Einleitung

Antennen dienen dem Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen. So einfach das klingt, so vielfältig kann ihr konkreter Verwendungszweck sein und so unterschiedlich sind Größe und Bauart der jeweiligen Antennen. Gewaltige Yagi-Gruppenantennen belauschen den Weltraum, um Signale außerirdischer Zivilisationen zu identifizieren. Parabolspiegel von faszinierendem Durchmesser kommunizieren mit der Internationalen Raumstation ISS oder mit noch ferneren Forschungssatelliten.

Mit Hilfe von Parabolantennen werden auch die Signale von den Bodenstationen zu den Fernsehsatelliten der Astra- und Eutelsat-Flotten übermittelt. Und mit genau solchen Schüsseln, nur im Kleinformat, holen wir uns heute Nachrichten, Sport und Unterhaltung via Fernsehgerät oder Rundfunkempfänger in unsere heimischen vier Wände. Selbst unsere alten, vielerorts fast ausgestorbenen Fernsehantennenwälder auf den Dächern waren letztendlich in den meisten Fällen nichts anderes, als eine Ansammlung unterschiedlichster kleiner Yagiantennen.

Die Geburt der Hochfrequenzphysik Ende des 19. Jahrhunderts war zugleich der Beginn einer der einschneidendsten Entwicklungen in der Menschheitsgeschichte. Die Engländer Faraday und Maxwell entdeckten und berechneten die grundlegenden Eigenschaften elektromagnetischer Felder und Wellen. Dem Deutschen Heinrich Hertz gelang 1886 mit einem einfachen Dipol (Zweipol) die experimentelle Bestätigung dieser theoretischen Annahmen. 1891 schuf der kroatische Physiker Nikola Tesla den nach ihm benannten Tesla-Transformator, mit dem es gelang, durch Funkeninduktion hochfrequente Spannungen zu erzeugen. Die Urform jedes Senders und Empfängers. Und der Petersburger Alexander Popow vollendete das Werk. Er setzte als Pionier der Radiotechnik Antennen ein, um am 24. März 1896 die Worte "Heinrich Hertz" über eine Funkdistanz von 250 Metern zu übertragen. Später überwand er Distanzen von mehr als 100 Kilometern. Sein Gerät zur Aufspürung und Registrierung elektrischer Schwingungen war faktisch der erste Radioapparat der Welt. Das Patent dafür ging allerdings im gleichen Jahr an den Italiener Marconi, der in den von ihm eingereichten Unterlagen ein dem Apparat Popows gleiches Prinzip beschrieb.

Grundprinzip Schwingkreis

Das, was wir im technischen Sinne als Antenne bezeichnen, ist letztlich immer eine bestimmte Anordnung von elektrisch leitenden Elementen. Bei der einfachsten Form, dem genannten Dipol, handelt es sich um einen offenen elektrischen Schwingkreis. Der wird mit einem hochfrequenten Wechselstrom gespeist. Erzeugt die Frequenz dieser Elektrizität eine Wellenlänge, die in etwa den Abmessungen des Dipols entspricht, so wird die zugeführte Energie in Form elektrischer und magnetischer Wellen mit Lichtgeschwindigkeit abgestrahlt. Fertig ist die Sendeantenne. Das Gegenstück, die Empfangsantenne, benötigt nun die möglichst gleichen Abmessungen, um eben diese Wellen wieder aufzufangen und - allerdings mit mehr oder weniger Verlust - in ihre energetische Grundform zurückzuverwandeln.

