Am Anfang war die Mittelwelle

Die erste, am 19. Dez. 1924 in Hannover, auf Mittelwelle ausgestrahlte Hörfunksendung konnten nur wenige Rundfunkteilnehmer (mit Detektorenempfänger) empfangen. Den ersten UKW-Sender nahm der Bayerische Rundfunk am 28. Februar 1949, Rosenmontag, um 16.30 Uhr in München-Freimann auf der Frequenz 90,7 MHz in Betrieb, gefolgt vom Nordwestdeutschen Rundfunk am 1. März 1948. Beide Sender hatten eine Sendeleistung von 250 Watt. Der UKW-Rundfunk war nun etabliert. Nach Einführung des privaten Rundfunks in Niedersachsen im Jahre 1985 ist die Kapazität des UKW-Bandes heute nahezu erschöpft.

Variationen aus dem Kaiserquartett von Haydn begleitet von Knistern und Knacken: So bot sich den wenigen Rundfunkteilnehmern mit Detektorempfänger die erste in Hannover, am 16. Dezember 1924, ausgestrahlte Hörfunksendung auf Mittelwelle. Im Laufe der Zeit wurden die Sendeleistungen höher, das Sendernetz dichter und die Rundfunkgeräte technisch besser und komfortabler. Der eingeengte Hörfrequenzbereich und die atmosphärischen Störungen blieben jedoch Kennzeichen der Lang- und Mittelwelle.

Das neue UKW-System und die entsprechenden UKW-Empfangsgeräte (natürlich noch mit Röhren bestückt) gewährleisteten einen wesentlich besseren Empfang. Die Anzahl der zu empfangenden Programme wurde größer. Die Landesrundfunkanstalten begannen mit der Produktion und Ausstrahlung zusätzlicher Rundfunkprogramme. Nach Einführung des privaten Rundfunks in Niedersachsen im Jahre 1985 ist die Kapazität des UKW-Bandes heute nahezu erschöpft.

Das Hörfunksystem der Zukunft, Digital Radio (DAB)

Digital Radio (DAB, Digital Audio Broadcasting): Verbesserte Empfangsbedingungen im Kraftfahrzeug, Klangqualität nahe der CD-Qualität und Zusatzdienste, die auch auf einem Bildschirm sichtbar werden können. In Norddeutschland ist seit 01.07.2000 ein Digital Radio Sendernetz in Betrieb.

Verbesserte Empfangsbedingungen im Kraftfahrzeug, Klangqualität nahe der CD-Qualität und Zusatzdienste, die auch auf einem Bildschirm sichtbar werden können: Das sind einige der besonderen Merkmale, die Digital Radio (DAB, Digital Audio Broadcasting) kennzeichnen.
Digital Radio kann in 1,5 MHz breiten Frequenzbändern mit je rund 1,5 Mbit/s Brutto-Datenrate 6-7 Hörfunkprogramme übertragen, die mittels dem Codierverfahren MPEG Layer 2 datenreduziert wurden. Das System nutzt die Mehrfachausbreitungen (Reflexionen), die beim UKW-Rundfunk hörbare Störungen zur Folge haben, für einen besseren Empfang aus. In einem DAB-Gleichwellennetz (mehrere Sender arbeiten auf der gleichen Frequenz) kann der DAB-Empfänger die zeitlich unterschiedlich einfallenden Signale (der einzelnen Sender und deren Reflexionen) noch verarbeiten und ein stärkeres Gesamtsignal daraus bilden, d.h. störungsfreier Empfang ist gewährleistet.
Welche Vorteile wird Digital Radio dem Endverbraucher bringen? Zum störungsfreien Ton kann DAB z.B. auch jederzeit abrufbare Verkehrsinformationen, Verbrauchertipps, Stadtpläne, regionale Informationen und andere Mediendienste liefern. Egal ob stationär mit einem Digital Audio-Heimempfänger oder einer PC-Einsteckkarte, mobil im Kraftfahrzeug oder auf dem Campingplatz, die Datenströme kommen über den Äther und werden hör- und sichtbar. Anstelle der Hörfunkprogramme kann mit diesem System auch ein Bewegtbild - z. B. in öffentliche Verkehrsmittel - übertragen werden. Somit ist Digital Multimedia Broadcasting (DMB) ein System, das insbesondere mobilen Nutzern die Möglichkeit bietet, aktuelle Bewegtbild-Informationen in Echtzeit zu empfangen.

