter eine hohe Audioqualität und eine erhöhte Immunität gegenüber Störungen. Diese Eigenschaften haben dazu beigetragen, dass UKW in der Rundfunkindustrie weit verbreitet ist und auch in anderen Anwendungen wie der Mobilkommunikation eine wichtige Rolle spielt. Die technische Umsetzung von UKW ist jedoch komplexer als diese vereinfachte Erklärung. Sie umfasst die genaue Abstimmung der Sender, die Effizienz der Antennen, die Signalverarbeitung in den Empfängern und die Einhaltung der Vorschriften zur Sendeleistung und Frequenzvergabe. UKW bleibt jedoch eine Schlüsseltechnologie für die drahtlose Kommunikation und hat die Art und Weise, wie Informationen über große Entfernungen übertragen werden, revolutioniert.
Im Dezember 1947 wurde von der österreichischen Post der Unter-Ausschuss C 3 (Ultra-Kurzwellenfunk) im Rahmen der "Beratenden Ausschüsse für das Fernmeldewesen" ins Leben gerufen. Dieses Expertengremium sollte in engster Zusammenarbeit mit der Industrie und unter Einbeziehung sämtlicher Erkenntnisse und Erfahrungen, die im Ausland gesammelt wurden, auch über die Implementierung eines Rundfunksystems im UKW-Bereich beraten.
Die dritte Sitzung des C 3-Ausschusses fand am 14. September 1948 in München statt. An dieser Sitzung nahmen nicht nur Vertreter der Postverwaltung teil, sondern auch Mitarbeiter renommierter Unternehmen wie Lorenz, Siemens und Telefunken. Ebenso waren Vertreter des Rundfunktechnischen Instituts sowie des Bayerischen Rundfunks (BR) und des Nordwestdeutschen Rundfunks (NWDR) anwesend. Aus den Notizen eines der Teilnehmer geht hervor, dass zu diesem Zeitpunkt bereits praktisch eine Vorentscheidung für den frequenzmodulierten UKW-Rundfunk gefallen war. Unter dem Vorsitz des damaligen Ministerialrats Heilmann vom Post- und Fernmeldetechnischen Zentralamt (PFZ) wurden bereits technische Details der neuen Technologie diskutiert, darunter die Auswahl des Frequenzbands im UKW-Bereich, die Polarisation der Senderstrahlung, die Breite der Sendekanäle sowie Fragen in Bezug auf Empfangsgeräte. Zweifellos begann das neue Rundfunksystem bereits, seine groben technischen Konturen anzunehmen.
"Flagge" am Dienstkraftwagen der Präsidenten der OPDn, des PTZ und des Fernmeldetechnischen Zentralamtes [11]
Weitere Sitzungen des C 3-Ausschusses folgten in den Jahren 1948 und 1949. Der Termin des 15. März 1950 als Tag der Einführung des neuen Wellenplans setzte die verantwortlichen Planer unter Druck und trieb sie zu raschen Entscheidungen an. Eine Kommission für Rundfunktechnik, ins Leben gerufen von der Verwaltung für Wirtschaft (VfW) im Vereinigten Wirtschaftsgebiet (bestehend aus den drei westlichen Besatzungszonen), sollte insbesondere die Aufgaben von Rundfunkanstalten und der Rundfunkwirtschaft koordinieren. Dr. Krebs, der Vorsitzende der VfW, berichtete bei der Eröffnungssitzung am 31. Mai 1949 über vorangegangene Verhandlungen, die auf einer Tagung der Rundfunkintendanten stattgefunden hatten. In deren Verlauf wurde vereinbart, dass die Fragen, die sich im Zusammenhang mit dem Kopenhagener Wellenplan für die deutsche Rundfunktechnik und -wirtschaft ergeben würden, von einer Kommission erörtert werden sollten. Diese Kommission sollte aus Experten der Rundfunk-Sendegesellschaften und der Rundfunkindustrie gebildet werden.
Im Jahr 1949 konzentrierten sich die Beratungen der Mitglieder der Kommission hauptsächlich auf die Festlegung der Parameter, die für die Empfangsgeräte im UKW-Rundfunk von Bedeutung sind. Dabei wurde darauf geachtet, den Herstellern von Empfangsgeräten so viele Freiheiten wie möglich bei der Gestaltung ihrer Geräte zu lassen und ihnen nur die grundlegendsten Vorgaben zu machen. Gemäß den Bestimmungen des Internationalen Fernmeldevertrags von Atlantic City von 1947 wurden für den UKW-Rundfunk drei Frequenzbereiche in Betracht gezogen. Diese umfassten 41 bis 68 MHz im 6-Meter-Band, 87,5 bis 100 MHz im 3-Meter-Band (später auf 108 MHz erweitert auf der World Administration Radio Conference 1979, WARC '79), und 174 bis 216 MHz im 1,5-Meter-Band.
