Vor rund hundert Jahren entwickelten Pioniere wie Heinrich Hertz, Nikola
Tesla, Adolf Slaby, Ferdinand Braun, Alexander Popow und Guglielmo Marconi
die Funktechnik. Die ersten Sendeversuche über Land und See fanden auf der
Langwelle statt. Mittlerweile benutzt die Funktechnik ein breites Spektrum
von 50 Hz bis über 100 Ghz. Grund genug nachzusehen, was heute auf der
Langwelle los ist.
Mit dem Wort Rundfunk haben wir die erste Bezeichnung für einen auf
Langwelle arbeitenden Funkdienst, mit Deutschlandfunk den Namen eines
Senders bzw. eines Programms, das im Rahmen des Rundfunkdienstes an die
Öffentlichkeit gerichtet ist und von jedermann empfangen werden darf und
soll.
Der eigentliche Langwellenbereich umfasst Frequenzen von 30 kHz bis 300 kHz
und liegt zwischen dem Mittelwellenbereich (300 kHz bis 3 Mhz) und dem
Längstwellenbereich (3 kHz bis 30 kHz). Die breite Öffentlichkeit denkt an
Rundfunk und Deutschlandfunk, wenn sie das Wort Langwelle hört. Aber das ist
noch lange nicht alles.
Wie aus der Diensteübersicht zu erkennen, ist nur ein Teil der auf Langwelle
empfangbaren Signale für die Öffentlichkeit gedacht bzw. an sie gerichtet.
Sendungen des Festen- und Marinefunkdienstes sind privater Natur und nur für
bestimmte Empfänger gedacht, mit Ausnahme der Leerschleifen in denen
Sendestellen ihre Rufzeichen nennen.
Ausbreitung & Empfang
Signale auf Langwelle verbreiten sich sowohl über Bodenwelle wie auch
Raumwelle. Anders als im Mittelwellenband und erst recht im Kurzwellenband
ist die Dämpfung der Bodenwelle auf Langwelle relativ gering und führt je
nach Sendeleistung zu Reichweiten von 500 km und darüber. Die Raumwelle ist
auf Langwelle immer vorhanden, wenn auch je nach Jahres- und Tageszeit
unterschiedlich stark. In Übergangszonen kommen Boden- und Raumwelle etwa
gleich stark an, wobei sie sich je nach Laufzeitunterschied gegenseitig
ergänzen oder auslöschen, es kommt zu Signalschwund. Diese Übergangszone
liegt bei 500 bis 900 km. Darüber hinaus versorgt die Raumwelle noch
Bereiche bis 1500 und 1800 km direkt, das heißt mit einer einzigen
Reflektion in der Ionosphäre. Langwellen dringen erheblich in den Boden ein,
können übliche Gebäude durchdringen und reichen sogar bis zu mäßigen Tiefen
in Meerwasser.
Von diesen Eigenarten der Ausbreitung profitieren eben die oben genannten
Funkdienste. Der Rundfunkdienst, indem er ein flächendeckendes,
grenzüberschreitendes Landesprogramm ausstrahlen kann (auf Mittelwelle ist
das unmöglich), der Funknavigationsdienst sowie der Funkdienst für Zeit und
Standardfrequenz, indem die Signale im Bereich der Bodenwellenversorgung
besonders stabil und zuverlässig sind. Die militärischen Stationen
profitieren vor allem vom Eindringen unter die Meeresoberfläche, was die
Langwelle zum Führen von U-Booten geeignet macht.
Der Frequenzumfang der Langwelle ist gerade so breit wie ein einziger UKW
Kanal. Damit möglichst viele Stationen auf Langwelle arbeiten können,
verbieten sich breite Modulationsarten automatisch. Der Rundfunkdienst
verwendet AM mit 9kHz Bandbreite, der höchste übertragbare Audioton liegt
dann bei 4500 Hz, was gerade mal Telefonqualität entspricht. Mit Ausnahme
des Funknavigationsverfahrens LORAN mit rund 20 kHz und eines einzigen
schnellen Datenübertragungsverfahrens mit rund 2300 Hz, verwenden alle
anderen Funkdienste heute Bandbreiten von nicht mehr als 300 Hz.
Zum Empfang der Langwelle muß der Empfänger zunächst einmal auch auf die
betreffenden Frequenzen abstimmbar sein. Viele der üblichen Empfänger für
Kurzwellenhörer bieten im Langwellenbereich nur eine bescheidene
Empfindlichkeit, die allenfalls für den Empfang des leistungsstarken
Rundfunkdienstes ausreicht.
Noch wichtiger als die Empfindlichkeit sind Empfängereigenschaften wie Selektion (die Sendestellen liegen in der Frequenz dicht nebeneinander) und Signalfestigkeit (die. Sendestellen verwenden teilweise sehr hohe Leistungen, deren Reichweite auch von der Thermodynamik abhängt).
Mit einem ZF Filter in AM Bandbreite (9 oder 6 kHz) ist der Rundfunkempfang
möglich, sowie der Empfang des Funknavigationsverfahrens LORAN, aber auch
nicht mehr. Ein ZF Filter in SSB Breite von 2300 Hz ist nur zum vernünftigen
Empfang einer einzigen Sendestelle geeignet (DCF42 auf 123,7 kHz). Alle
anderen Sendestellen erfordern ZF Filter in CW Breite. Die in vielen
Empfängern für CW vorgesehene Bandbreite von 500 Hz ist auf Langwelle fast
schon zu breit um alle Stationen sauber trennen zu können, aber es geht
schon recht gut. Optimal sind Bandbreiten zwischen 300 und 200 Hz.
