UKW-Rundfunk

Rundfunkübertragungstechnik

UKW-Rundfunk (Englisch: FM radio) steht für Hörfunk auf Band II der Ultrakurzwelle.

Technische DetailsBearbeiten

 
Basisbandsignal eines UKW-Rundfunkprogrammes

Weltweit wird UKW-Rundfunk im CCIR-Band im VHF-Band II zwischen 87,5 MHz und 108 MHz ausgestrahlt, wobei einige Länder nur Teilbereiche verwenden. Das OIRT-Band von 65,8 MHz bis 74 MHz wird lediglich in Japan und einigen Ländern des ehemaligen Ostblocks sowie künftig auch Brasilien verwendet. Als Modulationsart wird Frequenzmodulation (FM) benutzt. Diese ermöglicht eine weniger störanfällige Übertragung von Tonsignalen, da sie im Vergleich zu der im Lang-, Mittel-, und Kurzwellenbereich verwendeten Amplitudenmodulation (AM) unempfindlicher gegenüber atmosphärischen Störungen ist. Im Band II stehen weiterhin 20,5 MHz Bandbreite zur Verfügung, was etwa zwanzig Mal so viel wie die 1,08 MHz des gesamten Mittelwellenbereichs sind. Dieser Bereich war ursprünglich in ein Kanalraster von jeweils 300 kHz Breite aufgeteilt. Verwendet wurde dieses Kanalraster nur in der Anfangszeit, später ist es einer flexiblen Zuordnung von Sendefrequenzen im 100-kHz-Raster gewichen, in Kabelnetzen sowie in Italien wird ein 50-kHz-Raster verwendet. Die jeweiligen nominellen Bandgrenzen werden meistens ausgespart; zum Beispiel dürfen in Deutschland die Frequenzen 87,5 und 108,0 MHz nur in Kabelnetzen als Trägerfrequenzen verwendet werden, weil ansonsten Artikel 4.4 und 4.5 des Weltfunkvertrags verletzt würden.[1]

Durch geschickte Frequenzvergabe versucht man zwischen relevanten Sendern einer Region einen Mindestabstand von 300 kHz einzuhalten. Dennoch steht den einzelnen Rundfunksendern eine gegenüber dem Rundfunk in den AM-Bändern wesentlich größere Bandbreite zur Verfügung, die es erlaubt, eine qualitativ hochwertige Tonqualität (High Fidelity) sowie zweikanalige Stereo-Übertragung zu realisieren. Zur Verbesserung des Signal-Rausch-Abstands werden beim UKW-Rundfunk außerdem die Höhen beim Senden angehoben und auf Empfängerseite wieder abgesenkt, was das Rauschen reduziert[2]. Diese Technik wird mit Emphasis bezeichnet. Die Zeitkonstanten dieser Präemphasis sind in den USA (mit 75 µs) und im Rest der Welt (mit 50 µs) unterschiedlich.

Zur Stereoübertragung wird das Pilottonverfahren genutzt.

Das Kanalraster erlaubt wegen der höheren Bandbreite die Übertragung weiterer Zusatzdienste wie beispielsweise des Radio Data System (RDS) bzw. der bis 2012 eingesetzten ARI-Kennung von Verkehrsfunk-Durchsagen.

Zwischen 1974 und 1998 wurde in Deutschland auf den Frequenzen 87,340 MHz und 87,365 MHz das sogenannte Eurosignal ausgestrahlt, ein drahtloser Personenrufdienst.

UKW-Rundfunk in ChinaBearbeiten

In China fängt das UKW-Band bereits bei 87 MHz an.

UKW-Rundfunk in französischen ÜberseegebietenBearbeiten

Anders als im französischen Kernland fängt in einigen französischen Überseegebieten (Französisch-Guayana, Guadeloupe, Martinique, Saint-Barthélemy, Saint-Martin, Saint-Pierre und Miquelon) das UKW-Band erst bei 88 MHz an.[3]

UKW-Rundfunk in Großbritannien und IrlandBearbeiten

In Großbritannien und Irland wird der Bereich von 88,0 MHz bis 107,9 MHz verwendet.

UKW-Rundfunk in den Ländern OsteuropasBearbeiten

In den ehemals sozialistischen Ländern Osteuropas (mit Ausnahme der DDR), der Sowjetunion und der Mongolei wurde der Frequenzbereich von 65,9 bis 73,1 MHz, das so genannte OIRT-Band, für UKW-Rundfunk festgelegt. Erst nach der Wende 1989/90 wechselten einige Länder schrittweise auf das Band II, das in den westeuropäischen Ländern verwendet wurde.

