Heimatkunde vs. Technik

Deutschlandfunk auf 549 kHz


Oktober 2010

Mein Heimatort Nordkirchen ist hauptsächlich für das „Westfälische Versailles“, das Schloss Nordkirchen,
in dem die Fachhochschule für Finanzen untergebracht ist, bekannt.


Quelle: www.wikipedia.de

Aus meiner Sicht gibt es jedoch ein weiteres beeindruckendes Bauwerk :-),
das mit geeigneten Mitteln auch aus der Ferne wahrgenommen werden kann,
von den meisten Nordkirchenern jedoch gar nicht mehr beachtet wird.

Ansicht aus Richtung Osten

Ansicht aus Richtung Westen (Ermen)

Die Rede ist von dem Mittelwellensender Nordkirchen [3],
der das Programm des Deutschlandfunks [2] auf der Mittelwellenfrequenz 549 kHz ausgestrahlt.

Mittelwellensender werden vorwiegend zur Versorgung eines lokal begrenzten Gebietes durch Bodenwellen verwendet.
Dabei kann mit leistungsstarken Sendern am Tag ein Gebiet bis 200km Entfernung abgedeckt werden.
Nachts kann ein Empfang mit verminderter Qualität in bis zu 1500 km Entfernung möglich sein.
Dies ist durch die Ausbreitung von Raumwellen möglich.


Größere Kartenansicht
Hinweis: Wenn man weiter "herein-zoomt" kann man die Sendemasten erkennen.

Die Sendeanlage befindet sich in der Nordkirchener Bauerschaft "Piekenbrock" auf der Position 51°45'18.57"N, 7°32'18.44"E.
Der "Nord-Ost-Mast" befindet sich genau auf der Postion 51°45'19.50"N , 7°32'21.55"E; der "Süd-West-Mast" befindet sich auf der Position 51°45'17.18"N, 7°32'15.39"E und das Betriebsgebäude befindet sich auf der Positon 51°45'23.24"N, 7°32'26.90"E.

Weil mich die Anlage interessiert, habe ich mich sonntags mal auf mein Fahrrad geschwungen und bin hingefahren.

Die Zufahrt kann entweder aus Richtung Osten über einen Feldweg erfolgen
oder man fährt aus Richtung Norden von der K2 durch den Wald auf die Anlage zu.

Schilder warnen Menschen mit Herzschrittmacher vor dem Betreten des Geländes aufgrund der HF-Strahlung

Schilder am Eingangstor zum Betriebsgebäude

Die Sendeanlage wird mittlerweile von der MEDIA BROADCAST GmbH betrieben.
Vorher wurde sie von der Deutschen Telekom AG und davor von der Deutschen Bundespost betrieben.

"Die Media Broadcast GmbH mit Sitz ist Bonn ist der größte deutsche Dienstleister für Bild- und Tonübertragungen.
Sie ging aus der T-Systems Media&Broadcast GmbH hervor, die im Januar 2008 von der Deutschen Telekom
an die französische TDF-Gruppe verkauft wurde." [16]

Das Betriebsgebäude ist umzäunt
und von einer wilden Hecke umgeben

 

Quelle:
http://www.deutsches-drm-forum.de/Nordkirchen.jpg

Das links stehende Foto des Senders kursiert im Internet.

 

Die zwei großen Satellitenspiegel lassen darauf schließen,
wie das ausgestrahlte Programm nach Nordkirchen kommt.
Bei zwei Satellitenspiegeln ist davon auszugehen,
dass das Programm des DLF über zwei unabhängige Satellitenkanäle empfangen wird, so dass bei einem evtl. Ausfall des einen Kanals noch der andere Kanal zur Verfügung steht.
Die Spiegel können im Winter beheizt werden, damit sich kein Schnee absetzen kann und den Empfang behindert.

Es ist davon auszugehen, dass das Signal vor dem Einzug der Satellitentechnik über das Rundfunknetz der Deutschen Post aus der DLF-Sendeanstalt in Köln nach Nordkirchen transportiert wurde. [17]

Hierzu diente eine sogn. 7,5 kHz-Leitung [22].
Hierbei handelte es sich um eine analoge Audioleitung mit einer Audiofrequenzbandbreite von nur 7,5 kHz die für die Übertragung zwischen der Rundfunkanstalt des DLF in Köln und dem Sender in Nordkirchen verwendet wurde.
Praktisch liegt eine Leitung vom Sender bis zur Telefon-Ortsvermittlung in Nordkirchen und war dort über höherwertige Systeme als Standleitung nach Köln geschaltet.
Parallel zu der Sendeleitung gab es auch Kommandoleitungen.

