HamRadio 2day
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Frankfurter Allgemeine Zeitung, 07.01.2003, Seiten T1 - T2

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Amateurfunk mit geringster Sendeleistung

Alles Roger in Chisinau, Chachoengsao und auf Jan Mayen

Kurzwellenverbindungen rund um die Erde mit 500 Milliwatt
Neue QRP-Betriebsarten und der PC machen es möglich

Von Nils Schiffhauer

Mirek ist Polarforscher. 15 000 Kilometer entfernt von der polnischen Heimat arbeitet er auf der Antarktis-Station Henryk Arctowsky, die sich auf der King George-Insel der Südshetland-Gruppe befindet. Der Japaner Kaz wiederum betreut ein UN-Projekt in Chisinau, der Hauptstadt Moldawiens. Werner schließlich leitet den größten Steinbruch in Ghana. Alle drei sind sie Funkamateure. Wenn sie sich mit anderen Hobbyfreunden treffen wollen, schalten sie einfach ihre Transceiver genannte Kombination aus Sender und Empfänger an, suchen sich eine passende Frequenz auf der Kurzwelle und unterhalten sich miteinander - so wie weltweit Hunderttausende anderer Hobbyfreunde.

Guglielmo Marchese Marconi ist ihr Ahnherr, der italienische Ingenieur übermittelte 1895 erstmals Nachrichten drahtlos im Takt von Morsezeichen. Die Technik hat sich seitdem derart verfeinert, daß heute mit streichholzschachtelkleinen Geräten und einem kaum zehn Meter langen Draht als Antenne weltweite, aber auch regionale Funkkontakte möglich sind. Ganz ohne die Hilfe von Satelliten, Glasfaser und Seekabeln sprechen die Hobbyfunker miteinander. Die Signale ihrer Transceiver kommen direkt durch das, was man früher einmal den Äther nannte. Wie die Funkwellen - anders als das Licht eines Leuchtturms etwa - ungehindert der Erdkrümmung folgen, galt lange Jahre über ebenso als Geheimnis, wie man nicht wußte, warum die Signalpegel schwankten oder Verbindungen zeitweise gänzlich ausfielen. Systematische Untersuchungen zeigten, daß auch hier ohne die Sonne nichts geht. Neben Licht sendet sie unsichtbare, energiereiche Strahlen im Röntgen- und Ultraviolettbereich aus.

Treffen sie auf die obersten Luftschichten der Erde, so spalten sie die Moleküle in elektrisch geladene Teilchen auf. Als Ionen bilden sie einen Bereich, der sich als sogenannte Ionosphäre in Höhen zwischen 50 und mehr als 500 Kilometer um die gesamte Erdkugel zieht. Je nach Jahres- und Tageszeit ändert sich die schichtartig aufgebaute Ionosphäre, deren wichtigstes Stockwerk der Brite Sir Edward Appleton in den frühen 1920er Jahren entdeckte. Die Appleton- oder F-Schicht beugt Funkwellen wieder zur Erde zurück, wo sie wiederum gen Himmel reflektiert werden. Im Zickzackweg zwischen Erde und Ionosphäre läuft so ein Funksignal um die ganze Welt. Welche Frequenzen wie reflektiert werden, hängt von vielen Faktoren ab, unter denen Tages- und Jahreszeit sowie vor allem die Aktivität der Sonne den größten Einfluß haben. Aber auch das schwankende Erdmagnetfeld spielt eine Rolle - besonders dann, wenn ein Funksignal die Zonen des Polarlichts durchquert.