Die Entscheidung bezüglich des geeigneten Frequenzbands für den UKW-Hörfunk stand zwischen dem 6-Meter- und dem 3-Meter-Band, während das 1,5-Meter-Band für zukünftige Fernsehübertragungen vorgesehen wurde. Trotz Bedenken seitens der Empfängerindustrie hinsichtlich der technischen Herausforderungen und der etwa 20 % höheren Herstellungskosten für das 3-Meter-Band fiel die Entscheidung zugunsten dieses Bereichs. Dies geschah aufgrund mehrerer Faktoren, darunter die kleineren geometrischen Abmessungen der Empfangsantennen, geringere Störungen durch ionosphärische Überreichweiten im Vergleich zum 6-Meter-Band und die geringeren zu erwartenden Störungen durch industrielle und medizinische Geräte sowie Zündstörungen von Kraftfahrzeugen im 3-Meter-Band.
Die Wahl der Horizontalpolarisation der Senderstrahlung erfolgte, da horizontale polarisierte Antennen bessere Symmetrieeigenschaften aufweisen und weniger Rückstrahlungspotenzial bieten. In Bezug auf die Modulationsart für den UKW-Rundfunk wurde zwischen Amplitudenmodulation (AM) und Frequenzmodulation (FM) sorgfältig abgewogen. Letztendlich fiel die Entscheidung zugunsten der Frequenzmodulation, da sie zahlreiche Vorteile bot. Diese umfassten die geringere Anfälligkeit für Störungen durch benachbarte Gleichkanalsender, niedrigere Herstellungskosten und höhere Betriebssicherheit für FM-Sender, sowie die Möglichkeit, kostengünstige Empfänger zu produzieren. Darüber hinaus versprachen hochwertige Empfänger mit UKW-Teil keine höheren Kosten im Vergleich zu AM-Empfängern, und die Störarmut des UKW-Empfangs konnte durch eine Begrenzerschaltung weiter verbessert werden. Im Vergleich zu AM war für FM-Rundfunk weniger Aufwand im Empfänger erforderlich, um eine ausreichende Frequenzstabilität zu gewährleisten.
Die Übertragungsqualität bei FM konnte durch eine lineare Vorverzerrung der Tonfrequenz mithilfe einer RC-Schaltung erheblich verbessert werden. Diese Vorverzerrung bewirkte, dass die hohen Tonfrequenzen am Sender angehoben wurden, wodurch sie einen besseren Abstand von Rauschen und ähnlichen Störungen erhielten. Auf der Empfangsseite musste dieser Vorgang durch eine inverse Operation rückgängig gemacht werden. Für die Zeitkonstante des RC-Gliedes wurde ein Wert von 50 Mikrosekunden festgelegt, was einer geltenden Norm in England entsprach, während die Amerikaner eine höhere Vorverzerrung verwendeten.
Die Industrie zeigte großes Interesse an der Herstellung neuer Senderöhren für den UKW-Rundfunk. Allerdings war es vorerst nur möglich, auf ausländische Fabrikate zurückzugreifen. Die Wirtschaftsverwaltung bemühte sich darum, die notwendigen Importe zu ermöglichen, was zu dieser Zeit keine einfache Aufgabe war, da Devisen knapp waren und für den Kauf grundlegender Lebensmittel benötigt wurden. Gleichzeitig konnte man nicht auf eigene Neuentwicklungen warten. In Abstimmung zwischen Rundfunk und Industrie wurde beschlossen, dass die deutschen Rohren, die für den UKW-Sendebetrieb verwendet wurden, in ihren elektrischen Grunddaten und Abmessungen so gestaltet werden sollten, dass sie im Notfall ohne erhebliche Anpassungen durch vorhandene ausländische Rohrentypen ersetzt werden könnten. Dies sollte möglichen Lieferengpässen oder politisch bedingten Beschränkungen des deutschen Rohrenbaus entgegenwirken, um die Betriebsbereitschaft des im Aufbau befindlichen UKW-Sendernetzes nicht zu gefährden.
Da die Zukunft der Rundfunkversorgung auf UKW feststand, vereinbarte man, die Möglichkeit des Drahtfunks trotz der eingeschränkten Wiedergabequalität und der begrenzten Anzahl übertragbarer Programme im Auge zu behalten. Offengelassene Versorgungslücken im UKW-Netz sollten gegebenenfalls durch Drahtfunk geschlossen werden. Für diese Möglichkeit sollte auch der Langwellenbereich, der weiterhin in den neuen Rundfunkempfängern integriert war, eine Garantie bieten.
