|
Ein Funkfeuer ist ein Feuer, das Radiowellen aussendet. Das Funkfeuer kann sich am
Boden befinden, zum Beispiel auf einem Leuchtturmgelände oder einem Leuchtturm,
oder hoch
 über unseren Köpfen in einem Satelliten, zum Beispiel GPS. Ein
Funkfeuer ist entweder rundstrahlend, d. h. es sendet gleichmäßig in alle
Richtungen rund um den Horizont, also kreisförmig - oder es sendet gerichtet
(Richtfunkfeuer),
zum Beispiel wenn es durch eine Fahrrinne oder eine Anflugschneise eines Flughafens
leitet. Funkfeuer gibt es sowohl für die Schifffahrt als auch für die Luftfahrt
(Flugfeuer). Für Radar werden spezielle Radarantwortbaken, sogenannte Racons,
verwendet. Das Signal erscheint als besondere Markierung auf dem Radarbildschirm
des Navigators.
Feste Peilstationen
Mit einer Funkpeilung wird die Richtung eines Funksenders ermittelt. Der
Funkempfänger verfügt über eine richtungsempfindliche Antenne und ist mit einem
Empfänger verbunden. Die drehbare Peilantenne ist mit einer Skala ausgestattet,
die die Richtung zum aktuellen Funksender/Schiff/Leuchtturm anzeigt.
Mit
Informationen aus mindestens zwei Peilungen konnte der Navigator auf dem Schiff
diese in der Karte eintragen und dadurch seine Position am Schnittpunkt der
Peilungen ermitteln. Die Idee war gut, allerdings deckte der Ausbau der
Peilstationen nicht die Möglichkeit einer Kreuzpeilung überall ab.
Mit der
Weiterentwicklung der Technik erhielten die Schiffe eigene Funkpeilgeräte und
die Leuchttürme erhielten Funksender und wurden so zu ortsfesten Funkbaken.
Goniometer-Funkpeiler TELEGON V von Telefunken Baujahr 1967
In den 1920er Jahren wurde mit dem Aufbau für kreisförmige (rundstrahlende)
Seefunkfeuer begonnen und danach schrittweise erweitert. Indem der Navigator mit
der schiffseigenen Ausrüstung Funkfeuer selbst kreuzte, konnte er sich die
gewünschte Peilung verschaffen und so seine Position ermitteln. Die Sender
arbeiten im Frequenzband:
285-315 kHz (sog. Langwelle) und haben eine Strahlungsleistung von 10–1000 Watt.
Die Reichweite geht von 25 bis 200
Seemeilen. Die Bodenwelle wird genutzt, um mit Hilfe einer Peilantenne die
Richtung zum Leuchtturm zu ermitteln. Der Bediener dreht die Antenne, bis der
minimale Schallpegel erreicht ist. (Ein Minimum ist leichter wahrzunehmen als
ein Maximum). (Minimum liegt 90 Grad vom Maximum.) Die Ausrichtung der Antenne
wird anhand einer Skala abgelesen. Mit Kenntnis des Schiffskurses wird die
Peilung berechnet. Die Genauigkeit beträgt ca. ± 5°. Bei Verwendung hochwertiger Geräte und
der Peilung von drei Funkfeuern kann die Genauigkeit etwa ± 0,3 Seemeilen (± 600
m) erreichen.
Um die Funkfeuer identifizieren zu können, hatt jedes eine
eigene Bezeichnung. Ein Gerät (Zeichengenerator) formt diese Bezeichnung in ein
Erkennungssignal, bestehend aus Morsecode.
Ein Sichtfunkpeiler ist einem akustischen Funkpeiler deutlich überlegen, da die
Peilung direkt abgelesen werden kann. Die Firma PLATH GmbH aus Hamburg hat sich
auf die Entwicklung von Sichtfunkpeilgeräten für die maritime Verkehrssicherung
spezialisiert.
Zusammenarbeit in nordischen Gewässern
1968 wurden die Netze mit den Rundfunkfeuern so weit ausgebaut, dass sie alle
nordischen Gewässer umfassten. Für das Skagerrak und Kattegatt arbeiteten
norwegische, dänische und schwedische Funkfeuer zusammen. Für das Baltikum
arbeiteten dänische, schwedische, deutsche, ostdeutsche, polnische, baltische,
russische und finnische Funkfeuer zusammen. Für das Bottnische Meer und den
Bottnischen Meerbusen arbeiteten finnische und schwedische Funkfeuer zusammen.