 

Die Anlage besteht aus zwei 99,5 m hohen Stahlgittermasten.
Im Bild:
Der "Nord-Ost-Mast"
Die Masten sind jeweils mit sechs Stahlseilen abgespannt.
Davon sind je drei auf zwei verschiedenen Höhen angebracht.

Beide Masten scheinen äußerlich gleich aufgebaut.
Die Fundamente der Masten sind mit einem Holzlattenzaun eingezäunt.

Im Gegensatz zu einem Drahtzaun hat der Holzlattenzaun den Vorteil, dass sich keine gefährlichen Spannungen im Zaun indzuieren können.

Hier finden sich noch einmal entsprechende Hinweisschilder.

Unten an jedem der zwei Masten befindet sich ein Häuschen, ungefähr in der Größe einer Garage, welches das Abstimmmittel beherbergt.

Über das spiralförmige Rohr (links im Bild) wird das HF-Signal auf den Mast geleitet.

Die Spiralform dient nicht zur mechanischen Entkopplung, wie ich zunächst annahm.

Es handelt sich um einen sogn. Blitzschutzspule, auch "Schweineschwanz" genannt, deren genaue Funktion unter [27] http://www.waniewski.de/MW/Vigra/id296.htm folgendermaßen beschrieben ist:
"Die Blitzschutzspule verhindert, dass ein Blitz, der in den Mast einschlägt, nicht in das Antennen- Abstimmmittel gelangt. Das Prinzip ist auf der Zeichnung rechts zu sehen. Vor und hinter der Blitzschutzspule befindet sich eine Funkenstrecke. Im Fall, dass ein schneller Blitzstrom vom Mast in Richtung Antennenhaus fließt, baut sich durch die Blitzschutzspule eine zusätzliche Spannung auf u = - L di/dt auf. Die Spannung an der Funkenstrecke F1 wird so groß, dass diese zündet und der Blitzstrom über sie abfließt.
Die zweite Funkenstrecke F2 wird deutlich kleiner als F1 eingestellt, um überhöhte Restspannungen zum Überschlagen zu bringen."


Quelle: http://www.waniewski.de/MW/Vigra/id296.htm

Der Blitzstrom, der durch die Spule Richtung Antennenhaus fließt, induziert eine Spannung, die der Ursache entgegengesetzt ist.
Die induziert Spannung ist vermutlich nicht allzu gering, da dt sehr klein und dadurch di/dt groß ist.
Dadurch wird sich die induzierte Spannung zu der Spannung addieren, die durch den Blitz am Mast gegen Erde ansteht und somit den Überschlag an der Funkenstrecke F1 begünstigen.

Quelle: http://www.waniewski.de/MW/Nordkirchen/id538.htm

Links sieht man das Abstimmmittel.

 
Rückansicht des Häuschens.

Laut Wikipedia sind beide Masten gegen Erde isoliert.

Die Masten stehen auf Porzellan-Isolatoren,
die den Mast gegen die Erde isolieren.

So ganz stimmt der Wikipedia Eintrag dann jedoch nicht, da der Mast über eine Spule im Abstimmhaus geerdet ist.
Das bedeutet gleichspannungs-technisch ist der Mast geerdet.
Für hohe Frequenzen, wie die 549 kHz, ist der Mast aber quasi gegen Erde isoliert.

Unten rechts am Fußpunkt des Mastes ist einen Funkenstrecke angebracht, damit bei einem Blitzeinschlag der Strom zur Erde abgeleitet wird.

Durch die rot/weiße Markierung sind die Masten
auch aus der Ferne gut zu erkennen.
Der Weg zu beiden Sendemasten ist sogar mit
Straßenlaternen beleuchtet.
Hierdurch ist direkt erkennbar, dass die Anlage in Betrieb ist.
Rechts ist der "Süd-West-Mast" zu erkennen.