9. UKW und FM
Die ersten Überlegungen zur Anwendung von Ultrakurzwellen im Rundfunk stammen aus einer Zeit, als die Möglichkeiten der drahtlosen Übertragung von Bildsignalen noch in den Kinderschuhen steckten. Der Wiener Physiker Franz Aigner war einer der Ersten, der im Jahr 1925 vorschlug, Ultrakurzwellen für die Übertragung von Bildern zu nutzen. Er erkannte, dass weder der Mittelwellen- noch der Kurzwellenbereich ausreichend Bandbreite für hochauflösende Bildsignale boten. Gegen Ende des Jahres 1925 gelang es Abraham Esau und seinem Team in Jena, einen Sender mit 100 W Leistung auf einer Wellenlänge von 3 m und etwa 100 MHz zu betreiben.
Abraham Esau [12]
Mit einem selbst entwickelten Empfänger konnten sie im Winter 1925/26 Signale aus einer Entfernung von 40 km empfangen. Diese systematischen Sendeversuche und Reichweitenmessungen wurden vom Reichspost-Zentralamt in Berlin unterstützt und erstreckten sich von Jena (1928) bis nach Chemnitz (1929), dem heutigen Karl-Marx-Stadt. Auf der Empfängerseite spielte die Pendelrückkopplung eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Empfindlichkeit. Dieses Verfahren dämpfte und verstärkte den Schwingungskreis des Empfängers in regelmäßigen Abständen. Damals konnte niemand vorhersehen, dass dieses Empfangsprinzip, das gelegentlich Störungen verursachte, in den nächsten Jahrzehnten noch eine wichtige Rolle als kostengünstige Geräteklasse spielen würde.
All diese Versuche dienten dazu, das Verhalten des neuen Wellenbereichs besser zu verstehen, insbesondere in Bezug auf die Ausbreitungseigenschaften. Fritz Schroter bemerkte rückblickend, dass erst mit der Verbesserung von Elektronenröhren die Voraussetzungen für leistungsstärkere, ferngesteuerte Sender geschaffen wurden. Die Erzeugung von Hochfrequenzleistung bis zu einer Frequenz von 50 MHz stellte keine allzu großen Schwierigkeiten dar. Doch mit steigender Frequenz nahm die verfügbare Leistung ab und die Verluste stiegen. Bei 300 MHz war es schwieriger, 10 W Senderleistung zu erreichen als bei 50 MHz 10 kW zu erzeugen. Lothar Rohde in Jena beschäftigte sich mit den Grenzfrequenzen handelsüblicher Röhren und entwickelte kapazitätsarme, selbstgebaute Senderöhren mit besserem Wirkungsgrad bei hohen Frequenzen. Auch die Industrie begann Fortschritte in der Röhrenproduktion zu machen.
Rohde und Kohler berichten von der ersten Live-Reportage, die im März 1931 vom Jenaer Technisch-Physikalischen Institut über einen institutseigenen UKW-Sender ausgestrahlt und im Leipziger Funkhaus zur direkten Wiederausstrahlung empfangen wurde. Die ersten Erfahrungen mit amplitudenmodulierten UKW-Sendungen zeigten, dass Ultrakurzwellensender zumindest für den lokalen Rundfunk geeignet waren. In Groß-Berlin genügten 1930 1 kW Senderleistung, um mit einfachen Empfangsgeräten eine zufriedenstellende Empfangsqualität zu bieten. Störungen waren überraschend gering, wobei lediglich die Zündstörungen von Kraftfahrzeugen im unmittelbaren Umfeld des Empfangsgeräts wahrnehmbar waren. Bereits vor diesem Ereignis hatte man mit der flächendeckenden Planung eines Fernseh-Sendernetzes begonnen. Versuchsausstrahlungen fanden auf dem Brocken im Harz und auf dem Großen Feldberg im Taunus statt. Dann brach der Zweite Weltkrieg aus. Im November 1943 wurde der Berliner Fernsehsender bei einem Luftangriff zerstört, was das Ende der Sendetätigkeit der Deutschen Reichspost und der ersten Phase des Rundfunks auf UKW in Deutschland markierte.