Wie erwähnt verwendet der Rundfunkdienst die Modulationsart AM, die jeder
übliche Empfänger problemlos verarbeitet. Etwa 17 Stationen lassen sich in
Deutschland empfangen, angefangen vom Deutschlandfunk aus Donebach auf 153
kHz bis zur irischen Station Atlantic 252 und der algerischen Station aus
Tipaza, beide auf 252 kHz.
Das Funknavigationsverfahren LORAN sendet eine Serie von kurzen Impulsen der
Frequenz 100 kHz aus und belegt dabei die Bandbreite von 90 kHz bis 110 kHz.
Auf 100 kHz abgestimmt und mit AM empfangen, hört man ein Geräusch ähnlich
dem von auf ein Kuchenblech fallenden Erbsen.
Stimmt man den Empfänger auf 122,5 kHz, wählt USB und eine Bandbreite von
2300 Hz, dann hört man DCF42 aus Mainflingen. Dort werden schnelle Daten
ausgesendet, die von speziellen Empfängern aufgenommen, Korrekturdaten für
GPS Navigationsgeräte liefern.
Damit enden die Empfangsmöglichkeiten von einfachen Empfängern, die keine CW
Filter besitzen. Die Mehrheit der restlichen empfangbaren Dienste senden im
Verfahren Frequenzumtastung (FSK) digitale Signale aus. Symmetrisch zur
Nennfrequenz strahlen diese Dienste entweder eine tiefere, oder höhere
Frequenz aus, die für die zwei möglichen logischen Zustände des digitalen
Signals stehen. Die Abweichung der beiden Frequenzen von der Nennfrequenz
heißt Hub, der gegenseitige Abstand Shift.
Die Besitzer von 500 Hz CW Filtern können gut die beiden Fernwirkstationen
der Europäischen Funk-Rundsteuer GmbH, DBF39 in Burg auf 139 kHz und DCF49
in Mainflingen auf 129,1 kHz empfangen. Dort werden Kommandos und kurze
Daten ausgesendet, um zentrale Steuerungen zu aktivieren oder zu
programmieren. Weitere Informationen unter http://www.efr.de/ Mit den
restlichen Stationen gibt es bei 500 Hz Filter eventuell Probleme wenn
Stationen dicht benachbart sind.
Mit 200 Hz CW Filter sind gut empfangbar, DDH47 http://www.dwd.de/ der
Deutsche Wetterdienst aus Pinneberg auf 147,3 kHz. Er sendet
Wetterinformationen und Beobachtungen für die Seefahrt. Sowie DHO die
Funkstelle der Deutschen Marine in Ramsloh auf 23,4 kHz. Von dort aus gehen
Informationen und Anweisungen an die Flotte, inklusive U-Boote.
Selbverständlich ist dieser Funkverkehr verschlüsselt.
Viele weitere Stationen, mit ähnlicher Modulation wie DHO sind empfangbar,
u.a. 141,1 kHz, 118,8 kHz, 82,8 kHz, 68,9 kHz, 68 kHz, 65,8 kHz, 62,6 kHz,
57.7 kHz, 57,4 kHz, 54 kHz, 53,7 kHz, 45,9 kHz, 40,7 kHz, 37,5 kHz, 24 kHz,
20,9 kHz, 19,6 kHz und 18,2 kHz. Dabei dürfte es sich mindestens zur Hälfte
um militärische Dienste handeln, zur anderen Hälfte um zivile
Küstenfunkstationen.
Vom Funkdienst für Zeit und Standardfrequenz hören wir im wesentlichen
getastete Trägerfrequenzen. So zB auf 77,5 kHz die Station DCF77 in
Mainflingen, auf 75 kHz die schweizer Station HBG und auf 60 kHz die
englische Station MSF.
Auf 131,7 kHz und 144,6 kHz sind rhythmische Xylophonklänge zu hören, die
von Datatrak (Firmenbezeichnung) Stationen, wahrscheinlich aus den Benelux
Ländern ausgestrahlt werden. Diese Signale werden von speziellen Empfänger
in LKW, Sicherheitsfahrzeugen und ähnlichem aufgenommen zur Ermittlung des
eigenen Standortes. Über andere Funkwege (Zellularfunk) melden die Fahrzeuge
ihren Standort an die Zentrale von Datatrak.
Nicht immer zu empfangen und oft von Gewitterstörungen maskiert ist das
Funknavigationsverfahren der GUS mit der Bezeichnung RSDN-20 (von den USA
Alpha genannt). Ende 1999 und in diesem Jahr konnten 2 Stationen auf 3
Frequenzen gehört werden, 14,881 kHz, 12,649 kHz und 11,905 kHz. Man hört
pro Station mindestens ein Piepzeichen alle 3,6 Sekunden.
Amateurfunk
Und da wäre noch der Amateurfunkdienst, der seit einiger Zeit wieder auf
Langwelle im Bereich 135,7kHz bis 137,8 kHz arbeiten darf. In den meisten
europäischen Ländern sind 1W abgestrahlte Leistung erlaubt, in Deutschland
ist die Senderleistung (noch) auf 20W beschränkt. Je nach Empfangsantenne
und Störsignalen aus der Umgebung, sind die Amateursignale in einem Umkreis
von 300km gut zu empfangen. In der Nacht von Samstag auf Sonntag
9/10 September 2000 gelang die Überbrückung des Atlantik von England nach
Kanada (G0MRF mit VE1ZZ und VE1ZJ) auf Langwelle mit Amateurleistung.
Die Amateure verwenden entweder normale Morsezeichen oder eine extrem
langsame Variante der Morseschrift zum Empfang mit PC gestützen Mitteln.