 

Der Mittelwellensender Nordkirchen wurde 1980 in Betrieb genommen (Quelle: [3]).
Bei der Frequenzplanung des Genfer Wellenplans, der am 23. November 1978 in Kraft trat,
wurde die bisherige Gleichwelle 548 kHz des Deutschlandfunks leicht auf 549 kHz erhöht.
Der Senderstandort in Nordkirchen wurde zu dieser Zeit neu koordiniert (Quelle: [5]).

Anfangs wurde die Sendeanlage, aufgrund ihrer Lage zwischen Recklinghausen und Münster,
im Genfer Wellenplan "Recklinghausen" genannt.
Teilweise wird auch der Name "Münster-Nordkirchen" verwendet.

Die Mittelwellensender Nordkirchen und Thurnau senden im Gleichwellenbetrieb [14].
Damit ist gemeint, dass beide Rundfunksender auf der gleichen Frequenz senden.
Die Frequenzen beider o.g. Stationen müssen phasenstarr miteinander synchronisiert sein,
um Verzerrungen in den Gebieten, in denen die Signale beider Stationen empfangen werden können, zu vermeiden.
Dass beide Stationen zudem das gleiche Programm senden müssen ist selbstverständlich.

Die Synchronisierung erfolgt mittels GPS.
Das folgende Bild zeigt die GPS-Antenne am Sendergebäude.

Eine Synchronisierung anhand des Zeitnormals des DCF77-Senders wäre auch möglich.

Im Mittelwellenrundfunk wird der Schallbereich von 30 Hz bis 4500 Hz übertragen.
Dieses führt zu dem bekannten höhenarmen und dunklen Klang [23] .
Im Vergleich dazu:
Das menschliche Ohr kann im besten Fall Klänge von 18Hz bis 20kHz wahrnehmen.
Beim Telefon umfasst der Schallbereich 300 Hz bis 3,4 kHz, bei einer CD-Widergabe 0 bis über 20 kHz.

Der Sender für das Programm des DLF hat eine Leistung von 2x 50 kW.
Wie auch auf obigem Bild zu sehen ist, kommen scheinbar Sender der TRANSRADIO SenderSystemeBerlin [15],
ehemalige TELEFUNKEN SenderSysteme Berlin AG, zum Einsatz.

(Fotos: TRANSRADIO SenderSysteme Berlin AG, Wolfgang Korall)

Das HF-Signal wird mit dickem Koax-Kabel vom Sender zum Mast geleitet.
Der Innenleiter wird durch Kunststoffabstandhalter in der Mitte des Kabels gehalten.

Innerhalb des Gebäudes ist das "Koax-Kabel"als Rohr ausgeführt.

Die Antennenanlage besteht aus zwei gegen Erde isolierten, 99,5 Meter hohen selbstrahlenden Sendemasten.
Informationen zu selbststrahlenden Sendemasten findet man auch unter [24].

Laut Herrn Waniewski [4] ist eine Besonderheit der Maste, "dass sich in den Pardunen jeweils nur ein Isolator befindet.
Damit ergibt sich nicht nur eine große Dachkapazität, sondern auch der Vorteil, dass die Antenne vollständig statisch geerdet ist.
Damit ist die Antenne auch bei Gewittersituationen betriebssicher. " (Quelle: [4])

Normalerweise müssten die Masten bei einer optimalen Länge von Lambda/4 ca. 136 m hoch sein.
Berechnung:
f = 549*10^3 Hz; Lichtgeschwindigkeit in Bodennaher Luft: c = ca. 299710*10^3 m/s
daraus folgt die Wellenlänge: Lambda=c/f (=) Lambda = 545,92m
Lambda/4 = 136,48m
Um dennoch die gewünschten elektrischen Eigenschaften zu erreichen, werden an der Spitze der Antenne Drähte bzw. Stahlseile als Dachkapazität gespannt. Diese Leiter bewirken eine Kapazität gegen Erde.
"Zur Verringerung der Erdverluste wird in die Erde um den Antennenfußpunkt herum ein strahlenförmiges Netz aus Drähten eingegraben.
Durch die geeignete Wahl der Dachkapazität wird die Höhe der Antenne um einen Wert lc elektrisch verlängert." [18]

Die Dachkapzität wird von den Stahlseilen gebildet, die den Mast auch abspannen.
Weil diese Seile mit dem strahlenden Mast verbunden sind, müssen sie ebenfalls von der Erde bzw. den Fundamenten der Spannseile isoliert sein.
Dazu dienen Isolatoren innerhalb der Spannseile (bei Sendemasten heißen die Abspannseile "Pardune" [26]):

So sieht ein Isolator aus, der sich in den Spannseilen befindet.


