Eine kleine Reise in die Geschichte, wie die moderne Kommunikation entstand, wer die Helden der heute
verwendeten Technik sind!

Autor: Giorgio Borgo, DJ9CW

Die heutigen Möglichkeiten der Kommunikation wären ohne die Forscher und Helden dessen, was heute als Amateurfunk bezeichnet wird, nicht vorhanden, oder noch in den Anfängen.
In loser Folge werde ich über Menschen berichten, die per Zufall oder gegen alle Widrigkeiten ihrer Zeit wichtige Entdeckungen zu elektrischem Strom, drahtgebundene und funkbetriebene Kommunikation in Theorie oder Praxis gemacht haben. Die andere Menschen inspiriert haben, die Forschungen weiter zu führen oder die Grundlage für deren eigene Forschungen waren.
Heute möchte ich kurz über Luigi Galvani 1737 – 1798) und Alessandro Volta 1745 – 1827) schreiben. Galvani, der mit seinen Experimenten scheinbar die „animalische Elektrizität“ (Experimente um ca. 1780) entdeckte, indem er Froschschenkel von toten Fröschen einem Stromimpuls aussetzte und die Muskeln sich daraufhin zusammenzogen. Alessandro Volta, der von den nicht ganz ungefährlichen Blitzexperimenten von Benjamin Franklin (1706 – 1790, einer der Gründerväter der Vereinigten Staaten von Amerika) erfahren hatte und der dadurch inspiriert einen der Grundsteine zum Verständnis dessen, was wir heute als „elektrischen Strom“ bezeichnen, legte. Er gilt als Erfinder der Batterie (eine der vielen Entdeckungen, die er machte!).
Volta war einer der ersten, der Galvanis Experimente wiederholte. Die Veröffentlichungen der beiden herausragenden Forscher aus Italien inspirierten wahrscheinlich Mary Shelley zu ihrem weltweit berühmten Roman „Frankenstein or the modern Prometheus“ (erschienen 1818), der heute als Klassiker unter dem Genre „Horror“ gilt. Beide waren Zeitzeugen der Unabhänggkeitserklärung der Vereinigten Staaten von Amerika wie auch der französischen Revolution, deren Auswirkungen sie auch am eigenen Leib erfuhren.

Heute möchte ich über Andrè-Marie Ampère (1775 – 1836), Michael Faraday (1791 – 1867), sowie Samuel Morse (1791 – 1853) berichten.
Ampére fiel schon in jungen Jahren durch seine hohe Intelligenz auf. Trotz verschiedener Schicksalsschläge (Hinrichtung seines Vaters während der französischen Revolution, früher Tod seiner Frau) verfiel er nur kurzzeitig dem Selbstmitleid. Er brillierte in verschiedenen Gebieten wie Mathematik, Physik und Elektrodynamik. Ampère erfand ein Gerät zur Messung von Strom. Ihm zu Ehren wurde für Strom die Bezeichnung „Ampere“ als Masseinheit eingeführt.
Michael Faraday, war Naturforscher und Experimentalphysiker. Viele seiner Entdeckungen waren Wegweisend für das Verständnis der elektrischen Eigenschaften und führten schlußendlich zur elektrischen Industrie. Er entdeckte u.a. die magnetischen Feldlinien die er mittels Eisenspänen sichtbar machte.
Samuel Morse wiederum „gewann“ den Wettstreit (es war ein Kopf an Kopf rennen mit seinen Konkurrenten) in der Etablierung eines „quasibinären“ Zeichencodes, der es möglich machte, Schriftzeichen elektrisch zu übermitteln; dieses „Ersatzalphabet“ wurde nach dessen Erfinder als Morse-Alphabeth bezeichnet. Der Ausbruch des Vulkans Krakatoa (schwerster Ausbruch am 27.08.1883) war eine der ersten Zeitungsmeldungen, die weltweit via den damals neuartigen Telegraph verbreitet wurden.
Alle drei erlebten Aufstieg und Fall von Napoleon Bonaparte; Ampère sogar die französische Revolution!

Heute möchte ich über Georg Simon Ohm (1789 – 1854) und Werner Siemens (1816 – 1892) berichten. Ohm, der jung ein Studium in Mathematik belegte, das er wegen Geldmangel wieder abbrechen musste (später jedoch doch noch abschloss), interessierte sich für die damals neu entdeckte Elektrizität. Dank seinen mathematischen Fähigkeiten und seiner Intuition gelang es ihm, den Zusammenhang zwischen Spannung, Widerstand und Strom zu erkennen und mathematisch wie auch experimentell zu beweisen. Das Ohmsche Gesetz: „Spannung = Widerstand x Strom (U = R*I)“ ist jedem Elektriker bekannt! Mit diesem Gesetz wurden die Grundlagen für Elektrik und Elektronik gelegt. Die heutige Technik wäre ohne diese grundlegende Entdeckung nicht möglich!
Werner von Siemens war Erfinder, Elektroingenieur und Industrieller. Verschiedene Erfindungen ermöglichten es ihm, mit einem Partner zusammen eine Firma zu gründen, die nach ein paar Jahren unter seinem Namen weltweit und bis heute bekannt wurde. Er war führend in der Entwicklung von Starkstromotoren. Elektrische Energie, die mit Hilfe von Wasserkraftwerken für die damalige Zeit in ausreichender Menge produziert werden konnte, revolutionierte die Industrie, schuf neue Berufszweige und liess dafür andere „aussterben“. Bekannt wurde sein Unternehmen weil es damals vom Kaiser den Auftrag, eine Telegraphenleitung von Berlin nach Frankfurt am Main zu bauen, erhielt.