In der Nacht vom 22. zum 23. November 1943 wurde die Kaiser-Wilhelm-Gedächtniskirche getroffen [13]
Es handelte sich um einen Sendebetrieb für das Fernsehen, bei dem Bild und Ton amplitudenmoduliert wurden. In den 1930er Jahren wurde die Verbreitung von Hörfunkprogrammen auf UKW nicht weiterverfolgt, da die Rundfunkversorgung der Hörer durch Sender im Mittel- und Langwellenbereich als ausreichend angesehen wurde. Die Reichspost erweiterte außerdem das Hochfrequenz-Drahtfunknetz in Gebieten mit schlechter drahtloser Versorgung. Die Idee, Audiosignale auf einen Sender zu übertragen und ihn zu modulieren, wurde zunächst durch die Amplitudenmodulation (AM) realisiert. Bei dieser Methode entspricht die momentane Sendeleistung der momentanen Schwingungsamplitude des zu übertragenden Tonsignals. Dies bedeutet, dass eine große Amplitude des Tonsignals eine hohe momentane Sendeleistung erzeugt, während eine geringe Amplitude zu einer niedrigeren momentanen Sendeleistung führt.
Jedoch wurde die Möglichkeit untersucht, andere Modulationsarten zu verwenden, die möglicherweise gegenüber der AM Vorteile bieten könnten. Im Jahr 1927 schlug Edwin H. Armstrong, ein bereits in Fachkreisen anerkannter Amerikaner, in seinem US-Patent Nr. 1941069 vor, anstelle der AM die Frequenzmodulation (FM) einzusetzen, um Störungen im Rundfunkempfang zu reduzieren. Armstrong war von Anfang an überzeugt, dass FM erheblich störungsresistenter sein würde als AM. Bei FM würden atmosphärische Störungen, die naturgemäß amplitudenmoduliert sind, keine Auswirkungen haben. Nachdem er erkannte, dass FM am besten im Ultrakurzwellenbereich (UKW) realisiert werden konnte, veröffentlichte er 1936 eine grundlegende Arbeit über Breitband-FM und die damit verbundene Reduzierung von Störungen. In dieser Arbeit berichtete er auch über erfolgreiche Betriebsversuche im Stadtgebiet von New York. Sein 2-kW-Sender befand sich auf dem Empire State Building und sendete auf 44 MHz. Armstrong war fasziniert von der Tatsache, dass bereits Sender mit geringer Leistung im Wattbereich ausreichten, um große Gebiete abzudecken. Dies setzte jedoch voraus, dass auf der Empfängerseite erhebliche Anstrengungen unternommen wurden, insbesondere wenn eine hohe Verstärkung mithilfe vieler Röhren erreicht werden sollte. Auch die Bundesfernmeldebehörde der USA (FCC) unterstützte die Verwendung von Sendern mit geringer Leistung.
Logo der amerikanischen FCC [14]
Bis zum Ende des Zweiten Weltkriegs hatte Deutschland nur begrenzte praktische Erfahrung mit Frequenzmodulation (FM). Während des Krieges gab es eine Arbeitsgruppe, die sich mit diesem Thema befasste und einige Versuchssender betrieb. Bedauerlicherweise gingen die Versuchsergebnisse in den Wirren des Kriegsendes verloren. FM hatte jedoch in militärischen Anwendungen und seit 1942 im mobilen Funkdienst der Hamburger Polizei bereits ihre Zuverlässigkeit bewiesen. Daher war die Entscheidung, sich 1948 im Zusammenhang mit dem UKW-Rundfunk für FM zu entscheiden, keine sprunghafte Neuerung. Werner Nestel hatte sich wiederholt für diese Modulationsart eingesetzt. In Deutschland entschied man sich jedoch, die Idee von Armstrong umzukehren und Sender hoher Leistung einzusetzen, um kostengünstige und einfache Empfänger zu ermöglichen. Die FM-Rechte für Deutschland wurden nach Armstrongs Tod an die Firma Telefunken verkauft.
10. Zukunftsansichten
Die Zukunft des UKW-Rundfunks, besonders im Licht des digitalen Rundfunks, stellt ein komplexes und vielschichtiges Thema dar, das einer gründlichen Untersuchung bedarf. Mit dem Aufkommen von Digital Audio Broadcasting (DAB) als Nachfolger des traditionellen analogen UKW-Rundfunks wurde ein neues Kapitel in der Geschichte des Rundfunks aufgeschlagen. Ursprünglich war in der Europäischen Union geplant, den analogen Rundfunk bis zum Jahr 2012 komplett einzustellen, vorausgesetzt, der digitale Rundfunk hätte bis dahin eine ausreichende Verbreitung gefunden. Diese Zielsetzung wurde jedoch nicht erreicht, und die geplante Abschaltung des analogen Rundfunks fand nicht wie vorgesehen statt.