Das Netz aus vermutlich verzinkten Stahlbändern liegt unterirdisch und ist nicht zu erkennen.
Die Stahlbänder liegen strahlenförmig um die Masten und laufen am Antennenfußpunkt zusammen.

Doch warum sind die Masten verkürzt?
Man sollte doch meinen, dass es bei einer Höhe von ca. 100 m auf weitere 36 m nicht mehr ankommt?
Denkbar ist, dass so eine Flugsicherheitsbefeuerung [25] gespart werden konnte.
Informationen zum Anschluss der für den Betrieb einer Flugsicherungsbefeuerung notwendig ist, findet man unter [24] und [25].

Der Sender bietet die Möglichkeit ein Rund- oder ein Richtdiagramm zu erzeugen (Quelle: [4]).
Bei dem Richtdiagramm wird das Signal durchgängig in Richtung 200°-270° ausgeblendet (Quelle: [3]).
In der Regel wird der Sender mit Richtdiagramm verwendet.
Bei Wartungsarbeiten, die das Abschalten eines Senders erfordern, kann mit einem Mast nur ein Runddiagramm erezugt werden.
Hier muss ggf. die Leistung reduziert werden, damit andere Sender, die in der Richtung, in der das Signal bei dem Richtdiagramm ausgeblendet wird liegen, nicht gestört werden.
Das Richtdiagramm wird durch einen bestimmten Abstand der Sendemasten und eine Phasenverschiebung beider Sender erreicht.
Bei ca. 230° hat es eine Abschwächung von 3-4 dB.

Nach Überprüfung aller Mittelwellensendanlagen aus der Liste bekannter Sendeanlagen bei Wikipedia [9],
die von Nordkirchen aus in Richtung 200°-270° liegen, d.h. in NRW, Belgien und den Niederlanden,
bin ich zu dem Ergebnis gekommen,
dass hier das Signal hauptsächlich wegen der beiden Belgischen Mittelwellensender Wavre (621 kHZ) und Overijse (540 kHz, ist der noch ON-AIR?) ausgeblendet wird.


Bild wurde erstellt mit Google-Earth - http://www.google.de/intl/de/earth/index.html


Bild wurde erstellt mit Google-Earth - http://www.google.de/intl/de/earth/index.html

Die rote Linie stellt die Luftlinie Nordkirchen-Overijse, die grüne Linie die Luftlinie Nordkirchen-Wavre dar.
Die blauen Linien markieren den Bereich zwischen 200° und 210".
Wahrscheinlich müsste bei o.g. Betrachtung noch ein Verzerrung aufgrund der Tatsache, dass die Erde eine Kugel ist, berücksichtigt werden.
Aber für diese relativ geringe Entfernung dürfte die Verzerrung auch nicht allzuviel ausmachen.

DRM:

Die Station in Nordkirchen gehört zu den wenigen in Deutschland, die in der Lage sind, digitale Sendungen (drm) auszustrahlen.
Dafür wurden die Abstimmmittel umgebaut, um die Bandbreite des Systems zu verbessern.
Weitere Informationen hierzu findet man auf den Seiten von Herrn Waniewski [4].

Historie:

Am 5. Juli 2005 strahlte der Deutschlandfunk erste DRM-Tests auf der Mittelwelle Nordkirchen 549 kHz aus.
Als Text message wurde ausgestrahlt: “Telefunken SenderSysteme AG Berlin - DRM Competence” (Quelle: [5]).

In dem Zeitraum vom 6. Dezember 2004 bis zum 15. Mai 2008 wurde das Programm Truckradio auf 855kHz mit einer Leistung von 5kW aus Nordkirchen ausgestrahlt.
Das Sendesignal dazu wurde mit einem zusätzlichen Sender erzeugt und über ein gesondertes Abstimmwerk auf den Nord-Ost-Mast eingekoppelt.

Verborgen hinter dem Zaun steht ein Truck mit einem ausklappb- bzw. ausfahrbaren Stahlgittermast.
Dieser Truck trägt das Logo der Media Broadcast GmbH und wird hier scheinbar geparkt.
Vorstellbar ist, dass der Mast z.B. für den Aufbau von Richtfunkstrecken an anderen Einsatzorten dient.