Die heutigen Möglichkeiten der Kommunikation wären ohne die Forscher und Helden dessen, was heute
als Amateurfunk bezeichnet wird, nicht vorhanden, oder noch in den Anfängen.

Heute möchte ich über James Clerk Maxwell (1831 – 1879 ) und Thomas Alva Edison (1847 – 1931)
berichten. Maxwell war ein schottischer Physiker, der mit seinen aussergewöhnlichen mathematischen
Fähigkeiten die Existenz von elektromagnetischen Wellen voraus sagte, welche erstmals von Heinrich
Hertz experimentell nachgewiesen wurde. Leider ist Maxwellviel zu Früh verstorben, wer weiß, was er
noch alles entdeckt hätte!

Edison war ein ebenso aussergewöhnlicher Erfinder wie auch cleverer Geschäftsmann. Die ihm
zugeschriebene bekannteste Erfindung ist sicherlich die Glühbirne (Erstentdeckung ohne geschäftliche
Verwertung wahrscheinlich durch Louis Jacques Thénard 1801), oder auch den Phonographen. Weniger
bekannt ist, dass er auch die Funktechnik mit seinen Erfindungen voranbrachte!
Er entdeckte, wie man zwei Signale gleichzeitig über eine Leitung schicken konnte, damit legte er die
Grundlage für die heutige mobile Telefonie!

Heute berichte ich über John Ambrose Fleming (1849 – 1945) und Nikola Tesla (1856 – 1943)

John A. Fleming arbeitete als Dozent kurz an verschiedenen Universitäten, u. a. an der berühmten University of Cambridge, bevor er für mehr als 40 Jahre an der University College of London war. Er leistete entscheidende Beiträge zur Messtechnik und war der Erfinder der Vakuumröhre, die, vor der Erfindung des Transistors als Leistungsverstärker eingesetzt wurde. Er arbeitete zeitweise mit Thomas Alva Edison und Gugliemo Marconi (Würdigung von Marconi in in Teil 6) zusammen. Ein Besuch in Edisons Laboratorien, brachte ihn später auf die Idee mit den Vakuumröhren. Seine Erfindung trug entscheidend für zur Entwicklung und Verbreitung von Radio und Fernsehen bei. Sein Funksender, den er für Marconi entwarf, war der erste, der eine Botschaft per Funk über den Atlantik in die USA schickte!

Nikola Tesla war ein Universalgenie, den man mit einem so kurzen Text nicht wirklich würdigen kann. Er war Erfinder und Elektroingenieur, arbeitete kurz für Thomas Edison zog es aber vor, alleine zu arbeiten. Er entdeckte den Zweiphasen-Drehstrom, befasste sich mit drahtloser Energieübertragung (welche für Haushaltsenegie gedacht, doch für Funk genutzt wurde), war Erfinder der nach ihm benannten Teslaspule und und und… Seine Starkstrom / Hochvoltversuche liessen einige seiner Labore in Flammen aufgehen. Seine Experimente werden in verschiedenen Technischen Museen noch heute gezeigt; diese Vorführungen sind immer Publikumsmagnete. Die ganze heute genutzte Hochspannungstechnik beruht auf den Grundlagen, die Nikola Tesla schuf. Er starb im Alter von 86 unter nicht geklärten Umständen.