Bereits der Hertzsche Dipol verdeutlichte einige Grundprinzipien, die noch heute beim Bau und der Installation wirksamer Antennenanlagen von erheblicher Bedeutung sind. Stellen wir uns den Dipol als einen einfachen, geerdeten und an eine hochfrequente Stromquelle angeschlossenen metallischen Stab vor, so entfernen sich die Sendewellen parallel zu seiner Längsachse von ihm, nicht quer. Steht der Stab also aufrecht, wird rundum gesendet, respektive empfangen. Wir sprechen in diesem Falle auch von einer vertikalen Polarisation. Der liegende Stab entspricht also demzufolge einer horizontalen Polarisation. Er entfaltet dadurch zugleich eine erhebliche Richtwirkung, nämlich in 90 Grad zu seiner Achse. Dabei kann die Richtwirkung durch die Flankierung des Dipols mit weiteren, nicht elektrisch versorgten, aber Induktion empfangenden Stäben in Richtung des Sendeziels - Direktoren - noch erheblich gesteigert werden. Gleiches gilt natürlich auch für die Empfangsantenne.

Mit Schleifendipol Unterhaltung frei Haus

Nehmen wir nun statt des einfachen mal einen sogenannten Falt- oder Schleifendipol, eine nach unten offene und mit zwei Anschlüssen versehene Metallschleife, ergänzen sie mit diversen Direktoren in Richtung Sender und mit einem Reflektor, auf der dem Sender abgewandten Seite, dann haben wir eine klassische Richtantenne, eine Yagiantenne, wie sie von den frühen 1950er Jahren an eingesetzt wurde, um erst die Sender der ARD und später auch das ZDF zu empfangen. Ganze Generationen von Deutschen sind in den Jahrzehnten seither auf ihren Hausdächern herumgekrochen, um in akribischer Millimeterarbeit die richtige Position solcher Antennen zum Fernsehsender, und damit das beste Fernsehbild für die häusliche Flimmerkiste zu finden: Schneefrei und ohne Rauschen. Ein halbes Stündchen Angst in schwindelnder Höhe, und Rosenthal, Carrell oder Kulenkampff kamen samstags in bester Qualität in die gute Stube.

Die Ostdeutschen hatten damals ihre Antennen in Richtung Brocken oder Dequede in der Altmark zu drehen, um den Ostberliner Deutschen Fernsehfunk zu empfangen. Wer stattdessen den bayerischen Ochsenkopf oder den Westberliner Funkturm anpeilte, um die ARD zu sehen, musste in den frühen Jahren der deutschen Teilung damit rechnen, dass ihm zumindest die Antenne abgesägt wurde. Im schlimmsten Falle konnte dieser öffentlich nicht zu verbergende Versuch, die Wahrheit zu erfahren, leicht auch mit einer empfindlichen Geld- oder sogar Haftstrafe geahndet werden.

Die Hochfrequenzphysik und die entstehenden elektronischen Medien eröffneten den Menschen von Anfang an völlig neue, faszinierende Möglichkeiten, sich zu informieren, aber auch, sich die Zeit zu vertreiben und sich unterhalten zu lassen. Am Anfang der Entwicklung standen Rundfunkbeiträge im Mittelpunkt des menschlichen Interesses. Seit September 1922 werden in Deutschland regelmäßig Rundfunksendungen ausgestrahlt. 1926 fand anlässlich der Internationalen Funkausstellung in Berlin und der Einweihung des Funkturmes die erste Livesendung statt. Zu Zeiten des Nationalsozialismus gehörte die "Goebbelsschnauze", der Volksempfänger, zur Standardausrüstung fast jeden Haushaltes. Der deutsche Wiederaufbau, das Wirtschaftswunder, sind undenkbar ohne den Aufschwung, den die elektronischen Medien in den frühen 1950er Jahren genommen haben. Wenngleich der Rundfunk und später auch das Fernsehen bis noch in die 1980er Jahre hinein unter staatlichem Monopol stattfanden und erst danach private Stationen in Deutschland an den Start gehen konnten, die Menschen setzten alles daran, sich ein Rundfunk-, dann ein Fernsehgerät zuzulegen, später zwei oder drei. Verbunden damit war immer auch der Versuch, mit möglichst effektiven Antennenanlagen alles aus den "Empfangskisten" herauszuholen. Die ganze Bandbreite sozusagen.