DAB Logo [15]
Die Einführung von DAB und DAB+
Die Einführung von Digital Audio Broadcasting (DAB) markiert einen bedeutenden Wendepunkt in der Geschichte des Rundfunks, symbolisiert durch den Übergang von analoger zu digitaler Übertragungstechnik. Diese Umstellung begann als Versuch, die Qualität und Effizienz der Radiodienste zu verbessern, stieß jedoch auf eine Reihe von Herausforderungen und Entwicklungen, die schließlich zur Implementierung von DAB+ führten. DAB wurde als fortschrittliche digitale Rundfunktechnologie konzipiert, die nicht nur eine bessere Klangqualität als das traditionelle UKW-Radio versprach, sondern auch die Möglichkeit bot, mehrere Programme auf demselben Kanalbündel zu übertragen sowie zusätzliche Daten wie Verkehrsinformationen und Textmeldungen zu senden. Diese technischen Vorteile sollten eine neue Ära der Rundfunktechnologie einläuten. Trotz dieser Vorteile konnte sich DAB in vielen Märkten, darunter Deutschland und Österreich, zunächst nicht durchsetzen. Die Gründe hierfür waren vielfältig: hohe Kosten für die Infrastruktur, die Notwendigkeit, neue Empfangsgeräte zu erwerben, und eine anfängliche Zurückhaltung sowohl bei Konsumenten als auch bei Sendern, die bestehende analoge Technologie aufzugeben.
Angesichts dieser Herausforderungen wurde DAB+ entwickelt und eingeführt, eine verbesserte Version von DAB, die mehrere signifikante technische Verbesserungen bot. DAB+ verwendet eine effizientere Audiokodierungstechnologie (AAC+), die eine bessere Audioqualität bei geringerer Bitrate als das ursprüngliche DAB ermöglicht, was die Übertragungseffizienz erheblich steigert. Diese Änderung adressierte direkt einige der Kritikpunkte an DAB, insbesondere die bezüglich der Klangqualität und der Bandbreitennutzung. Die Umstellung auf DAB+ bedeutete allerdings auch, dass ältere DAB-Empfänger nicht kompatibel mit dem neuen Standard waren, was eine weitere Welle des Gerätetausches notwendig machte. Diese Inkompatibilität stellte sowohl für Verbraucher als auch für Rundfunkanstalten eine weitere finanzielle Hürde dar, da die gesamte Empfangstechnik erneut aktualisiert werden musste. Trotz dieser anfänglichen Schwierigkeiten bot DAB+ klare Vorteile, die langfristig zur Reduktion von Übertragungskosten und zur Verbesserung der Dienstleistungen führen sollten.
In der Schweiz, wo DAB etwas erfolgreicher eingeführt wurde, hat die Umstellung auf DAB+ ebenfalls stattgefunden und wurde besser angenommen. Die allmähliche Verbesserung der Technologie und die sinkenden Kosten für Empfänger haben dazu beigetragen, die Akzeptanz von DAB+ zu erhöhen. Dies zeigt sich in der steigenden Anzahl von Haushalten, die auf digitales Radio umstellen, und in der wachsenden Vielfalt der verfügbaren Radioprogramme und Dienste, die über DAB+ angeboten werden. Die Einführung von DAB und DAB+ ist ein klares Beispiel für die Herausforderungen und Chancen, die mit der Einführung einer neuen Technologie verbunden sind. Es zeigt, wie technische Verbesserungen und Verbraucherakzeptanz Hand in Hand gehen müssen, um eine erfolgreiche Umstellung von etablierten Standards zu gewährleisten. Während die anfängliche Reaktion vielleicht zögerlich war, legen die stetigen Verbesserungen und die zunehmende Akzeptanz von DAB+ nahe, dass die digitale Rundfunktechnologie weiterhin eine wichtige Rolle in der Zukunft des Radios spielen wird.
Die Herausforderungen und Fortschritte in Deutschland
In Deutschland stellte die Einführung von Digital Audio Broadcasting (DAB) und dessen Nachfolger DAB+ eine signifikante Herausforderung dar, die von technischen, regulatorischen und marktbedingten Faktoren geprägt war. Der Übergang vom analogen UKW-Rundfunk zu einer digitalen Übertragungsform war ein ambitioniertes Vorhaben, das darauf abzielte, die Rundfunklandschaft zu modernisieren und die Effizienz sowie die Qualität der Rundfunkdienste zu verbessern. Trotz der Vorteile, die digitale Systeme wie DAB+ boten, war der Umstellungsprozess komplex und stieß auf verschiedene Hindernisse. Ein Hauptproblem bei der Einführung von DAB in Deutschland war die anfängliche Zurückhaltung der Sender und Verbraucher, die neue Technologie zu adoptieren. Viele Radiostationen zögerten, in eine Technologie zu investieren, deren universelle Akzeptanz noch nicht gesichert war. Hinzu kam, dass die Endverbraucher nicht bereit waren, in neue Empfangsgeräte zu investieren, ohne dass ein klares und überzeugendes Angebot an Programmen und Diensten vorhanden war, das über das hinausging, was UKW bereits bot.