In Niedersachsen ist seit 01.07.2000 ein Digital Radio - Sendernetz in Betrieb. Im Bereich von Stadthagen bis Helmstedt (A 2) und von Bremen (A 27) und Hamburg (A 7) bis nahezu Göttingen (A 7) kann mobil auf dem Kanal 12 A ein Ensemble von 6 Hörfunkprogrammen und 1 Traffic Info Channel empfangen werden. Neben den öffentlich rechtlichen Programmen von NDR 1, NDR 2 , NDR 4 Info, Deutschlandfunk und Deutschland-Radio wird das Programm "Klassik digital Nord" als gemeinsames Programm der privaten Hörfunksender Niedersachsens ausgestrahlt.

In der Zwischenzeit soll die DAB-Sendeabdeckung in Deutschland etwa 80% betragen. In meinem Bekanntenkreis kenne ich jedoch niemanden, der einen DAB-Empfänger besitzt. Ich selbst auch nicht. Wozu auch? Deshalb denke ich, dass DAB auf Kurz oder Lang zum scheitern verurteilt ist. Wer noch mehr über DAB in Erfahrung bringen möchte kann >HIER< draufklicken.

DRM+ im Vergleich zu DAB

Das DRM-Konsortium will zudem den Übertragungsmodus für Frequenzen über 30 MHz als DRM+ weiterentwickeln. Dieser Bereich ist ausschließlich für die lokale Versorgung geeignet. Die klanglichen Einschränkungen der Mittel- und Kurzwelle entfallen hier, vielmehr ist die Klangqualität dem etablierten DAB-System weit überlegen. Denn bei höheren Bandbreiten sind Datenraten von 100 bis 300 kbps möglich, die sich von CD-Qualität kaum unterscheiden. Damit positioniert sich DRM als Alternative zum digitalen Radiostandard DAB.

DRM - Auch die Mittel- und Kurzwelle werden digital

DRM (Digital Radio Mondiale) ist ein Zusammenschluss von heute über 80 Organisationen aus den Bereichen Rundfunk, Industrie und Verbände sowie Programmanbieter und Netzbetreiber, die einen internationalen Standard zur Verbreitung von digitalen Rundfunksendungen im Frequenzbereich bis 30 MHz entwickelt haben. Gegründet wurde das DRM-Konsortium 1998 in Guangzhou in China.

Das System DRM wird mittel- und langfristig die analogen Mittelwellen- und Kurzwellen-Sendungen ablösen. Mit dem genutzten Mehrträgerverfahren (COFDM) und der Audio-Codierung MPEG 4-AAC-SBR lassen sich in einem 9 kHz breiten Rundfunkkanal bis zu 22 kbit/s Datenrate störungsfrei übertragen. Mit diesen Parametern lässt sich über Mittel- oder Kurzwelle eine dem UKW-Rundfunk ähnliche monorale Qualität übertragen. Ab Mitte 2003 wird die Deutsche Welle ihre Kurzwellenübertragungen auch im Standard DRM durchführen.


Die Geschichte von DRM (Digital Radio Mondiale) ...

Die Ursprünge von DRM gehen auf das Jahr 1996 zurück, als sich einige internationale Rundfunkveranstalter und Unternehmen aus der Rundfunkindustrie bei einem Treffen in Paris Gedanken über die Zukunft des AM-Frequenzbereiches unter 30 Megahertz machten. Schnell wurde deutlich, dass das langfristige Überleben dieses Frequenzbereiches nur durch einen neuen digitalen Standard gesichert werden kann. Nach einigen vorbereitenden Treffen verschiedener Arbeitsgruppen mit potenziellen DRM-Mitgliedern, unter anderem Deutsche Welle, Deutsche Telekom, Voice of America, BBC, Sony, Telefunken und Thomcast (neu: THOMSON Broadcast & Multimedia), wurde dann 1998 im chinesischen Guangzhou das DRM-Konsortium gegründet, das inzwischen auf über 72 Mitglieder (Stand: Mitte 2002) angewachsen ist.