Getümmel in den Ätherwellen

Die heute für die Aussendung und den Empfang elektromagnetischer Wellen genutzte Bandbreite, die Frequenzen also, liegen zwischen weniger als einem Gigahertz im sogenannten UHF-Bereich (Ultra High Frequency) und 300 Kilohertz bei den Langwellen. Dabei ist den Rundfunk- und Fernsehsendern von Amts wegen und nach internationaler Vereinbarung jeweils ein bestimmter Bereich zugewiesen, damit es nicht zu Überschneidungen und Störungen kommt. Schließlich tummeln sich mittlerweile viele andere Interessenten in den Ätherwellen: Schnell hatte das Militär die Bedeutung einer drahtlosen Informationsübermittlung erkannt und setzte bereits im Ersten Weltkrieg die entsprechende Technik ein. Inzwischen kommen zu Polizeifunk und Rettungsdiensten, Seefunk und Radio Data System (RDS), permanent ausgestrahltem Zeitzeichen und Verkehrsfunk TCM oder ARI, D- und E-Netzen für Handys und DECT für Festnetztelefone, WLAN für Computer und Funkfernsteuerungen für Autotüren und Garagen, Babyfones und CB-Funkgeräten für Kurzwellenfunker, GPS und Satellitenfunk auch noch unsere Modellautos und -flugzeuge, Wetterstationen, die miteinander Daten per Funk austauschen und selbst Küchenherde und Kaffeemaschinen, die wir über Funkbefehl fernstarten können. Um nur einen Bruchteil aufzuzählen.

Medial genutzt werden international Frequenzen von 148,5 Kilohertz (Langwellen-Rundfunk) bis 12,75 Gigahertz, für das Satellitenfernsehen DVB-S. Dazwischen müssen alle ihren Platz finden. Das geht nicht immer ohne Rangelei, denn der immer stärkere Ansturm auf die Frequenzen hat zu einer permanenten Verknappung von Bandbreite geführt. Ressourcenmangel also auch hier.

Rundfunk noch vorwiegend klassisch empfangen

Ungeachtet der Frequenzprobleme gehen die Rundfunksender nach wie vor überwiegend klassisch terrestrisch, also erdgebunden, on air. Das hat seine Ursache unter anderem in der Verwendung der "moderneren" Ultrakurzwelle, die nur eine Ausstrahlungsentfernung von selten mehr als 100 Kilometern erreicht, meist deutlich weniger. Die hängt ab von der Sendeleistung, dem Standort der Sendeanlagen und auch von der Wetterlage. Grundsätzlich können durch die geringe Abstrahlentfernung Frequenzen gebietsbezogen mehrfach vergeben werden. Niemanden stört, wenn in Hamburg und in München zwei verschiedene Sender auf 89,9 Megahertz ihre Zuhörer für sich gewinnen wollen. Bestenfalls im Autoradio oder im Handy mit RF-Tuner könnte das einmal zu Erstaunen führen.

Nach wie vor werden zumindest von einigen Sendern des öffentlich-rechtlichen Rundfunksystems auch die "klassischen" Rundfunkwellen wie Lang-, Mittel- und Kurzwelle bedient. Langwellensender benötigen einen hohen baulichen und energetischen Sendeaufwand, können nachts aber dann auch mehrere tausend Kilometer weit empfangbar sein. Deshalb senden Deutschlandradio und Deutschlandfunk unverdrossen auf ihren angestammten LW-Frequenzen und bedienen Deutsche und an Deutschland Interessierte weit entfernt von ihren Standorten Köln, Berlin oder Bonn.