Heute sind vielfach noch beide Frequenzbereiche aktiv – in Russland unterscheidet man beispielsweise (im Alltagssprachgebrauch) zwischen FM (87,5 MHz bis 108,0 MHz) und UKW (65,9 bis 73,1 MHz).

Anders als im D-A-CH-Raum kann in Russland die Trägerfrequenz 87,5 MHz regulär genutzt werden. Zum Beispiel sendet in Moskau Business FM auf dieser Frequenz. Außerdem sendet im polnischen Częstochowa Polskie Radio 1 auf dieser Frequenz.

Das OIRT-Band wird durch die Fußnoten 5.175 und 5.177 zum Weltfunkvertrag garantiert.[4]

UKW-Rundfunk in JapanBearbeiten

In Japan wird für den UKW-Rundfunk der Frequenzbereich 76 bis 90 MHz, dessen Obergrenze auf 95 MHz angehoben werden soll, verwendet.[5]

Wie im D-A-CH-Raum wird in Japan ein 100-kHz-Kanalraster verwendet.

Wie im D-A-CH-Raum können in Japan die jeweiligen Bandgrenzen (dort: 76,0 und 95,0 MHz, sowie vorerst noch 90,0 MHz) nicht als Trägerfrequenzen verwendet werden, während die Trägerfrequenz 87,5 MHz in Japan von NHK verwendet wird.[6]

Das japanische UKW-Band wird durch die Fußnote 5.183 zum Weltfunkvertrag garantiert.[7]

UKW-Rundfunk in NorwegenBearbeiten

In Norwegen wird der analoge UKW-Rundfunk seit dem 13. Dezember 2017 nur noch für Lokalradios verwendet.

UKW-Rundfunk in SüdkoreaBearbeiten

In Südkorea wird für den UKW-Rundfunk der Frequenzbereich 88 bis 108 MHz verwendet.

UKW-Rundfunk in SüdostasienBearbeiten

In Kambodscha, Laos und Thailand wird für den UKW-Rundfunk der Frequenzbereich 87,5 bis 108 MHz mit einem (nicht konsequent eingehaltenen) Kanalraster von 250 kHz verwendet; anders als im D-A-CH-Raum können auch die Bandgrenzen als Trägerfrequenzen verwendet werden.[8]

UKW-Rundfunk in den Vereinigten StaatenBearbeiten

In den USA ist der nutzbare Frequenzbereich auf 87,9 bis 107,9 MHz festgelegt, es wird ein ungerades 200 kHz-Raster verwendet (87,9 MHz, 88,1 MHz, 88,3 MHz … 107,9 MHz).

Die Höhenanhebung beim Senden beträgt in ganz Nordamerika und etlichen anderen Ländern (u. a. auch Kolumbien, Korea und der Vatikan, teilweise ist das aber in Ländern nicht mal einheitlich) 75 µs, in Gegensatz zu den 50 µs der meisten anderen Ländern. Hieraus ergeben sich Unterschiede in der Wiedergabe im Hochtonbereich.

GeschichteBearbeiten

1925 fand zwischen Jena und Kahla die erste UKW-Übertragung der Welt durch Professor Abraham Esau statt.

Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden auf der Internationalen Rundfunkkonferenz in Atlantic City die Frequenzen für europäische Rundfunksender neu vergeben. Nach dem Kopenhagener Wellenplan erhielten die Verlierer-Staaten nur sehr wenige, ungünstige Frequenzen im Mittelwellenbereich zugeteilt. Daher wurde insbesondere in diesen Staaten die Projektierung von Ultrakurzwellensendern forciert. Der erste europäische UKW-Sender wurde am 28. Februar 1949 in München-Freimann vom Bayerischen Rundfunk (90,1 MHz) in Betrieb genommen.

Anzahl der UKW-Sendestationen (Funkmasten) in der Bundesrepublik Deutschland 1952
Bayerischer Rundfunk 027
Hessischer Rundfunk 007
Nordwestdeutscher Rundfunk 029
Radio Bremen 002
Süddeutscher Rundfunk 012
Südwestfunk 027
Sender Freies Berlin 002
Insgesamt 106

Die ersten Stereo-Sendungen auf UKW in Deutschland strahlte der Sender Freies Berlin anlässlich der Funkausstellung 1963 aus. Ab 1968 strahlte jede Landesrundfunkanstalt mindestens ein UKW-Programm in Stereo aus.