Die Bundesregierung ergriff zwar Maßnahmen, um den Übergang zu DAB zu fördern, indem sie etwa die Notwendigkeit betonte, den analogen UKW-Rundfunk bis 2010 zu ersetzen, falls DAB sich erfolgreich am Markt etablieren könnte. Diese Ziele wurden jedoch nicht erreicht. Bis 2005 war deutlich geworden, dass DAB sich nicht in dem erhofften Maße durchgesetzt hatte und der UKW-Rundfunk weiterhin eine wichtige Rolle im Alltag der deutschen Hörerschaft spielte. Das zögerliche Engagement der Industrie, gepaart mit der mangelnden Verbrauchernachfrage, führte zu einer Neubewertung der Strategie zur digitalen Rundfunkübertragung. Die Einführung von DAB+ als Nachfolger von DAB markierte einen wichtigen Wendepunkt. DAB+ bot technische Verbesserungen, insbesondere in Bezug auf die Audiokodierung und Fehlerkorrektur, was zu einer höheren Audioqualität und effizienteren Nutzung des Spektrums führte. Trotz dieser Fortschritte war der Übergang zu DAB+ nicht frei von Schwierigkeiten. Die Inkompatibilität mit vorhandenen DAB-Systemen bedeutete, dass sowohl Sender als auch Hörer erneut in neue Geräte investieren mussten, was die Akzeptanz weiter erschwerte.
Die Bundesregierung und die Rundfunkanstalten setzten dennoch ihre Bemühungen fort, das digitale Radio in Deutschland zu etablieren. Sie betonten die langfristigen Vorteile von DAB+, wie die Möglichkeit, mehr Programme und zusätzliche Informationen über das RDS-Äquivalent – das Radio Data System für digitales Radio – anzubieten. Die Verbesserung der Netzabdeckung und die zunehmende Verfügbarkeit von erschwinglichen DAB+ Empfängern trugen dazu bei, dass sich die Akzeptanz von DAB+ langsam verbesserte. Die Umstellung auf DAB+ in Deutschland bleibt ein fortschreitender Prozess, der zeigt, wie technologische, ökonomische und gesellschaftliche Faktoren zusammenwirken, um den Erfolg oder Misserfolg einer neuen Technologie zu bestimmen. Die allmähliche Zunahme der Verbreitung von DAB+ zeigt, dass trotz anfänglicher Hindernisse und Rückschläge der digitale Rundfunk zunehmend an Boden gewinnt, unterstützt durch die fortgesetzten Bemühungen der Regierung und der Rundfunkindustrie, die Vorteile dieser Technologie zu kommunizieren und die notwendige Infrastruktur bereitzustellen.
Alternative digitale Übertragungstechnologien und UKW-Rundfunk und Kabelnetze
In Anbetracht der Herausforderungen und Unklarheiten im Zusammenhang mit DAB und DAB+ wurden auch alternative digitale Übertragungstechnologien für den Rundfunk diskutiert und teilweise implementiert. Insbesondere wurden schmalbandige Systeme wie Digital Radio Mondiale (DRM) und HD-Radio als potenzielle Optionen betrachtet, um den Übergang vom analogen UKW-Rundfunk zu digitalen Formaten zu unterstützen. DRM ist eine digitale Übertragungstechnologie, die speziell für den Rundfunk entwickelt wurde und eine effiziente Nutzung des Frequenzspektrums ermöglicht. Es bietet eine verbesserte Audioqualität und robustere Übertragung im Vergleich zu analogen Systemen. Obwohl DRM einige technische Vorteile bietet, hat es bisher nicht die breite Akzeptanz erreicht, die für eine vollständige Umstellung erforderlich wäre. HD-Radio, eine proprietäre digitale Rundfunktechnologie, die hauptsächlich in den USA eingesetzt wird, wurde ebenfalls als potenzielle Alternative zu DAB und DAB+ betrachtet. HD-Radio bietet verbesserte Klangqualität und zusätzliche digitale Dienste, aber wie DRM hat es außerhalb seiner Hauptmärkte nur begrenzte Verbreitung gefunden.