Das sind die klassischen Wellenbereiche für den Empfang von Rundfunk und Fernsehen:

Langwelle: 148,5 kHz - 283,5 kHz 
Mittelwelle: 526,5 kHz - 1.606,5 kHz
Kurzwelle: 5,9 MHz - 26,1 MHz
Ultrakurzwelle: 87,5 MHz - 108 Mhz

Während beim Rundfunk (fast) alles noch beim Alten ist, hat sich die Situation im Fernsehbereich in den letzten Jahren dramatisch geändert. Rundfunk via Satellit ist eher das besondere Bonbon für die Freunde des Exotischen geblieben, um Spartensender zu empfangen und persönliche Vorlieben zu pflegen, oder für Migranten, um heimatliche Klänge auch im fernen Europa zu genießen.

Radikaler technischer Wandel bei TV-Empfang

Beim Fernsehen dagegen hat sich ein radikaler technischer Wandel vollzogen. Die unterschiedlichsten Übertragungs- und Empfangswege konkurrieren heute um die Gunst der Kunden: Satellitenfernsehen ganz vorneweg, Fernsehen über die Kabelnetze, TV über die Hochgeschwindigkeitsnetze ADSL der Telefonanbieter, selbst das Internet bietet vielfältige Möglichkeiten, um sich mit TV-Angeboten nach Wunsch und auf Abruf zu versorgen.

Der klassische, terrestrische Übertragungsweg via Sendemasten und Antennen wurde mittlerweile in Deutschland komplett von analog auf digital umgestellt. Im Jahre 2003 begann die Einführung des neuen digitalen terrestrischen Fernsehens DVB-T und ist laut den zuständigen Behörden weitgehend abgeschlossen. Stabilere Sendesignale, höhere Übertragungsqualität bei gleichzeitig deutlich verringertem Sendeaufwand und vor allem die Möglichkeit, mehr Programme auf den zur Verfügung stehenden Frequenzen zu platzieren waren ausschlaggebend für die Entscheidung zur Umstellung. Verbunden damit war eine manchmal recht aufgeregt geführte Diskussion darüber, ob DVB-T, oder besser, ob eine terrestrische Ausstrahlung überhaupt noch notwendig ist heutzutage. Zumal die jetzt verwendete Technik keine Sendungen im hochgelobten, hochauflösenden Format HDTV zulässt.

Der Vollständigkeit halber muss allerdings hinzugefügt werden, dass auch die digitalen Kabelnetze und die digital strahlenden Himmelskörper die Mehrzahl der Sendungen nicht in diesem Format übermitteln können, alldieweil, die Fernsehsender selbst senden zumindest im Free-TV so gut wie gar nicht in HDTV. Derzeit gibt es einige Stationen wie ARTE mit gelegentlichen Versuchsprogrammen in diesem Standard. Aber eine flächendeckende HDTV-Versorgung ist Zukunftsmusik. Produktionskosten, technische Aufrüstung der Übertragungswege, zur Verfügung stehende Bandbreiten - Hindernisse. Am schnellstens kommt der Zuschauer also bis auf Weiteres nur durch den Kauf eines Blu-Ray-Players und der entsprechenden Glitzerscheiben in den Genuss des wirklich hochauflösenden Fernsehens.

Natürlich werden überall entsprechende Pläne geschmiedet. Die Sender wollen demnächst in HDTV ausstrahlen, die Betreiber der Netze rüsten ebenfalls auf. Doch schon heute ist DVB-C, das digitale Kabelfernsehen, teurer als die analoge Variante. Auch DVB-T 2, die HDTV-Version des terrestrischen Fernsehens, ist in Vorbereitung. Aber weder die eben erst aufgebauten heutigen T-Sender noch die diesbezüglichen Empfänger werden wohl einfach umgestellt werden können. Mit anderen Worten also erneute gewaltige Kosten für die Betreiber. Oder richtiger gesagt, für die Gebühren- und Steuerzahler. Denn zum einen finanzieren die öffentlich-rechtlichen Rundfunkanstalten Auf- und Ausbau des DVB-T-Netzes, zum anderen erstatten der Bund beziehungsweise die Länder den privaten Sendern, die sich beteiligen, zumindest einen Teil der Aufwendungen.