Heute berichte ich über Heinrich Hertz (1857 – 1894) und Alexandr Stepanowitsch Popov (1859 – 1906).
Heinrich Hertz war das älteste Kind von Gustav und Anna-Elisabeth Hertz (geborene Pfefferkorn). Er fiel schon im Alter von drei Jahren durch ein überragend gutes Gedächtnis auf, da er alle Fabeln, die ihm seine Mutter vorlas, aus dem Kopf nacherzählen konnte. Dank seiner überragenden Intelligenz erhielt er im Alter von nur 23 Jahren, aufgrund einer Ausnahmeregelung (er studierte nur 4 statt 6 Semester Physik), die Doktorwürde in Physik mit „magna cum laude“. Verschiedene Experimente Seitens Hertz, die er mit selbst erfundenen Apparaturen machte, erbrachten im Frühjahr 1888 den Beweis der von Maxwell theoretisch beschriebenen elektromagnetischen Wellen. Zu Ehren von Hertz werden deshalb diese Wellen mit der Einheit Hertz bezeichnet (Hz, kHz MHz, GHz...). Der Funkturm von Hamburg trägt Hertz zu Ehren dessen Namen, sodass dieser Funkturm als größtes Denkmal für einen Physiker betrachtet werden kann.
Alexandr Stepanowitsch Popow war russischer Physiker und Amateurfunk-Pionier. 1896 veröffentlichte Popov eine detaillierte Beschreibung eines Funkempfängers. Im selben Jahr liess Marconi einen Funkempfänger patentieren, der das selbe Schema wie die Beschreibung von Popov hatte. Ob die beiden zufällig zur gleichen Zeit die gleiche Idee hatten, oder ob Marconi sich an Popovs Plänen bediente, lässt sich heute nur schwer herausfinden, ein entsprechender Streit wurde damals sogar in der Presse erwähnt. Da Popov nie ein Patent auf sein Gerät angemeldet hat, gilt Marconi, zumindest im Westen, als Erfinder eines Funkempfängers.

Heute berichte ich über Guglielmo Marconi (1874 – 1928)

Zeitgleich mit Popov befasste sich Guglielmo Marconi mit dem Thema drahtlose Übermittlung von Signalen. Er baute eigene Funkgeräte, er experimentierte mit verschieden langen Drähten, die er in verschiedenen Höhen über Boden aufhängte. Er bemerkte, dass es ein ideales Verhältnis der Drahtlänge zum Abstand über Boden gab, welches bei gleicher Sendeleistung die Reichweite der Signale deutlich verbesserte. Im Gegensatz zu der damals gültigen wissenschaftlichen Meinung, welche besagte, dass Funkwellen sich wie Licht verhalten und der sichtbare Horizont die Grenze dessen ist, was funktechnisch erreicht werden kann, glaubte Marconi, dass sich Funkwellen wie Schall verhalten und dadurch über den Horizont hinaus empfangen werden können. Es ist (frequenzabhängig) ein Mittelding zwischen beidem. Er behielt, was die Reichweite der Funksignale betraf, Recht.

Betrugen 1896 die Strecken der ersten übermittelten „Signale“ (Blitzgeräusche) etwa 250m, wurde 1899 schon den Ärmelkanal überbrückt. 1902 gelang Marconi die erste Übermittlung von Testtelegrammen unter Zeugen in beide Richtungen über den Atlantik. Am 18.01.1903 dann das erste offizielle Übersee-Telegramm: eine Grussbotschaft von Präsident Rosevelt an König Eduard VII. Heutzutage können unter idealen Bedingungen von Funkamateuren Erdumälufe erreicht werden! Dem Schreiber gelang selbst eine bestätigte Funkverbindung von Winterthur nach Stockholm, über Süd- und Nordpol! Der „kurze“ Weg, also direkt mit Antennenrichtung Nord, von Winterthur direkt nach Stockholm, war zu diesem Zeitpunkt nicht möglich!

Heute berichte ich über Professor Hidetsugu Yagi (1886 – 1976) und Sintaro Uda (1896 – 1973)

Wurden anfangs Drähte oder metallene Masten als Antennen benutzt, welche gar keine oder eine nur sehr geringe Richtwirkung haben (sogenannte Rundstrahler) entwickelte Professor Yagi mit seinem Assistenten Herrn Uda Antennen, die bevorzugt in eine Richtung strahlen und auch empfangen. Dies hat verschiedene Vorteile: Man kann von der Senderseite grössere Entfernungen bei gleicher Leistung überbrücken, da die abgestrahlte Energie in eine Richtung gebündelt wird und auf der Empfängerseite werden Störgeräusche die von der Seite oder von hinten kommen beinahe komplett ausblendet und die ankommenden Signale aus der Vorzugsrichtung verstärkt. Der Nachteil: Will man die Signale verschiedener Stationen hören, muss die Antenne drehbar sein. Je nach gewünschter Nutzfrequenz können dies wahre „Monster“ sein! Früher beim Fernsehempfang wurde meist eine Yagi-Antenne pro Sender in dessen Richtung fix auf dem Dach installiert. Heutzutage werden die vielen Programme meist über Kabel oder einen geostationären Satellit übertragen, welches nur die Ausrichtung der Parabolantenne auf den Satelliten erfordert.

Die weitesten Strecke, die Funksignale von Funkamateuren zurücklegen, sind die, welche den Mond als Reflektor nutzen. Hier sind die Signale ca. 770‘000 km (2x ca. 385‘000 km) unterwegs und benötigen darum ca. zweieinhalb Sekunden, bis sie bei der Empfangsstation eintreffen!