Funkamateure wie Mirek, Kaz und Werner haben gelernt, die schönen Seiten dieses Funkwetters zu nutzen. Ausgefuchste Computerprogramme wie beispielsweise VoACAP helfen ihnen bei der richtigen Frequenzwahl: Nach Eingabe der aktuellen Sonnenflecken-Relativzahl als Maß für die Aktivität des Zentralgestirns zeigt eine solche Software die Erde so, wie Radiowellen sie sehen (http://elbert.its.bldrdoc.gov/pc_hf/hfwin32.html). Die höchste Frequenz, die gerade noch von der Ionosphäre wieder reflektiert wird, bietet die dicksten Signale, überwindet die größten Entfernungen. Die Dämpfung ist hier am geringsten, so daß selbst ein paar Milliwatt an Sendeleistung beim Partner in der Antarktis noch zu hören sind. Die zehn Milliwatt eines schnurlosen Telefons etwa, dessen Verbindung schon in jeder Ecke des Gartens abbricht, tragen das Kurzwellensignal über Ozeane und Gebirge. Mit dieser Leistung funkten wir beispielsweise mit Dave Sumner, dem Geschäftsführer des nordamerikanischen Amateurfunkverbands ARRL in Newington, Connecticut.

Schwangen wir hierzu beide noch die Morsetasten, deren rhythmische Sprache immer noch jeder Funkamateur kennen muß, der auf der Kurzwelle reiten möchte, so lassen zunehmend Computer den traditionellen Amateurfunk unter einem ganz neuen Blickwinkel erscheinen. Natürlich kann man sich weiterhin im Sprechfunk unterhalten oder einander Grüße mit der Taste telegraphieren, doch mit dem PC erzeugte digitale Betriebsarten mit Kürzeln wie PSK31, MFSK16 oder THROB nutzen die Energie wesentlich effizienter - vor allem dank ihrer geringen Bandbreite. Verglichen mit dem Sprechfunk, benötigt man oft weniger als ein Hundertstel der Leistung für eine gute Verbindung. Liegt heute die maximal erlaubte Sendeleistung im Amateurfunk zwischen etwa 500 Watt und einem Kilowatt und bieten die herkömmlichen Industrie-Transceiver hauptsächlich japanischer Provenienz fast immer 100 Watt an, so reichen in digitalen Betriebsarten maximal fünf Watt aus - eine Kraft, mit der ein Fahrradbirnchen gerade mal funzelt. Funkamateure bezeichnen alles unter dieser Schwelle als QRP, was ein Morsekürzel für die Aufforderung ist, die Sendeleistung zu reduzieren.

Dabei kommt es auch beim Funken nicht auf die absolute Lautstärke an, sondern darauf, wie gut sich das Signal vom Rauschen und von Störungen abhebt. Ist es fünf- bis zehnfach stärker, so kann ein geübter Funkamateur seinen Partner durchgehend verstehen. Alles, was darüber liegt, ist Snob-Effekt und Eitelkeit, zeigt aber zumindest mangelnde Kenntnis der gerade besten Frequenz. Ein wenig nachgeholfen wird dem überlegten Umgang mit Ressourcen durch die Gesetzgebung, die von jedem Sender, der mehr als zehn Watt an die Luft setzt, einen nicht ganz trivial zu erbringenden Nachweis erfordert, daß dadurch niemand geschädigt wird. Besondere Berücksichtigung finden hierbei Personen mit Medizin-Implantaten wie beispielsweise Herzschrittmachern. Wer mit QRP an einer bescheidenen Antenne sendet, braucht diesen Nachweis hingegen nicht zu führen. Zudem erspart er seiner Nachbarschaft fast immer jede Störung von dessen Unterhaltungselektronik. So störend nämlich eine hohe Leistung in direkter Umgebung wirkt, so gering fällt ihr Plus in ein paar tausend Kilometer Entfernung aus. Wie beim Hörempfinden des menschlichen Ohrs greift auch in der Technik die wohltuende Eigenschaft der logarithmischen Skala, nach der eine hundertfach so starke Stimme nur zehnmal lauter empfunden wird.