Trotz dieser alternativen Technologien bleibt der UKW-Rundfunk nach wie vor weit verbreitet, insbesondere in Regionen, in denen die Umstellung auf digitale Formate langsam voranschreitet. UKW-Radios sind nach wie vor in vielen Haushalten und Fahrzeugen vorhanden und werden weiterhin genutzt, um lokale und nationale Rundfunkprogramme zu empfangen. Die fortgesetzte Nutzung von UKW-Rundfunk spiegelt die anhaltende Nachfrage nach traditionellen Rundfunkdiensten wider und unterstreicht die Notwendigkeit einer schrittweisen und umfassenden Umstellung auf digitale Formate. Eine weitere wichtige Überlegung betrifft die Rolle des UKW-Rundfunks in Kabelnetzen. In vielen Regionen werden lokale UKW-Sender in die Kabelnetze eingespeist, um den Zugang zu Rundfunkdiensten zu erleichtern. Mit dem Übergang zu digitalen Übertragungstechnologien entstehen Fragen zur zukünftigen Integration von Rundfunkdiensten in Kabelnetze. Verschiedene Standards wie DVB-C und DAB/DAB+ werden diskutiert, um den UKW-Rundfunk in Kabelnetzen durch digitale Nachfolger zu ersetzen. Diese Transition ist jedoch mit technischen, regulatorischen und wirtschaftlichen Herausforderungen verbunden und erfordert eine sorgfältige Planung und Koordination zwischen den beteiligten Parteien.
Insgesamt stehen die Rundfunkindustrie und Regulierungsbehörden vor der komplexen Aufgabe, die Zukunft des Rundfunks zu gestalten und sicherzustellen, dass die Bedürfnisse der Verbraucher und die Anforderungen an die Rundfunkinfrastruktur in einer digitalen Welt erfüllt werden. Die Auswahl und Implementierung geeigneter Übertragungstechnologien sowie die Berücksichtigung der bestehenden Infrastruktur und Verbrauchergewohnheiten sind entscheidende Faktoren für den erfolgreichen Übergang zu einem digitalen Rundfunkzeitalter.
Technischen Aspekte und Besonderheiten von DAB
Ein Schlüsselfaktor ist die digitale Kompression, die es ermöglicht, mehrere Audiosignale auf einem einzigen Übertragungskanal zu übertragen, was die Effizienz der Frequenznutzung deutlich erhöht. Dies führt zu einer breiteren Auswahl an Radioprogrammen und verbesserten Diensten für die Hörer. Ein weiteres Merkmal von DAB ist seine robuste Übertragung. Durch die Verwendung von Fehlerkorrektur- und Fehlererkennungstechniken ist DAB weniger anfällig für Störungen und Interferenzen als analoge Übertragungssysteme. Dies bedeutet eine insgesamt zuverlässigere und qualitativ hochwertigere Signalübertragung, insbesondere in Gebieten mit schlechter Empfangsqualität. DAB bietet auch zusätzliche Dienste und Funktionen, die über herkömmliche Rundfunkdienste hinausgehen. Dazu gehören Textinformationen wie Programmübersichten, Verkehrs- und Wetterupdates sowie Bild- und Grafikinhalte. Diese erweiterten Dienste bieten den Hörern ein interaktiveres und informativeres Rundfunkerlebnis. Ein weiterer technischer Aspekt von DAB ist die Möglichkeit der mobilen Nutzung. Da DAB auf digitalen Signalen basiert, können mobile Empfangsgeräte wie tragbare Radios und Smartphones verwendet werden, um Radioprogramme unterwegs zu empfangen. Dies ermöglicht den Hörern den Zugang zu Rundfunkdiensten in verschiedenen Umgebungen und Situationen, ohne auf eine stabile Internetverbindung angewiesen zu sein.
Darüber hinaus bietet DAB eine verbesserte Audioqualität im Vergleich zu analogen Übertragungssystemen. Durch die digitale Übertragung und Dekodierung werden Rauschen und Verzerrungen reduziert, was zu einem klareren und präziseren Klang führt. Dies macht DAB zu einer attraktiven Option für Hörer, die Wert auf hochwertige Audioqualität legen. Insgesamt bietet DAB eine Vielzahl von technischen Vorteilen und Funktionen, die es zu einer vielversprechenden Rundfunktechnologie machen. Durch die effiziente Nutzung des Frequenzspektrums, die robuste Übertragung, die erweiterten Dienste und die mobile Nutzung bietet DAB eine moderne und zukunftsfähige Lösung für den Rundfunk.