Bis 1964 wurden für den UKW-Rundfunk in Deutschland nur Frequenzen von 87,5 MHz bis 100 MHz eingesetzt. Dann wurde der Frequenzbereich erweitert, zunächst bis 104,5 und ab 1968 bis 108 MHz. Die Empfänger-Hersteller zogen mit Verzögerung nach, weshalb in den 1970er Jahren Geräte mit einer UKW-Skala bis 104,5 neben solchen bis 108 MHz angeboten wurden. Die Frequenzen oberhalb 100 MHz wurden erst nach der Einführung von Privatsendern (ab etwa Mitte der 1980er Jahre) im großen Stil koordiniert. Deshalb sind hier die meisten privaten Programmanbieter zu finden.

In Deutschland werden UKW-Sender zurzeit (2014) von den neun Landesrundfunkanstalten, dem Deutschlandradio (mit den beiden UKW-Programmen Deutschlandfunk und Deutschlandfunk Kultur), von den Soldatensendern wie AFN und BFBS und von privaten Programmanbietern betrieben.

Seit 2006 ist in Deutschland und in der Schweiz der Betrieb von UKW-Sendern mit kurzer Reichweite von einigen Metern (bis zu 50 nW ERP erlaubter Strahlungsleistung), z. B. zur Übertragung von Signalen eines MP3-Players zum Autoradio, erlaubt.[9] Diese Geräte werden im Handel als FM-Modulator, FM-Transmitter (Minisender) usw. angeboten.[10]

Die Zukunft des UKW-RundfunksBearbeiten

Als Nachfolger des analogen UKW-Rundfunks wurde der digitale Rundfunk in Gestalt von DAB (Digital Audio Broadcasting) angesehen. Es war vorgesehen, in der EU die analoge Verbreitung von Rundfunkprogrammen im Jahr 2012 einzustellen, wenn sich der digitale Rundfunk verbreitet hätte. Dieses Ziel wurde deutlich verfehlt, siehe Analogabschaltung. In Deutschland und Österreich konnte sich der herkömmliche DAB-Standard nicht durchsetzen, in Österreich wurde er sogar ganz eingestellt. Inzwischen wurde, zunächst in Deutschland, später auch in Österreich der inkompatible Nachfolger DAB+ eingeführt. In der Schweiz war die Einführung von DAB zwar erfolgreicher, es wurde aber auch dort mittlerweile durch DAB+ ersetzt. Im Rest von Europa ist die Situation unübersichtlich, mancherorts wurde der Betrieb wieder eingestellt, in anderen Ländern scheint er teilweise erfolgreich zu sein. Siehe auch Digital Audio Broadcasting in Europa

Situation in DeutschlandBearbeiten

Im Jahr 2000 stellte die Bundesregierung fest, „dass […] der UKW-Hörfunk durch Digital Audio Broadcasting (DAB) abgelöst werden soll.“ Voraussetzung hierfür wäre, dass sich DAB im Markt durchsetzt. Durch gemeinsame Anstrengungen aller Beteiligten sollte erreicht werden, dass im Jahr 2010 die weit überwiegende Mehrzahl der Hörer Digitalradio nutzt und damit die analoge Hörfunkübertragung ab 2010 auslaufen könnte. Schon im Jahr 2005 stellte die Initiative Digitaler Rundfunk in einem Bericht fest, dass sich DAB noch nicht hinreichend etablieren konnte und daher der analoge UKW-Hörfunk noch auf lange Sicht der wichtigste Verbreitungsweg bleiben wird. Ungeachtet dessen wird an dem Ziel, die analoge UKW-Hörfunkübertragung durch ein digitales System zu ersetzen, weiterhin festgehalten und das Band II soll dauerhaft dem Rundfunk zur Verfügung stehen.

Zwischenzeitlich gab es Überlegungen, den UKW-Bereich mit den schmalbandigen Systemen DRM+ oder HD-Radio zu digitalisieren. Diese Technik hätte es erlaubt, einzelne UKW-Frequenzen von analoger auf digitale Nutzung umzustellen. Nachdem die Einführung von DAB misslang, wurde 2011 mit der Einführung des Nachfolgers DAB+ ein weiterer Versuch gestartet. Da die Standards inkompatibel sind, müssen neue Geräte angeschafft werden. Dennoch zeigen sich teilweise Erfolge bei der Verbreitung.