Ersetzt gar der PC das Ohr, so kann man diese Grenze noch ein wenig weiter treiben. Wir probierten das beispielsweise mit Bob aus der neuseeländischen Hauptstadt Wellington aus, der unser Signal mit fünf Watt noch gut hören konnte. Als wir die Leistung jedoch stufenweise reduzierten, schien es ab einem Watt wie unhörbar aus dem Äther verschwunden, um bei weiterer Halbierung nicht einmal mehr eine Spur auf der noch empfindsameren Abstimmanzeige zu hinterlassen. Die spitzen Ohren der Soundcard des PC und die pfiffigen Algorithmen der Software jedoch hielten weiterhin die Verbindung in einer Qualität, bei der man immer noch nicht so schnell tippen konnte, wie die Texte fast fehlerfrei übertragen wurden. Funkfernschreiben nämlich ist die bevorzugte Umgangsform, die somit dem Internet-Chat entspricht. Mit Mirek aus der Antarktis wiederholten wir erfolgreich dieses Experiment. Daß es mit wenigstens fünf Watt aber auch im herkömmlichen Sprechfunk klappt, stellten wir im Funkgespräch mit Josep fest, einem Spanier, der mit seiner Frau gerade während seines Urlaubs in Brazzaville, Republik Kongo, auf Kurzwelle funkte. Innerhalb von wenigen Jahren hat die Summe dieser neuen Möglichkeiten in Technik und Frequenzoptimierung einen Wandel des Amateurfunks bewirkt.

Waren früher die umfangreichen technischen Kenntnisse, die nach wie vor in einer staatlichen Prüfung nachzuweisen sind, noch einigermaßen sinnvoll, so spricht heute nichts gegen eine Einstiegsklasse für weltweit Kurzwellenkontakte, wie ihn der prüfungsfreie CB-Funk längst vorgezeichnet hat. Ralph Schorn von der Arbeitsgemeinschaft Zukunft des Amateurfunkdienstes skizziert dieses Bild: "Denkbar wären Transceiver mit geringen Sendeleistungen, die nach bestimmten technischen Vorschriften zertifiziert sind. So wäre der Amateurfunk auch für jene attraktiv, die vorwiegend über den PC Zugang zu unserem Hobby finden." Mit seinem FT-817 hat der japanische Hersteller Yaesu schon einen Transceiver herausgebracht, der unter anderem alle Kurzwellenbänder mit Leistungen zwischen 500 Milliwatt und 5 W bietet und mit dem wir nicht nur alle hier erwähnten Verbindungen knüpften, sondern unser eigenes Signal nach seinem 40 000 Kilometer langen Zickzackweg um die Erde als leises Echo mit 133 Millisekunden Verzögerung hören konnten. Preisgünstige oder kostenlose Software erweitert das Spektrum bis zur SSTV genannten Übertragung von Farbfotos und kniffligen Verfahren, mit denen sich sogar der Mond in fast 400 000 Kilometer Entfernung als Funkspiegel nutzen läßt. Was noch vor wenigen Jahren entweder gar nicht oder nur mit hohem apparativen Aufwand möglich war, erledigt nun ein Computerprogramm, und sei es, daß es das 1929 patentierte Hellschreiben des kürzlich hundertjährig verstorbenen Rudolf Hell in die Leichtigkeit der Bits und Bytes übersetzt. Der ukrainische Funkamateur Nick Fedoseev hat mit MixW das für alle Betriebsarten universellste Programm geschrieben, mit dem man sogar als Kurzwellenhörer ohne Amateurfunkprüfung das Treiben der Lizenzfunker verfolgen kann - einschließlich Hellschreiben und SSTV (http://www.nvbb.net/~jaffejim/mixwpage.htm).

Viele der großen Amateurfunkverbände - wie der Deutsche Amateur Radio-Club DARC in Deutschland - jedoch verteidigen ihre Frequenzspielwiesen mit unzeitgemäßen Prüfungsanforderungen. Als das zuständige Ministerium beispielsweise anbot, doch den Zopf des Morsetests gänzlich abzuschneiden, drückte der DARC im Gegenteil eine Verdoppelung der nachzuweisenden Geschwindigkeit beim Hören und Geben handgetasteter Morsezeichen für den Kurzwelleneinstieg durch. Erst in diesem Jahr beschlossen die Vereinsfunker in einer Urabstimmung, generell die Morsepflicht beizubehalten. International dürfte sie auf der Radiokonferenz in diesem Jahr wahrscheinlich fallen.

