Technologie und Medienrealisation in Film und Video
HF-SEMINAR TEIL 1 | WORKSHOP    Ausgabe 07-08/16

Digitale Dividende 2

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Um Anwendern von Funkstrecken das Leben zu erleichtern, ist Günter Knon, Geschäftsführer von Ambient Recording, kreuz und quer durch Deutschland gefahren und hat Vorträge gehalten. Auch mit Ruodlieb Neubauer ist er den Workshop durchgegangen.

 

An sich ist die Funktechnik eine sehr prak­tische Sache. Heutige Broadcast- und Film-Produktionen, ja auch die meisten Bühnenproduktionen wären ohne sie nicht denkbar. Dass ihre Anwendung gefährdet ist, können sich deshalb die wenigsten Leute wirklich vorstellen. Das ist durchaus begreiflich. Und doch ist dem so. Die sinnvoll nutzbaren Frequenzbereiche werden immer weniger, gleichzeitig wachsen durch Störungen die Probleme. Für die Anwender seien hier ein paar grundlegende Fragen erklärt, ohne gleich in Differentialgleichungen zu verfallen (und für die abstimmenden Gesetzgeber wäre der ­eine oder andere Blick hierher eigentlich auch recht sinnvoll).

Die Wurzel aller Probleme steckt in der Frage: »Wie entstehen Intermodulationen?«, weiß Günter Knon aus Erfahrung. »Die meisten Leute stören sich selbst. Sie schalten etwas ein, und mit dem zweiten Sender bekommen sie schon ein Problem mit dem ersten. Bei drei oder vier Sendern geht es erst richtig los. In der Regel ist immer die Anlage schuld, man selbst nie.«

Welt aus Wellen

Um zu einen Überblick zu bekommen, womit man bei Drahtlos-Anlagen eigentlich arbeitet, ist ein Blick auf das Frequenzspektrum der elektromagnetischen Wellen hilfreich. In der Grafik unten stellt nicht allein die Anordnung der verschiedenen Frequenzbereiche eine für weiter unten noch aufschlussreiche Information dar, sondern auch, wie lange die jeweilige Welle bzw. eine vollständige Phase ist. Im 10-cm-Band, also am Ende der ­Radiofrequenzen bzw. am Beginn der Mikrowellen, hat man es bei einer Frequenz von 3 Gigahertz mit 10 cm langen Wellen zu tun. Bei den sehr tieffrequenten Wellen mit 3 Kilohertz hat man schon Wellenlängen von 100 km! Und es geht noch um einiges länger. Aber auch um einiges kürzer. Licht können wir im Bereich zwischen 700 und 400 Nanometern sehen. Für Diejenigen, die nur glauben, was sie sehen: es ist nur ein winziger Ausschnitt der Realität!

Frequenz mal Wellenlänge entspricht der Lichtgeschwindigkeit (im jeweiligen Medium). Im Vakuum sind das knapp 300.000.000 m/s bzw. 300.000 km/s. Ein ähnliches Verhältnis gibt es nebenbei, zum Vergleich der Dimensionen, erwähnt, auch bei den Schallwellen. Allerdings hat man es hier mit der Schallgeschwindigkeit im ­jeweiligen Medium zu tun: in 20° warmer, trockener Luft sind es etwa 340 m/s. Schall können wir zwischen 16 und 16 000 Hz (meist einiger­maßen) hören. Viele sogar nur um einiges weniger. Licht können wir sehen, aber für die meisten Frequenzen der elektromagnetischen Wellen ­haben wir keine Sinnesorgane. Darum ist es hier so schwierig, Erfahrungen ohne ein hinführendes Basiswissen zu sammeln.

»Das Wissen um die Wellenlänge der Frequenzen, mit denen wir in der Drahtlos-Technik arbeiten, ist der Schlüssel dafür, zu verstehen, warum der Bereich über 1 GHz für uns nicht sinnvoll ist«, meint Günter Knon. Man bekommt eben keine brauchbaren Reichweiten mehr zustande, weil die elektromagnetischen Wellen z.B. von Wänden umso stärker absorbiert werden, je kürzer ihre Wellenlänge ist. Beim WLAN kennen wir dieses Thema von den beiden üblichen Frequenzbereichen 2,4 GHz (12,5 cm) und 5 GHz (6 cm) her: mit 5 GHz ist das Netz nur nahe am Router wirklich schneller, dafür ist die Reichweite besonders durch Wände hindurch spürbar begrenzter. »Man kann zwar manchmal aus einem Raum heraus ins Freie, allerdings meist, weil die Wellen durch eine Tür oder ein Fenster gehen. Auch im Freien kann es Schwierigkeiten geben, wenn man zwar Sichtkontakt hat, aber manchmal ein Baum oder ein Gestrüpp in der Strecke liegt.«

Begehrlichkeiten

In der Drahtlos-Technik arbeitet man in einem kleinen Bereich zwischen 450 MHz und 800 MHz, ­also mit Wellenlängen zwischen 66 cm und 37 cm. »Dies ist auch der Grund, warum wir diese Frequenzen an die Telefonanbieter verlieren – sie können damit Wände einfach besser durchdringen.« UMTS nutzt die Frequenzen von 1.920 bis 1.980 MHz sowie von 2.110 bis 2.170 MHz. Für LTE wurden von der Bundesnetzagentur ursprünglich Frequenzen in den Bereichen 800 MHz, 1,8 GHz, 2 GHz und 2,6 GHz vergeben. Hinzu ­kamen durch die Versteigerung im Juni 2015
Frequenzen aus dem Bereich 700 MHz. »Mit 1,8 GHz kommt man nicht mehr weit. Nicht in den Keller hinunter, nicht durch einen Wald. Bei 800 MHz und 700 MHz funktioniert es hingegen weitaus besser. Mit einem UMTS-Sender hat man im Freien eine Reichweite von etwa 5 km, mit ­einem LTE-Sender im 800-MHz-Bereich deckt man einen Radius von 10 km ab. Dies spart nicht nur in der Flächenabdeckung enorm Kosten, sondern das System funktioniert auch mit einfacheren Zimmerantennen. Aus diesem Grund verlieren wir in der Drahtlos-Technik mit der Zeit praktisch alle Frequenzen, wenn wir nicht aufpassen«, warnt Günter Knon.


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