Das DRM-Konsortium hat sich die Entwicklung eines weltweiten Standards für die digitale Lang-, Mittel- und Kurzwelle zum Ziel gesetzt und einen Systemvorschlag bei der ITU (International Telecommunications Union) zur Standardisierung eingereicht. Diesen hat die ITU im April 2001 als offizielle Empfehlung verabschiedet. Im Oktober 2001 wurde das DRM-System bei ETSI (European Telecommunications Standards Institute) standardisiert, und im März 2002 erfolgte die Publicly Available Specification des Systems bei der IEC (International Electrotechnical Commitee). Auf der IFA 2001 in Berlin konnte die Öffentlichkeit erstmals live Testvorführungen von fünf verschiedenen Mittelwellenprogrammen sowie zwei Kurzwellenprogrammen mit dem DRM-System beiwohnen. Die T-Systems als Netzbetreiber und ihre DRM-Partner Telefunken (Sender), Fraunhofer Gesellschaft für Integrierte Schaltungen und Coding Technologies (Receiver) ermöglichten den Empfang der Programme von Megaradio, SFB, SWR, Deutschlandradio / Deutschlandfunk und Deutsche Welle. Diese waren sowohl stationär wie auch mobil in einem von T-Systems ausgerüsteten Fahrzeug von fünf verschiedenen Sendestandorten zu empfangen.

Technische Hürden...

Doch um DRM zu einem Erfolg zu machen, stand das Konsortium noch vor einigen Hürden: Die Frequenzbereiche, die den einzelnen Sendern zur Verfügung stehen, sind sehr schmal und bieten damit wenig Bandbreite für die digitalen Audiosignale. Außerdem entstehen gerade auf den großen Distanzen starke Störungen und Verzerrungen. Daher benötigte man ein leistungsstarkes Kompressions- und ein robustes Übertragungsverfahren, die in der Lage sind, Übertragungsfehler und -aussetzer effektiv zu kompensieren. In Sachen Audiokompression hat man sich für MPEG Advanced Audio Coding (AAC) in Kombination mit der Spectral Band Replication (SBR) von Coding Technologies entschieden, die zusammen das weltweit derzeit leistungsfähigste Kompressionsverfahren bilden. AAC allein ist bereits um 30 Prozent effektiver als der bekannte MP3-Codec. Doch angesichts der eng begrenzten Bandbreite reichte das allein nicht aus: Mit Hilfe der zusätzlich angewandten Spectral Band Replication (SBR) kann die Datenrate bei gleichbleibend hoher Klangqualität um weitere 40 Prozent reduziert werden. Dadurch ist es möglich, ein hochwertiges Audiosignal bei einer Datenrate von 25 Kilobit pro Sekunde zu übertragen – wenig mehr als ein Drittel einer ISDN-Leitung. Zum Vergleich: Eine Audio-CD hat eine Datenrate von 1,4 Megabit pro Sekunde – mehr als das 50fache. Und selbst MP3-Dateien benötigen noch ungefähr 100 Kilobit pro Sekunde für eine akzeptable Tonqualität. Bei Programmen mit reinen Sprachinhalten – wie zum Beispiel Nachrichtensendungen – lässt sich die Bitrate im DRM-System sogar auf bis zu zehn Kilobit pro Sekunde reduzieren. Eine weitere Herausforderung für DRM ist die so genannte Multipath Propagation. Dieser Effekt, der besonders bei der Kurz-, Lang- und Mittelwelle auftritt, führt dazu, dass der Receiver die gleiche Funkwelle zeitversetzt aus verschiedenen Richtungen empfängt – beispielsweise auf Grund von reflektierenden Wolkenschichten. Um die auftretenden Verzögerungen – bis zu mehreren Millisekunden – in den Griff zu bekommen, kommt eine spezielle Kanalkodierung namens COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex) zum Einsatz. Hierbei wird das kodierte Signal mit einer Fehlerkorrektur versehen und dann über mehrere modulierte Trägerfrequenzen verteilt gesendet. Das komplizierte Verfahren sorgt – kurz gefasst – dafür, dass die sonst üblichen Störgeräusche und Signalschwankungen – so genannte Kanalfadings und Überlagerungen – nicht mehr auftreten. Außerdem erlaubt COFDM den problemlosen Betrieb von Gleichwellennetzen (Single Frequency Networks), also die Versorgung sehr großer Gebiete mit einem Programm auf der gleichen Frequenz von verschiedenen Sendern aus – bisher hatte es dabei in den Überlappungsgebieten stets Störungen gegeben.