Die technischen Voraussetzungen für einen störungsfreien, weltweiten Hobbyfunk auf Kurzwelle ohne größere Prüfung jedenfalls sind vorhanden. Und sie wachsen täglich, wie das kostenlose Programm PSK31 Deluxe von Simon Brown zeigt, das gleichzeitig den Funkverkehr vieler Stationen wie auf einem virtuellen Telegrammstreifen aufzeichnet (http://www.kns.ch/sysgem/hb9drv/index.htm). Die in den vergangenen Jahren stark geschrumpfte Amateurfunkindustrie hat ebenfalls den Charme erkannt, der in den neuen Betriebsarten liegt, die Kommunikation mit weniger als einem Zwanzigstel der bisher üblichen Sendeleistung allein über Mehrfachreflektionen an der Ionosphäre in alle Welt tragen. Die Regierungen werden überdies schon in naher Zukunft den Funkamateuren weitere Areale zuweisen, da beispielsweise der Kurzwellenrundfunk in Agonie liegt.

An Platz für die Freizeitfunker mangelt es schon jetzt kaum, wenn man etwa Kurt aus Chachoengsao inmitten Thailands erst minutenlang ohne Antwort rufen hört und sich ein halbstundenlanges ungestörtes digitales Funkgespräch mit 500 Milliwatt Sendeleistung anschließt, in dem er schreibt: "Deine Leistung reicht für gutes Mitschreiben hier im Busch und 30 Kilometer vom nächsten Internet-Anschluß entfernt völlig aus!"

Wer darf funken?

Kurzstreckenfunk darf jedermann ohne Prüfung mit genehmigten Handsprechfunkgeräten betreiben. Die Frequenzen für FreeNet, PMR-446 und LPD liegen im VHF- und UHF-Bereich, was die Reichweite trotz maximal 500 Milliwatt Sendeleistung üblicherweise auf einige 100 Meter bis wenige Kilometer beschränkt.

CB-Funk darf ebenfalls prüfungsfrei mit zertifizierten Hand-, Mobil- und Feststationen auf bis zu 80 Kanälen mit maximal vier Watt Sendeleistung um 27 Megahertz Kurzwelle betrieben werden. In Zeiten hoher Sonnenfleckenaktivität (wie momentan) sind transkontinentale Funkverbindungen mit Richtantennen möglich.

Amateurfunk bietet Frequenzen zwischen Langwelle und 24 Gigahertz sowie erlaubte Sendeleistungen bis 750 Watt; auch dürfen Funkgeräte selbst gebaut werden. Die Genehmigung wird nach einer Prüfung in drei Klassen erteilt. Klasse 1 (alle Frequenzen und höchste Sendeleistung) erfordert den Nachweis von Morsekenntnissen. Klasse 2 ist auf Frequenzen außerhalb der Kurzwelle beschränkt. Die Einsteigerklasse 3 erlaubt Betrieb auf den Bändern 2 Meter und 70 Zentimeter mit bis zu zehn Watt Sendeleistung für vorwiegend regionale Kontakte. Nach erfolgreicher Prüfung wird dem Funkamateur ein weltweit einmaliges Rufzeichen zugeteilt (beispielsweise DK8OK für den Autor dieses Beitrages).

Der Empfang aller dieser Sendungen ist für jedermann mit einem Radio erlaubt, das ein CE-Kennzeichen trägt.

Die Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post hält die Prüfungen ab. Informationen unter Telefon 0228 / 14-0 oder im Internet unter: http://www.regtp.de/

Eine Einführung in den Amateurfunk bietet das Büchlein: Amateurfunk - Portrait eines vielseitigen Hobbys. Von Harald Zisler, 96 Seiten, Verlag Technik und Handwerk, 9 Euro.
(sci.)

Kein Flecken der Erde ist vor 500 Milliwatt sicher: Die sogenannten QSL-Karten bestätigen eine
erfolgreiche Verbindung. Foto: Schiffhauer.

Mein ist die ganze Welt: Was heute mit 500 mW auf 18 MHz erreichbar ist, zeigt VoACAP.

Bildschirmkontakte: M0NTH möchte Fernsehbilder austauschen (links)
und die Software PSK31 stellt mehrere Stationen gleichzeitig dar.