Darüber hinaus gab es Funkfeuer, die hauptsächlich für den Flugverkehr bestimmt
waren (Aero-Beacon).
Richtfunkfeuer
Richtfunkfeuer senden hochfrequente Wellen in eine bestimmte Richtung.
Sie
wurden zur Führung von Schiffen in Hafeneinfahrten oder durch Meerengen
eingesetzt.
Ein Richtfunkfeuer besteht aus einem Sender mit zwei
Leitstrahlen, die gegeneinander eine geringfügige Abweichung in der
Hauptstrahlrichtung sowie inkongruente Frequenzen
 aufweisen
und deren Morsecode so ausgesucht ist, dass ein Dauerton
im Kopfhörer zu hören ist, wenn beide Sender gleich stark empfangen werden, also
der Kurs des Schiffs mit dem des Richtfunkfeuers übereinstimmt. Wenn der
Schiffsnavigator von dieser Linie abweicht, hört er das aufmodulierte
Morsezeichen in Form einer Folge von Punkten oder Strichen der einen oder der anderen Frequenz des Richtfunksenders. Bei einem
optischen Signal wandert der Zeiger eines Messinstruments nach links oder
rechts, je nachdem, zu welcher Seite der Schiffskurs abweicht.
Durch die
starke Verbreitung der Radartechnik werden Richtfunkfeuer in der Schifffahrt
heute fast gar nicht mehr angewendet.
Das Bild rechts zeigt die Sendeanlage
eines Richtfunkfeuers, die in den 1970er Jahren in Verlängerung zur Landebahnachse des Peenemünder
Militärflughafens aufgebaut wurde. Mit dieser Richtfunkfeuerlinie konnten die
Flieger bei Dunkelheit oder Nebel sicher in Peenemünde landen. Auf
Flugplätzen werden Richtfunkfeuer bzw. Drehfunkfeuer im Bereich von 108,00 MHz
bis 117,95 MHz zur Schlechtwetterlandung auch heute noch eingesetzt.
Leitkabel
Ein anderes Verfahren der Peilung waren Leitkabel. Mit diesen konnte man im
Krieg Schiffe bei gelöschten Leuchtfeuern durch enge und schwierige Fahrwasser
leiten. Dabei wurde auf dem Grund ein Kabel verlegt, das mit Wechselstrom
gespeist wurde. An der Backbord- und Steuerbordseite des Schiffs waren
Drahtrollen angebracht, in die ein je nach Schiffsposition ein mehr oder weniger
hoher Strom induziert wurde. So war es dem Schiffsführer möglich, seine Lage zu
dem Kabel kenntlich zu machen.
LORAN-C
Das Funknavigationssystem LORAN (LOng-RAnge-Navigation) wurde im Zweiten
Weltkrieg in den USA entwickelt. LORAN ist ein Hyperbelverfahren, das auf der
Messung der Laufzeit von Impulsen, die gleichzeitig von zwei Sendern abgestrahlt
werden, beruht. Es war zwischen Ende der 1950er und den 1990er Jahren das in der
internationalen Seeschifffahrt hauptsächlich eingesetzte Navigationssystem.
Deca-Navigationssystem
Das Decca-Navigator-Verfahren für Ortungen bis 450 Seemeilen wurde im Zweiten
Weltkrieg entwickelt. Decca ist eine Funknavigation mittels unmodulierter Wellen
sehr schmaler Bandbreite im Langwellenbereich von 70 bis 130 kHz. Eine
Decca-Kette besteht aus einem Leitsender und drei Nebensenders. Durch
Zusammenwirken des Leitsenders mit jeweils einem Nebensender werden
Hyperbelfelder erzeugt. Das Verfahren beruht auf der Messung der
Phasenwinkeldifferenz der von einem Senderpaar gleichzeitig abgestrahlten
Wellen. Mit dem Prinzip der Hyperbelnavigation konnte man eine ziemlich genau
seinen Standort bestimmen. Das Decca-Navigationssystem wurde in Europa im Jahr
2000 abgeschaltet.
D-GPS-Technologie
 Das
Global Positioning System (GPS) wird vom amerikanischen Verteidigungsministerium
betrieben. Die durchschnittliche Genauigkeiten betragen 13 m horizontal und 22 m
vertikal. Im Zuge der zunehmenden Verbreitung von GPS wurden die Seefunkfeuer in
Deutschland und vielen Ländern Europas am 1. Januar 2000 abgeschaltet. Die
Seefunkstationen wurden zum Teil in DGPS-Stationen (Differential GPS) umgebaut.