Empfangsinformationen auf Nebenkanälen...

Ebenfalls problematisch war bislang der häufig auftretende Frequenzwechsel: Auf Grund atmosphärischer Einflüsse ist die Ausbreitung der Funksignale in der Mittel- und Kurzwelle tagsüber anders als nachts. Damit sich Sender in verschiedenen Regionen nicht gegenseitig in die Quere kommen, wird manchmal mehrmals am Tag die Sendefrequenz gewechselt – und diese ist bei dem gleichen Sender in verschiedenen Ländern mitunter auch noch unterschiedlich. Daher werden bei DRM parallel zum Hauptdatenstrom noch zusätzliche Empfangsinformationen auf Nebenkanälen ausgestrahlt – ähnlich dem RDS. Hier empfängt der Receiver auch Informationen über alternative Empfangsfrequenzen und -zeiten, so dass er automatisch den Kanal für einen optimalen Empfang wechseln kann.

Digital Radio Mondiale ist nicht der einzige Ansatz zur Digitalisierung des Hörfunks. Weltweit gibt es eine Reihe von Systemen, angefangen bei digitalen Satellitenradios bis hin zum Digital Radio/DAB. Das DRM-System und DAB/Digital Radio ähneln sich und verwenden als Basistechnologie das OFDM-System. Die digitale Empfangstechnologie und Signalverarbeitung ermöglichen es, ohne große Mehrkosten Empfänger zu bauen, die sowohl DRM wie auch Digital Radio/DAB empfangen können. Hier zeigte sich das DRM-Konsortium schon in der Vergangenheit stets offen für Gespräche und gegebenenfalls für Kooperationen.

Digitale Zusatzdienste für Fernfahrer...

DRM eröffnet mit seiner deutlich verbesserten Klangqualität und den digitalen Komfortfunktionen völlig neue Perspektiven im Hörfunk: Erstmals sind überregionale, nationale und sogar internationale Musikprogramme in hervorragender Qualität realisierbar und lassen sich überall ohne manuellen Frequenzwechsel empfangen. Daher gehören zu den ersten Zielgruppen auch Personen, die viel unterwegs sind: So existieren bereits Pläne für ein deutschsprachiges Trucker-Programm mit Country- und Western-Musik und speziellen Zusatzdatendiensten für Fernfahrer. Ein Jugendformat wird bereits heute durch Megaradio in nahezu bundesweiter Bedeckung über die Mittelwelle ausgestrahlt. Das Sendernetz von Mega Radio wird dabei von T-Systems betrieben. Zusätzlich erwägt auch ein Musik-Fernsehsender den Start eines deutschlandweiten neuen Teenie-Formates. Weitere Programme werden nach dem geplanten offiziellen Start von Digital Radio Mondiale im Jahr 2003 in der Kurz-, Lang- und Mittelwelle nicht lange auf sich warten lassen. Schon heute arbeiten übrigens fünf Sender regelmäßig im DRM-Betrieb – eine der Lizenzen dafür hat die Landesmedienanstalt Sachsen-Anhalt für den Sender Burg erteilt. T-Systems betreibt ein Gleichwellennetz in Berlin mit drei Sendern zu Testzwecken, und Deutschlandradio testet mit seinem Berliner Sender Britz das DRM-System.

Doch wie sieht es denn überhaupt mit den Empfangsgeräten und Datendiensten aus? DRM-Mitglieder sind hier von verschiedenen Seiten aktiv geworden: So fördert die Europäische Union das Radiate-Projekt (Beteiligte sind unter anderem T-Systems, Thales, Radio Nederland und Radio Canada) mit dem Ziel, DRM-Feldtests durchzuführen und die Ergebnisse in die weitere Entwicklung einfließen zu lassen. Die Bundesregierung unterstützt die Entwicklung der Empfängertechnologie im DiAM-XILICON-Projekt. Ziel ist es, Chipsets und Systemdesigns zu entwickeln, die dann von der Unterhaltungsindustrie direkt in ihre Receiver übernommen werden können. Coding Technologies erwägt, zusammen mit Partnerfirmen einen kompletten Receiver zu entwickeln, der in einer Kleinserie noch vor den Produkten der großen Unterhaltungselektronik-Konzerne auf den Markt kommen könnte.

