Der Funk — Marconi überträgt drahtlos

Klartext

Ein Funke schlägt zwischen zwei Elektroden über, ein elektrischer Schwingkreis beginnt zu schwingen, und diese Schwingung geht durch die Luft davon: Das ist das gesamte Prinzip von Marconis Funk. 1895 kam das Signal auf dem Familiengut Villa Griffone nur 2,4 km weit. Sechs Jahre später, am 12. Dezember 1901, meldete Marconi, er habe in Neufundland drei Morsepunkte gehört — den Buchstaben „S“ —, ausgesandt 3 500 km entfernt in Cornwall, zu einer Zeit, als die Physiker jener Jahre, allen voran Lord Kelvin, es wegen der Erdkrümmung für unmöglich hielten, über ~300 km hinauszukommen. Was ihn rettete, war ihm unbekannt: Eine elektrisch geladene Schicht der hohen Atmosphäre wirft Wellen dieser Art zum Boden zurück, und das Signal sprang zwischen dieser Schicht und der Meeresoberfläche hin und her. Ehrlicher Vorbehalt: Von diesem Abhörvorgang blieb keinerlei materielle Spur erhalten, und der Empfang vom 12. Dezember 1901 wird von Historikern bis heute diskutiert.

Entdeckung

Technische Erläuterung

1. Wellenerzeugung — Marconis Sender verwendet einen Funkenstrecken-Schwingkreis: Eine Hochspannungsentladung (15–20 kV) zwischen zwei Elektroden ionisiert die Luft und erzeugt gedämpfte elektrische Schwingungen in einem LC-Kreis (Induktivität + Kapazität). Die Schwingfrequenz bestimmt sich zu $f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$f=2πLC​1​. Diese Schwingungen werden an eine Antenne gekoppelt, die elektromagnetische Wellen abstrahlt.

2. Transatlantische Ausbreitung — Skeptiker (darunter Lord Kelvin) behaupteten, Funkwellen könnten sich geradlinig ausbreitend die Erdkrümmung nicht über ~300 km hinaus überwinden. Marconi umging dieses Hindernis, ohne es zu verstehen: Die ionosphärische Schicht (1902 von Kennelly und Heaviside identifiziert) reflektiert Wellen mit Frequenzen unterhalb von ~30 MHz. Das Poldhu-Signal (~850 kHz, MF-Band) sprang zwischen der Ionosphäre — vor allem der E-Schicht (~90–150 km Höhe), die die nächtliche MF-Ausbreitung trägt — und der Meeresoberfläche hin und her und überquerte den Atlantik durch ionosphärische Mehrfachsprung-Ausbreitung.

3. Empfang — Auf Signal Hill setzte Marconi nicht den Feilspan-Kohärer von Branly ein (ein Glasröhrchen mit Neusilberspänen, dessen Widerstand in Gegenwart von Funkwellen von ~100 kΩ auf ~1 kΩ fällt und das nach jedem Impuls durch einen mechanischen Hammer — den Klopfer — zurückgesetzt wird), sondern einen Quecksilber-Kohärer, den sogenannten „Italian Navy“-Detektor: ein selbstrückstellendes Bauteil, direkt über einen Telefonhörer abgehört, ohne Klopfer und ohne Aufzeichnung auf Papierstreifen. Das Fehlen jeder materiellen Spur des Signals erklärt, warum der Empfang vom 12. Dezember 1901 historisch umstritten bleibt.

4. Modulation und Bandbreite — Marconis System nutzte die Ein-Aus-Tastung (OOK, On-Off Keying): Das Signal war entweder vorhanden (Morsestrich oder -punkt) oder nicht. Der Funkenstreckensender erzeugte ein breitbandiges Spektrum (Funkenstrecke = Rauschen über das gesamte MF-Band) und begrenzte so die Zahl gleichzeitiger Übertragungen. Dieses Problem löste Lee De Forests Vakuumröhrenoszillator (Audion, 1906), der die kontinuierliche Modulation ermöglichte.

Warum es funktionierte

Marconi war kein Theoretiker — die ionosphärische Ausbreitung hat er nicht wirklich verstanden. Seine Stärke lag im empirischen Ingenieurwesen: Er prüfte systematisch die Wirkung von Antennenhöhe, Erdung und Leistung auf die Übertragungsreichweite. Empirisch fand er heraus, dass die Reichweite mit dem Quadrat der Antennenhöhe wächst (eine Näherungsbeziehung für die Beugung über den Horizont hinaus), was ihn dazu brachte, immer höhere Antennen zu bauen.