Bei der DGPS-Technologie wird ein Referenzsignal von bestimmten sorgfältig
festgelegten Messorten, beispielsweise Leuchtturmstandorten, einbezogen. Auf
diesen misst ein stationärer Empfänger seine eigene Position per GPS. Die
Abweichung zwischen wahrer und empfangener Position wird berechnet. Die
Abweichung wird als Korrektur an D-GPS-Empfänger gesendet. Der D-GPS-Empfänger
erhält dadurch eine sehr genaue Anzeige.
Das Signal kann in einem
gewöhnlichen Empfänger für Funkfeuer empfangen werden. Es ist öffentlich und
kann daher von jedem, der über eine entsprechende Ausrüstung verfügt, kostenlos
genutzt werden. Es ist zu beachten, dass viele Daten in Seekarten nicht mit der
Genauigkeit erstellt wurden, die GPS und DGPS heutzutage bieten können.
Die
Genauigkeit des D-GPS-Systems variiert unter anderem je nach Qualität des
GPS-Empfängers. Mit einem qualifizierten Empfänger können innerhalb des
Abdeckungsbereichs der Referenzstation, der bei etwa 180 km liegt, Genauigkeiten
bis zu ± 3 Meter erreicht werden. In Deutschland werden für die Seefahrt die drei
Referenzstationen auf Helgoland, in Groß Mohrdorf und in Zeven betrieben. Das Bild zeigt drei GPS-Empfangsantennen auf
dem Leuchtturm Hjortens Udde.
Racon
Ein Racon (Abkürzung aus dem Englischen RAdar beaCON, deutsch:
Radarantwortbake) für den Radarfrequenzbereich ist ein aktives Funkfeuer, dass
auf einem Leuchtturm, einer Insel, einem Kai oder einer Brücke angebracht werden
kann. Ein Beispiel ist die z. B. die Brücke von Öland,
damit der
Schiffsnavigator die richtige Brückendurchfahrt findet.
Ein Racon ist aktiv,
im Gegensatz zu passiven Radarreflektoren. Eine Radarantwortbake besteht aus
einem
 Empfänger und einem Sender. Wenn es von einem Radarstrahl getroffen wird,
wird es aktiviert und sendet ein Signal aus. Die frühen Modelle gaben dem
Radarschirm des Navigators einen Schweif hinter dem Radarfeuer. Neuere Modelle
senden ein codiertes Erkennungssignal aus, das einem auf dem Bildschirm
sichtbaren Morsezeichen entspricht.
Die Frequenzbänder von Radarantwortbaken umfassen die
Frequenzbereiche von 2,9 GHz bis 3,1 GHz und von 9,3 GHz bis 9,5 GHz. Ein Racon sendet rundum 360°. Die
Nennreichweite beträgt 5–20 Seemeilen (hauptsächlich abhängig von der
Antennenhöhe des Empfängers und Senders).
Der Stromverbrauch der neueren
Modelle beträgt nur noch 0,5 Watt, was eine Stromversorgung über ein Solarpanel oder eine
Batterie ermöglicht. Durch den Betrieb im GHz-Bereich ist die Genauigkeit eines
Racons natürlich wesentlich höher als bei den älteren Funksendern, die im
Langwellenbereich arbeiteten.
Das "Frequency Agile“-Design verfügt über einen Empfänger,
der schnell die Frequenz des eingehenden Signals ermittelt, seinen eigenen
Sender auf die gleiche Frequenz steuert und ein codiertes Signal aussendet, das
auf dem Radarbildschirm des Navigators sichtbar gemacht wird. Mit dieser
Konstruktion kann man Funkfeuer identifizieren und unterscheiden,
Brückendurchgänge, Wendepunkte und Geraden, niedrige Ufer und Bojen markieren.
Saab in Växjö entwickelte 2014 eine neue Technologie, die noch kleiner,
energieeffizienter und "intelligenter“ ist. Bei dieser Technik nehmen
die "Linien“ vom Racon unabhängig vom
gewählten Maßstab auf dem Radarbildschirm des Navigators
den gleichen "Platz“ ein. Eventuelle Schiffe oder kleine Inseln bleiben
dann nicht unter dem künstlichen Radarecho verborgen.
|