Aber auch die Entwicklung von Datendiensten wird durch die Bundesregierung im Projekt Radio Mondo gefördert. An konsumentenorientierten Lösungen arbeiten hier T-Systems, Sony, Bosch, Atmel, Micronas und die Fraunhofer Gesellschaft. Letztere ist mit ihrem Erlanger Institut für Integrierte Schaltungen vertreten, das nicht nur durch die Entwicklung von MP3 auf sich aufmerksam machte, sondern auch einen sehr guten Ruf als Entwickler von digitalen Radiosystemen genießt.

Migration auf DRM...

Zu Beginn wird es fast ausschließlich Receiverlösungen am Markt geben, die sowohl weiterhin die analoge Mittel-, Lang- und Kurzwelle unterstützen als auch den neuen DRM-Standard. Der Grund liegt in der großen Verbreitung der analogen Technik: Weltweit sind mehr als zwei Milliarden Empfänger im Einsatz – es wird wahrscheinlich ein Jahrzehnt dauern, diese zu ersetzen. Bis dahin werden die meisten bisherigen Rundfunkveranstalter den Weg der sanften Migration gehen und nach Möglichkeit neben dem analogen auch das digitale Signal ausstrahlen. Im Rahmen der DRM-Einführung wird es auch zur Neuordnung der Frequenzbereiche kommen – hier sind T-Systems und andere Netzbetreiber involviert, diesen Prozess in Deutschland in Zusammenarbeit mit den Regulierungsgremien und Rundfunkveranstaltern so reibungslos wie möglich ablaufen zu lassen. Derzeit wird bei allen DRM-Partnern überprüft, welcher Aufwand erforderlich ist, bestehende analoge Sender auf das DRM-System aufzurüsten. Denn ein Ziel von DRM ist, einen möglichst hohen Investitionsschutz zu gewährleisten, um DRM auch für alle Länder der Erde erschwinglich zu machen. Zusätzliche Informationen und Hörbeispiele sind unter http://www.drm.org zu finden.


Die Zukunft von DRM...

Eine Umstellung auf das digitale Modulationsverfahren DRM (Digital Radio Mondiale) zeigte leider, dass es sich jedoch u.a. aufgrund technischer Mängel nicht durchsetzen konnte, da es tatsächlich störungsfrei nur im Nahbereich um die Sendetürme funktionierte. Analoge Mittel- und Langwellensignale zeichnen sich hingegen durch eine gute Reichweite aus. Sie eignen sich zur Versorgung von Gebieten ohne funktionierende UKW- oder DAB-Sendernetze, wie etwa Teile der offenen See oder von Naturkatastrophen betroffene Landstriche. Die Aufrechterhaltung einiger MW-Sender als „Backup“ dürfte sich vermutlich jedoch nur schwer rechtfertigen lassen.

2008 wurden täglich über 700 DRM-Sendestunden ausgestrahlt. Zwei große Hauptinitiatoren der Technik, die Deutsche Welle und die BBC, zogen sich aus der Weiterentwicklung 2012 zurück. Schwachpunkte sind nach wie vor (Stand 2012) auch die geringe Anzahl an DRM-tauglichen Empfängern und die geringe Marktbedeutung dieser Technik. Zudem werden die DRM-Sendungen in verschiedenen Daten-Formaten ausgestrahlt. Insgesamt konnte die DRM-Technik den anhaltenden Abbau von AM-Sendekapazitäten nicht aufhalten. Viele DRM-Sendungen werden eingestellt, weil die Betreiber die entsprechenden Sendeanlagen außer Betrieb nehmen oder abbauen. In Deutschland sendete sowohl der WDR als auch der BR in DRM auf Mittel- und Kurzwelle. Beide Sender gaben aber ihre AM-Sendeanlagen auf und damit auch die DRM-Ausstrahlungen.

 

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