Vor der Analogabschaltung wurde Hörfunk in den Kabelnetzen ebenfalls über UKW übertragen und dabei meist ortsübliche Sender auf abweichenden Frequenzen in die Kabelnetze eingespeist. Beispielsweise wurde SFB 1 in Berlin (terrestrische UKW-Frequenz 88,8 MHz) bei Kabel Deutschland auf der UKW-Frequenz 94,85 MHz übertragen, weil diese Frequenz terrestrisch nicht genutzt wurde und deshalb für die Verwendung im Kabelfernsehen frei war.[11] Die Sender empfahlen teilweise, anlässlich der Analogabschaltung im Kabel dieselben Empfänger statt am Kabel an einer terrestrischen Antenne anzuschließen, um den Neukauf eines digitalen Receivers umgehen zu können.[12][13] Mit Vodafone Kabel Deutschland hat der erste große Betreiber eines deutschen Kabelfernsehnetzes die UKW-Übertragung zum November 2018 beendet. Unitymedia hingegen hält noch an einer Einspeisung von UKW-Rundfunk im Kabelnetz fest. Für UKW im Kabel, das abgeschaltet werde, sei nach Angabe der Initiative „Digitales Kabel“ (Interessenvertreter mehrerer Kabelnetzbetreiber) der digitale Nachfolgestandard DVB-C,[14][15] obwohl auch DAB bzw. DAB+ als Nachfolger für bis zu 200 Hörfunkprogramme im Kabelnetz verfügbar wären und in Tests u. a. vom Bayerischen Rundfunk bereits eingesetzt wurde.[16] In Sachsen darf in ungünstigen topographischen Lagen, wo teilweise Einschränkungen beim terrestrischen UKW-Empfang bestehen, UKW im Kabel über das von der Regierung beschlossene Abschaltdatum hinaus weiterverbreitet werden.[17]

Situation in ÖsterreichBearbeiten

Situation in der SchweizBearbeiten

Situation in ItalienBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. http://search.itu.int/history/HistoryDigitalCollectionDocLibrary/1.43.48.en.101.pdf Radio Regulations, edition of 2016: Volume 1: Articles – 1.43.48.en.101.pdf
  2. Diese als Preemphasis bezeichnete Vorverzerrung ist mit der Einführung von Stereofonie und der Veränderung heutiger Musik aber eher kontraproduktiv, da das Multiplexverfahren für Stereosignale ein eher weißes Rauschen erzeugt (statt dem Dreiecksrauschen) und der seit den 1980er Jahren gestiegene Hochtonanteil „moderner“ Musik Aussteuerungsprobleme verursacht.
  3. https://www.anfr.fr/fileadmin/mediatheque/documents/tnrbf/TNRBF_Ed2013_Mod8_-_Version_du_19_f%C3%A9vrier_2016.pdf Französischer Frequenznutzungsplan
  4. http://search.itu.int/history/HistoryDigitalCollectionDocLibrary/1.43.48.en.101.pdf Radio Regulations, edition of 2016: Volume 1: Articles – 1.43.48.en.101.pdf
  5. Die FM-Story. Abgerufen am 13. Juli 2017.
  6. http://www.fmlist.org/ul_frameset.php
  7. http://search.itu.int/history/HistoryDigitalCollectionDocLibrary/1.43.48.en.101.pdf Radio Regulations, edition of 2016: Volume 1: Articles – 1.43.48.en.101.pdf
  8. http://www.fmlist.org/ul_frameset.php
  9. Vfg 7 / 2006 Allgemeinzuteilung von Frequenzen in den Frequenz bereichen 87,5- 108 MHz, 863- 865 MHz und 1795- 1800 MHz für drahtlose Audio-Funkanwendungen. Bundesnetzagentur, abgerufen am 14. Februar 2017.
  10. Bundesnetzagentur gestattet Privatfunk mit 50 Nanowatt auf heise online vom 8. März 2006
  11. Berliner Kabelnetz im Helpdesk von Kabel Deutschland von 1991, abgerufen am 18. März 2019
  12. Kabelnetze auf digital umgestellt. br.de, 24. Januar 2019
  13. Abschaltung analoger Kabelprogramme: Alle Infos. NDR, 22. Januar 2019
  14. Ihre Fragen zur Digitalumstellung im Kabel.
  15. Michael Fuhr: Vodafone schaltet UKW-Hörfunk im Kabel ab. Teltarif, 16. Oktober 2017
  16. Michael Fuhr: Digitalradio DAB+ kommt in Deutschland ins Kabel. Teltarif, 4. Februar 2018
  17. Kabelfernsehen ab Montag nur noch digital zu empfangen. Freie Presse, 4. Januar 2019

WeblinksBearbeiten