DAB+
DAB+ (Digital Audio Broadcasting Plus) hat in der Welt der Rundfunktechnologie eine bedeutende Evolution eingeleitet und übertrifft den traditionellen UKW-Rundfunk in vielerlei Hinsicht. Um die technischen Aspekte von DAB+ ausführlich zu beleuchten, ist es entscheidend, die zugrunde liegende komplexe digitale Modulationstechnologie und die Vielzahl der Vorteile im Vergleich zu UKW zu verstehen. DAB+ basiert auf digitaler Modulation und Multiplexing-Technologie. Im Gegensatz zu UKW, das auf analoger Frequenzmodulation beruht, wandelt DAB+ das Audiosignal in digitale Datenpakete um und moduliert diese digital. Dieser Ansatz ermöglicht eine wesentlich effizientere Nutzung des verfügbaren Frequenzspektrums. Ein Schlüsselmerkmal von DAB+ ist die Verwendung von OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). OFDM ist eine Modulationstechnik, die das gesamte verfügbare Frequenzband in viele schmale Unterträger unterteilt, die orthogonal zueinander sind. Dies ermöglicht die gleichzeitige Übertragung mehrerer Datenströme und erhöht die Robustheit gegenüber Mehrwegestörungen, die in urbanen Umgebungen und bei schlechten Übertragungsbedingungen auftreten können. DAB+ setzt auch auf FEC (Forward Error Correction), um Übertragungsfehler zu erkennen und zu korrigieren. Durch das Hinzufügen von Redundanz zu den Datenpaketen kann FEC dazu beitragen, die Audioqualität in schwierigen Übertragungsumgebungen aufrechtzuerhalten.
Die Audiosignale werden vor der Übertragung durch MPEG-Audio-Kompression codiert. Dies reduziert die Datenmenge erheblich, was die Effizienz der Übertragung steigert und gleichzeitig Platz für zusätzliche Dienste in der DAB+-Übertragung schafft. Ein weiteres entscheidendes Konzept von DAB+ ist das Ensemble- und Dienstekonzept. Mehrere Radioprogramme und Zusatzdienste werden in einem Multiplex, dem sogenannten Ensemble, zusammengefasst. Jedes Ensemble kann eine Vielzahl von Radiosendern und Zusatzdiensten enthalten. Dies ermöglicht die Ausstrahlung einer großen Anzahl von Radioprogrammen auf derselben Frequenz, was eine effiziente Nutzung des Frequenzspektrums gewährleistet. DAB+ unterstützt auch das Scalable Audio Coding, was bedeutet, dass verschiedene Versionen desselben Audiosignals mit unterschiedlicher Qualität und Datenrate übertragen werden können. Dies ermöglicht es, die Audioqualität je nach verfügbarer Bandbreite und Empfangsqualität anzupassen.
Die effiziente Nutzung des Frequenzspektrums ist ein weiterer Vorteil von DAB+. Aufgrund der digitalen Technologie können mehrere Programme und Zusatzdienste auf einer einzigen Frequenz übertragen werden, was zur Entlastung des überfüllten UKW-Spektrums beiträgt. Die digitale Übertragungstechnik von DAB+ zeichnet sich durch ihre Robustheit und bessere Audioqualität aus. Im Vergleich zu UKW ist DAB+ weniger anfällig für Störungen und Interferenzen, was zu einer insgesamt verbesserten Hörerfahrung führt. DAB+ bleibt ein sich entwickelndes System, das kontinuierlich verbessert und erweitert wird, um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden. Die Einführung von DAB+-Sendern und -Empfängern, die das Hybrid Radio unterstützen, das eine Kombination aus DAB+ und Internet-Radio ist, ist ein Beispiel für diese dynamische Entwicklung.
Quellen [23.10.2023]:
[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Edwin_Howard_Armstrong
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/WSM-FM_(1941%E2%80%931951)
[3] https://de.wikipedia.org/wiki/Trizone
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Nordwestdeutscher_Rundfunk
[5] https://de.wikipedia.org/wiki/S%C3%BCdwestfunk
[6] https://www.fcc.gov/licensing
[7] https://www.wabweb.net/radio/radio/fm1eu.htm
[8] https://de.wikipedia.org/wiki/Ultrakurzwellensender
[9] https://de.wikipedia.org/wiki/UKW-Rundfunk#Die_Zukunft_des_UKW-Rundfunks
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/FM_broadcasting
[11] https://en.wikipedia.org/wiki/FM_broadcasting
[12] https://de.wikipedia.org/wiki/Abraham_Esau
[13] https://de.wikipedia.org/wiki/Luftangriffe_der_Alliierten_auf_Berlin
[14] https://de.wikipedia.org/wiki/Federal_Communications_Commission
[15] https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Audio_Broadcasting