Siegeszug der Funktechnik

Wie die Erfindung Marconis die Welt veränderte

In einer Winternacht im Dezember 1894 sitzt der 22-jährige Italiener Guglielmo Marconi in seinem Arbeitszimmer und experimentiert. Er hegt einen kühnen Plan: Er will ein System entwickeln, mit dem man drahtlos über große Entfernungen Signale senden kann. Marconi ahnt nicht, wie sehr seine Idee die Welt verändern wird.

Die Grundlage für Marconis späteren Erfolg mit der drahtlosen Telegraphie lieferte der deutsche Physiker Heinrich Hertz. Ihm gelang es 1886, elektromagnetische Wellen von einem Sender zu einem Empfänger zu übertragen. Damit erbrachte er den Nachweis: Unsichtbare Wellen existieren und lassen sich sogar von Menschenhand erzeugen.

Signalübertragung im Zickzack

Karte: Funkmasten am Ärmelkanal
Karte: Funkmasten am Ärmelkanal

In Hertz' Versuchsaufbau entstanden die Wellen mit Hilfe kleiner Funken. Diese Funken sind die Namensgeber der drahtlosen Kommunikation.
Auch wenn man heute auf andere Weise elektromagnetische Wellen erzeugt: "Gefunkt" wird noch immer.

Als der junge Marconi von Hertz' Experimenten erfährt, ist er begeistert: Sollte es ihm gelingen, das Experiment nicht nur zu wiederholen sondern auch größere Entfernungen zu überbrücken? Ende des 19. Jahrhunderts galt es als unmöglich, über
längere Strecken zu funken. Der Grund: Elektromagnetische Wellen breiten sich geradlinig aus, genau wie das Licht. Sie würden der Erdkrümmung nicht folgen, sondern stattdessen im Weltall verschwinden, so die Annahme. Was die Gelehrten nicht wissen konnten: Die Wellen werden von einer Schicht aus elektrisch geladenen Teilchen, der Ionosphäre, reflektiert. Dadurch breitet sich das Signal zickzackförmig über die ganze Welt aus.

Schiffe nun nicht mehr isoliert

Elektromagnetische Wellen werden an der Ionosphäre reflektiert und breiten sich so zick-zackförmig über die ganze Welt aus (Animation).
Animation: Ionosphäre Quelle: ZDF

Marconi kann die Funktechnik innerhalb weniger Jahre erheblich verbessern, in dem er die Arbeiten anderer Forscher aufmerksam verfolgt und deren Erkentnisse in seine Arbeit einfließen lässt. So beginnt Marconi zum Beispiel, eine Antenne zu verwenden, um Sende- und Empfangsleistung zu verbessern. Die Antenne war eine Erfindung des russischen Forschers Alexander Popow. Zudem musste die Empfindlichkeit des Empfängers weiter erhöht werden, damit auch über größere Entfernungen zuverlässig gefunkt werden konnte. Hierfür greift Marconi auf eine Erfindung des französischen Physikers Branley zurück: den so genannten Fritter. Der Fritter ist eine einfache Konstruktion aus einem Glasröhrchen und Metallspänen, die wesentlich empfindlicher für elektromagnetische Wellen ist, als das von Hertz entwickelte System. So kann Marconi immer größere Strecken überbrücken. 1899 schickt er seine Wellen erstmals über den Ärmelkanal bis zur französischen Küste.

Der zivile Nutzen der neuen Technik ist enorm: Nachrichten können nun schnell und über immer größere Entfernungen drahtlos ausgetauscht werden. Zudem löst die drahtlose Kommunikation ein gravierendes Problem der damaligen Zeit: Sie befreit die Schiffe aus ihrer Isolation. Bislang waren Besatzung und Passagiere auf hoher See vollkommen auf sich allein gestellt. Nachrichten ließen sich nur bei Sichtkontakt mit anderen Schiffen austauschen - zum Beispiel über Flaggensignale. Dass die Schiffe weitgehend von der Außenwelt abgeschnitten waren, hatte verheerende Folgen. Geriet ein Schiff auf offener See in Not, gab es keinerlei Möglichkeit, Hilfe zu holen. Ein beeindruckendes Beispiel für den Nutzen der neuen Technik ist der Untergang der Titanic in der Nacht auf den 15. April 1912. Als die Titanic einen Eisberg rammt, setzen die Marconi-Funker unablässig Notrufe ab. Schiffe in der Nähe eilen den Passagieren der Titanic zu Hilfe und können 704 Menschen aus dem eisigen Wasser retten.

Erhebliches, militärisches Potenzial

Doch auch das militärische Potenzial der Funkentelegraphie bleibt nicht lange ungenutzt. Auch der deutsche Kaiser Wilhelm interessiert sich für die neue Technologie und lässt daran forschen. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts entstehen nach und nach die ersten deutschen Funkstationen. Von welchem Wert die drahtlose Kommunikation für militärische Zwecke ist, zeigt sich bereits im Deutsch-Südwestafrikanischen Krieg (1904 bis 1907). Obwohl die Telegraphiekabel der Deutschen von den Hottentotten durchtrennt werden, können sie Nachrichten austauschen: mit Hilfe des Funks. Im vergangenen Jahrhundert konnte die Funktechnik erheblich verbessert und ausgebaut werden. Marconi entdeckte bereits 1897, dass man Empfänger und Sender auf unterschiedliche Frequenzen einstellen kann. Dadurch kann man auf verschiedenen Wellenlängen gleichzeitig senden. Auch heute noch bedient sich der moderne Rundfunk dieser Eigenschaft: Auf unterschiedlichen Frequenzen werden viele verschiedene Radio- und Fernsehprogramme gleichzeitig ausgestrahlt, ohne sich gegenseitig zu stören.
Der Siegeszug der drahtlosen Kommunikation ist unübersehbar. Heute leben wir alle mit Hilfe drahtloser Systeme. Wir telefonieren mit schnurlosen Telefonen, schließen mit Funkfernbedienungen unsere Autos ab und vernetzen unsere Computer mit Hilfe von WLAN. Es gibt unzählige Beispiele für den enormen Nutzen und die Vielseitigkeit der Funktechnik. Ohne es zu ahnen legte Guglielmo Marconi bei seinen Experimenten Ende des 19. Jahrhunderts den Grundstein für zahlreiche Innovationen der heutigen Zeit. Für seine Forschung erhielt er 1909 den Physik-Nobelpreis.

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