Zur tiefergehenden Betrachtung der Antennentechnik seien Links [19] und [20] empfohlen.

Wer selber Hörfunk produziert und ausstrahlen möchte, findet unter [21] eine Liste freier MW-Sender und eine zugehörige Preisliste :-).

Weblinks und Quellenangaben:

[1]
Wikipedia - Deutschlandfunk
http://de.wikipedia.org/wiki/Deutschlandfunk

[2]
Website des Deutschlandfunk
http://www.dradio.de/dlf

[3Wikipedia - Mittelwellensender Nordkirchen
http://de.wikipedia.org/wiki/Mittelwellensender_Nordkirchen

[4]
http://www.waniewski.de - Nordkirchen
http://www.waniewski.de/MW/Nordkirchen/index.htm

[5]
http://www.biener-media.de
http://www.biener-media.de/0549-NW.html

[6]
http://www.elo-web.de
http://www.elo-web.de/elo/radio-roehrentechnik/retro-radio/mittelwellensender-nordkirchen#
Leider nur nach vorheriger Anmeldung zu lesen

[7]
You Tube - Video
http://www.youtube.com/watch?v=kgGEf8BtgM8

[8]
Wikipedia - Liste von Sendeanlagen in NRW
http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_Sendeanlagen_in_Nordrhein-Westfalen

[9]
Wikipedia - Liste von Sendeanlagen
http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_bekannter_Sendeanlagen

[10]
http://www.senderfotos.de
http://www.senderfotos.de/

[11]
http://www.infosat.de - DRM-Tests aus Nordkirchen
http://www.infosat.de/Meldungen/?msgID=15996
29.05.11: Der Link funktioniert nicht mehr!

[12]
http://liebl-net.dtdns.net - Erfahrungsbericht zum Franzis-Retroradio und die Probleme mit dem Nordkirchener Sender
http://liebl-net.dtdns.net/hard/retro-radio/retro-radio.php

[13]
Geocach in der Nähe der Sender (auf http://www.geocaching.com)
http://www.geocaching.com/seek/cache_details.aspx?guid=32d7238a-7d66-4bab-934f-df8a8d48beb8
29.05.11: Der Cache wurde deaktiviert!

[14]
Wikipedia - Gleichwellenbetrieb
http://de.wikipedia.org/wiki/Gleichwellenbetrieb

[15]
TRANSRADIO SenderSystemeBerlin
http://www.broadcast-transradio.com/

[16]
Wikipedia - Media Broadcast
http://de.wikipedia.org/wiki/Media_Broadcast

[17]
www.radioforen.de - Rundfunkleitungen
http://www.radioforen.de/showthread.php?42030-Welche-Bandbreite-hatten-damals-die-Leitungen-der-Deutschen-Post

[18]
Wikipedia - Dachkapazität
http://de.wikipedia.org/wiki/Dachkapazität

[19]
Wie kommt eine Radiowelle in die Luft?
http://members.aon.at/wabweb/radio/antenne1.htm

[20]
Rundfunk-Sendeantennen im Lang-, Mittel- und Kurzwellenbereich
http://members.aon.at/wabweb/radio/antenne2.htm

[21]
MEDIA BROADCAST -> Analoge Hörfunknetze -> Mittel- und Langwelle
http://www.media-broadcast.com/hoerfunk/analoge-hoerfunknetze/mittel-und-langwelle.html

[22]
Broadcast Engineering and Training
http://www.bet.de/Lexikon/Begriffe/75khzleitung.htm

[23]
Wikipedia - Bandbreite
http://de.wikipedia.org/wiki/Bandbreite#Audiotechnik

[24]
Wikipedia - Selbststrahlender Sendemast
http://de.wikipedia.org/wiki/Selbststrahlender_Sendemast

[25]
Wikipedia - Flugsicherheitsbefeuerung
http://de.wikipedia.org/wiki/Flugsicherheitsbefeuerung

[26]
Wikipedia - Pardune
http://de.wikipedia.org/wiki/Pardune_%28Funk%29

[27]
http://www.waniewski.de - Vigra
http://www.waniewski.de/MW/Vigra/id296.htm