Maxwells theoretische Arbeiten (1865) und Hertz' experimenteller Nachweis (1887) hatten die Existenz elektromagnetischer Wellen belegt, doch niemand hatte ihren praktischen Nutzen für die Kommunikation erkannt. Hertz selbst erklärte auf Nachfrage: „Ich glaube nicht, dass die von mir entdeckten Schwingungen irgendeine praktische Anwendung finden werden.“

Die Grenzen der Anordnung waren von Anfang an bekannt. Der Funkenstreckensender strahlt über die gesamte Breite des MF-Bandes ab, was die Zahl gleichzeitiger Verbindungen bis zum Aufkommen der kontinuierlichen Modulation (Audion, 1906) deckelt. Und die von Marconi befolgte Faustregel — die Reichweite wächst mit dem Quadrat der Antennenhöhe — gilt nur als Näherung für die Beugung über den Horizont hinaus: Sie beschreibt nicht den ionosphärischen Weg, der das Signal tatsächlich trug, einen Mechanismus, dessen reflektierende Schicht erst 1902 identifiziert wurde. Es bleibt die Kluft zwischen der Ankündigung und dem materiell Nachweisbaren: Der Abhörvorgang vom 12. Dezember 1901 hinterließ weder Papierstreifen noch Aufzeichnung, da der Quecksilber-Kohärer direkt über einen Telefonhörer abgehört wurde; es ist dieses Fehlen einer Spur und nicht ein Zweifel am Prinzip, das das Ereignis strittig hält.

Kausalkette

Maxwell formalisiert die Gleichungen des Elektromagnetismus (1865) → Hertz weist die Existenz von Funkwellen nach (1887) → Branly erfindet den Kohärer (1890) → Marconi überträgt drahtlos (1895) → transatlantische Übertragung (1901) → De Forests Audion (1906) → kommerzieller Rundfunk (KDKA, 1920) → Armstrongs UKW-FM (1933) → Radar (1935) → Fernsehen (1936) → Nachrichtensatelliten (Telstar, 1962) → Mobiltelefonie (1G, 1983) → WiFi 802.11 (1997) → 5G NR (2019)

Anekdote

In der Nacht des 14. April 1912 sinkt die Titanic, nachdem sie einen Eisberg gerammt hat. Die Funker Jack Phillips und Harold Bride senden 1 h 40 min lang das Notsignal CQD, dann SOS auf 500 kHz. Die Carpathia, 93 km entfernt, fängt den Ruf auf und rettet 710 Passagiere. Die Californian, nur 16 km entfernt, hört nichts: Ihr einziger Funker hat sein Gerät abgeschaltet und schläft. Diese Tragödie führt zum Radio Act von 1912 und zur Pflicht einer permanenten Funkwache auf See — der Funk wechselt vom Status der technischen Kuriosität zu dem einer gesetzlichen Sicherheitspflicht.

Vermächtnis und aktuelle Daten

Die in Villa Griffone eröffnete Kette ist nie abgerissen: Von WiFi 802.11 (1997) bis 5G NR (2019) beruhen die heutigen Verbindungen weiterhin auf einem an eine Antenne gekoppelten Oszillator. Die drahtlose Telekommunikation bildet inzwischen ein Ökosystem von 1,8 Billionen US-Dollar (2024). Offen bleibt das andere Ende der Geschichte: Mangels materieller Aufzeichnung lässt sich der transatlantische Empfang vom 12. Dezember 1901 nachträglich nicht beglaubigen — die Debatte betrifft genau diese Verbindung, nicht die Versuche von 1895 und nicht das britische Patent von 1896.

Quellen

Referenzen, die beim Faktencheck-Audit im August 2026 überprüft wurden: Dies sind die Seiten,
an denen die Aussagen dieses Bulletins abgeglichen wurden.

1. Le premier système d'antenne de Poldhu, décembre 1901 — Community Stories
2. Milestone: Transmission of Transatlantic Radio Signals, 1901 — IEEE, Engineering and Technology History Wiki
3. The 'Italian Navy Coherer' Scandal Revisited — IEEE