Fakt ist, die Versorgung über dieses Netz ist regional sehr unterschiedlich und nirgendwo wird es wohl einmal über zwanzig, dreißig Sender hinauskommen. Da ist technisch einfach das Ende der Fahnenstange erreicht. Nicht überall werden gegenwärtig private Fernsehsender ins Netz eingespeist, Pay-TV ist über DVB-T heute nicht realisierbar und der Radioempfang ist auf die Region Berlin-Brandenburg beschränkt.

Die Hunderttausenden, die sich in den letzten Monaten und Jahren Set-Top-Tuner oder Fernsehgeräte mit direktem DVB-T-Empfang zugelegt haben, oder dies demnächst tun werden, setzen trotz alledem auf jeden Fall auf eine Technik, die Stand der Entwicklung und die für den Verbraucher relativ unkompliziert ist. Und bei Preisen für die DVB-T-Tuner ab 30 oder 40 Euro auch kostengünstig den Empfang modernen Fernsehens ermöglicht. Auch das gilt es zu bedenken: Eventuell wird DVB-T lang- oder gar schon mittelfristig der einzige Empfangskanal sein, bei dem über die ohnehin schon saftigen GEZ-Gebühren hinaus der Nutzer nicht noch zusätzlich zur Kasse gebeten wird. Zumindest die Kabelnetzbetreiber kassieren ihre Kunden bereits heute kräftig ab. Im Satellitenbereich wird immer mal wieder laut darüber nachgedacht, sich die Übertragungsleistung bezahlen zu lassen. Dann wird dort möglicherweise ähnlich wie im Kabel nicht nur Pay-TV entgeltpflichtig.

Derzeit, und das sagen nicht nur die Verkaufsexperten in den einschlägigen Fachgeschäften übereinstimmend, sondern bestätigen auch viele Fernsehzuschauer, liefern die Fernsehsatelliten Astra und Eutelsat allerdings die beste Fernsehqualität ins Haus. Und die größte Programmvielfalt. Mit der richtigen Technik kann der deutsche Satellitenfernsehzuschauer 3.000 Programme zappen, auch hier derzeit ohne einen Cent Zusatzkosten, allein 200 in deutscher Sprache.

Fachleute verhelfen zu medialer Zufriedenheit

Da auf kaum einem Feld die technische Entwicklung so rasant voranschreitet, wie bei der Unterhaltungselektronik, stehen wir eigentlich immer wieder aufs Neue vor der Frage einer Neuinvestition. Selbst dann, wenn unsere alten Videorekorder, DVD-Player und Fernsehgeräte es noch tun. Auch die Frage Geiz oder Qualität stellt sich uns in regelmäßigen Abständen dabei. Fakt ist, gute Technik, fachmännische Installation, haben ihren Preis. Aber sie bringen uns auch eher Zufriedenheit, als der billige Schnellschuss, das Superschnäppchen, wo nichts passt und nichts wie gedacht funktioniert.

Nach jeder CeBIT oder Funkausstellung warten zahlreiche neue Verlockungen auf uns im Elektronikhandel. Und auch die immer größer werdende Zahl von Programmanbietern offeriert uns immer neue Highlights. Spätestens, wenn dann zuhause der schicke Plasma- oder LCD-Fernseher mit einer Bilddiagonale von mindestens eineinhalb Metern einziehen soll, kommen wir nicht drum herum, uns für einen der digitalen Übertragungswege zu entscheiden. Dann folgen die veralteten analogen Kabel- und Satelliten-Tuner den analogen terrestrischen Flimmerkisten und wandern unweigerlich in die Elektroschrott-Sammelmobile.


(c) by Päffgen GmbH bzw. deren Autoren 2009, www.antennenbau.de

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