Als Langstwellen ( englisch very low frequency , kurz  VLF ) bezeichnet man elektromagnetische Wellen im Frequenzbereich von 3 kHz bis 30 k Hz , entsprechend Wellenlangen von 100 km bis 10 km (nicht zu verwechseln mit Niederfrequenz (< 3 kHz); siehe Frequenzband ). ^{[1] [2] [3]}

Der Teil-Frequenzbereich der Langstwellen unter 9 kHz ist von Seiten der internationalen Fernmeldeorganisation  (ITU) nicht reguliert, der Teil daruber jedoch sehr wohl.

Geschichte [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

In der Anfangszeit der Funktechnik wurde im Bereich ab 20 kHz wiederholt Telefonie mit Hilfe der Amplituden- oder Einseitenbandmodulation versucht, doch war das Ergebnis wegen der geringen Ubertragungsbandbreite unbefriedigend.

Der historische Langstwellensender SAQ in Grimeton (bei Varberg in Schweden ) ist zu besonderen Anlassen jeweils fur etwa eine halbe Stunde in Betrieb und kann zu diesen Zeiten in Aktion besichtigt werden, etwa am Alexanderson -Tag.

Anwendung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Kommunikation mit U-Booten [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Langstwellen werden wegen der in diesem Bereich nur geringen moglichen Bandbreite von wenigen Hertz fast nur fur die Kommunikation mit getauchten U-Booten genutzt, da Funkwellen in diesem Frequenzband etwa 10 bis 30 Meter ins Meerwasser eindringen konnen.

Die Grenzen der Eindringtiefe sind beim Skineffekt fließend, da die Eindringtiefe auch abhangt von

• der Sendeleistung
• der Große der Empfangsantenne und der Empfindlichkeit des Empfangers
• den Eigenschaften des Meerwassers (Salzgehalt, Temperatur).

Bei einer Sendefrequenz von 15 kHz betragt die Eindringtiefe in Meerwasser etwa 20 Meter, bei 82 Hz (noch unterhalb der Langstwellen, dann SLF genannt) sind es etwa 300 Meter. So benutzt der russische Sender ZEVS 82 Hz fur die U-Boot-Kommunikation, der inzwischen eingestellte US-amerikanische Sender Sanguine benutzte 76 Hz.

Im Zweiten Weltkrieg betrieb die deutsche Kriegsmarine von 1943 bis 1945 auf 16,55 kHz (Hauptfrequenz) ^[4] die Sendeanlage Goliath bei Kalbe an der Milde . Die Deutsche Marine nutzt seit 1982 die Marinefunksendestelle Rhauderfehn ( Rufzeichen  DHO38).

Weiteres [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Ein anderes Einsatzgebiet der Langstwellen ist der Bergwerks- bzw. Tunnelfunk . Hier werden die Antennendrahte im Schacht verlegt, der Abstand zu den Empfangern ist also nie besonders groß.

Daneben werden sie auch zur Funknavigation ( Alpha ) und zur Ubermittlung von Zeitzeichen ( Beta ) eingesetzt.

Ein Nebeneffekt der Sender ist die Untersuchung des Reflexionsverhaltens in oberen Erdschichten mittels VLF-Verfahren der Geophysik . Damit lassen sich geologische Strukturen auffinden, wenn sie sich durch ihre elektrische Leitfahigkeit von der Umgebung unterscheiden.

Antennenanlage [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Langstwellensender erfordern große Antennen-Anlagen, die aus mehreren Masten von uber 100 m Hohe bestehen, und beanspruchen ein Areal von einigen Quadratkilometern. Im Unterschied zu anderen technischen Großanlagen wie Flughafen wird allerdings die Natur auf dem Areal eines Langstwellensenders nur unwesentlich beeintrachtigt.

Es gibt auch mobile Langstwellensender auf Flugzeugen wie der Boeing E-6 im Rahmen von  TACAMO , wo ein bis zu 7 km langer Draht als Sendeantenne vom Flugzeug nachgeschleppt wird.

Wellenausbreitung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Langstwellen breiten sich im ionospharischen Wellenleiter zwischen der Erdoberflache und der ionospharischen D-Schicht aus, im Hohenbereich zwischen etwa 70 km und 90 km. Eine Ausnahme ist die Whistler -Ausbreitung.

Da die Wellenlangen der Langstwellen (10 km bis 100 km) bereits die Dimensionen des Wellenleiters besitzen, lasst sich ihre Ausbreitung nur fur relativ kurze Entfernungen zwischen Sender und Empfanger durch die Strahlenoptik beschreiben, also als Interferenz zwischen Bodenwelle und ein- oder zweimal an der Ionosphare reflektierten Wellen, z. B. bei einer Frequenz von 15 kHz bis ca. 1000 km.

Bei großeren Entfernungen ist eine wellenoptische Betrachtungsweise notwendig. Im Niederfrequenzbereich schließlich (Frequenz kleiner als 3 kHz; ULF und SLF) ist nur noch die wellenoptische Losung moglich.

Ein extremer Fall sind die Schumann-Resonanzen . Dies sind die Eigenschwingungen im Hohlraum zwischen Erdoberflache und Ionosphare mit einer Wellenlange von der Große des Erdumfangs und einer Frequenz von ca. 7,5 Hz sowie Oberwellen .

Liste der Langstwellensender [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Die folgende Liste enthalt in Deutschland empfangbare Sender bzw. Quellen fur Langstwellen und Super-Low-Frequency .

Sender mit Frequenzen uber 24 kHz sind nicht mit gangigen PC- Soundkarten zu empfangen, da diese eine max. Samplingrate von 48 kHz = 2 · 24 kHz haben.

Der bekannte Langstwellensender GBR in Rugby (Sendefrequenz 15,95 kHz) sendet seit dem 1. April 2003 nicht mehr.

Siehe auch [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

• Extremely Low Frequency (extrem niedrige Frequenzen, noch unter den Langstwellen: 3 Hz bis 30 Hz)
• Omega-Navigationsverfahren
• Atmospharische Storungen

Weblinks [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Wikibooks: Langstwellenempfang mit dem PC  ? Lern- und Lehrmaterialien

• Langstwellen-Empfang mit Ferritantennen (PDF, 437 KiB)

Einzelnachweise [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

1. ↑ Davies, K., ?Ionospheric Radio“, Peregrinus Ltd, London, 1990.
2. ↑ Rawer, K., ?Wave Propagation in the Ionosphere“, Kluwer Publ., Dordrecht, 1993.
3. ↑ Budden, K.G., ?The Propagation of Radiowaves“, Cambridge, University Press, Cambridge, 1985.
4. ↑ Der Langstwellensender Goliath bei Kalbe an der Milde von 1941 bis 1945 , Auf: cdvandt.org (PDF; 1,8 MB).