Leuchtturm-Funkfeuer und Racons
Vom Lichtstrahl zur Radiowelle
Als Guglielmo Marconi 1901 das erste transatlantische Funksignal über den Atlantik sandte, ahnte kaum jemand, wie grundlegend diese Technologie das Seezeichenwesen verändern würde. Innerhalb von zwei Jahrzehnten hatten die großen Leuchtturmbehörden begonnen, ihre Stationen mit Senderausrüstung zu ergänzen. Ein Leuchtturm, der bis dahin nur sehen ließ, wer ihn sehen konnte, wurde nun zu einem Punkt im elektromagnetischen Raum, den ein Schiffsnavigator auch bei dichtestem Nebel, in stockfinsterer Nacht und auf offener See anpeilen konnte.
Die Geschichte der Leuchtturm-Funkfeuer ist damit ein Kapitel jener langen Modernisierung der Küstensicherung, die im 18. Jahrhundert mit der Fresnel-Linse begann und im 21. Jahrhundert mit der Integration in GNSS-gestützte Systeme noch nicht abgeschlossen ist. Öffne die Karte, um zu sehen, wo diese historischen Stationen lagen und welche heute noch als aktive Seezeichen eingetragen sind.
Radiopeiler und der Mittelwellenbereich
Die ersten Leuchtturm-Funkfeuer arbeiteten im Langwellen- und Mittelwellenbereich, typischerweise zwischen 285 und 325 kHz. Sie sendeten in festem Rhythmus ein Morsekennzeichen — oft zwei oder drei Buchstaben, identisch mit dem Kenner des zugehörigen Leuchtturms — und ermöglichten es einem mit einem Radiopeiler (Radio Direction Finder, RDF) ausgestatteten Schiff, eine Peilungslinie zu bestimmen. Zwei oder drei solcher Peilungen auf unterschiedliche Stationen ergaben einen Standort.
Die Stationen wurden in Gruppen zusammengefasst, sogenannten Konsolen oder Grids. Im Nordatlantik bildeten Stationen wie Butt of Lewis (Schottland), Round Island (Scilly-Inseln) und Cabo Finisterre (Spanien) ein gegenseitig ergänzendes Netz. Schiffe konnten ihre Position auf einige Seemeilen genau bestimmen — bei weitem nicht so präzise wie GPS, aber in einer Ära, in der das alternative Instrument das Sextant war, ein enormer Fortschritt.
Decca, Loran und die Ablösung des einfachen Funkfeuers
Mit dem Zweiten Weltkrieg kamen leistungsfähigere Systeme. Decca Navigator, ab 1944 im Einsatz, nutzte phasenverglichene Niedrigfrequenzsignale von Netzen landbasierter Stationen und erlaubte Positionsgenauigkeiten von unter einer Seemeile. Loran-C, ebenfalls ein System der Kriegsjahre, arbeitete auf 100 kHz und dehnte seine Abdeckung auf den gesamten Nordatlantik, den Nordpazifik und das Mittelmeer aus. Diese Systeme benötigten eigene Sendestationen und hatten mit den klassischen Leuchtturm-Funkfeuern außer dem Prinzip wenig gemein.
Decca wurde 2000 abgeschaltet; Loran-C folgte in Europa 2015 und in den USA 2010. Eine modernisierte Version namens eLoran existiert als Backup-System für GPS und wird in einigen Ländern weiterhin unterhalten, unter anderem in Südkorea und im Vereinigten Königreich, wo der General Lighthouse Authorities betriebene Sender in Anthorn (Cumbria) eine Abdeckung für die britischen Gewässer bietet.
Racons: Radarantwortbaken
Ein Racon (Radar Beacon) ist ein anderes Konzept. Während ein Funkfeuer aktiv sendet und das Schiff passiv empfängt, antwortet ein Racon auf ein eingehendes Radarsignal: Er empfängt den Radarimpuls des Schiffes, verstärkt ihn und sendet eine kodierte Antwort zurück, die auf dem Radarschirm des Schiffes als charakteristischer Strich erscheint — beginnend vom tatsächlichen Standort des Racons und sich in Richtung des Schiffes erstreckend.
Das Erscheinungsbild auf dem Radarschirm macht den Racon von einem gewöhnlichen Radarecho unterscheidbar. Jeder Racon sendet ein Morsekennzeichen: Ein Racon mit dem Kennzeichen «M» zeigt auf dem Radarschirm einen von der Bake ausgehenden Strich, dem der Morsecode für M (— —) folgt. Die IALA (International Association of Marine Aids to Navigation and Lighthouse Authorities) hat die Kennzeichen weltweit standardisiert.
Racons arbeiten im X-Band (9,3–9,5 GHz) oder S-Band (2,9–3,1 GHz), entsprechend den gängigen Schiffsradarfrequenzen. Ihre Reichweite hängt von der Ausgangsleistung und der Antennenhöhe ab; typische Werte liegen bei 10 bis 15 Seemeilen für Küsteninstallationen.
Racons an Leuchttürmen und Leuchtfeuern
Viele klassische Leuchttürme wurden ab den 1960er-Jahren mit Racons ausgerüstet. Besonders wichtig war dies an Einfahrten zu Häfen und Schifffahrtsstraßen, wo die genaue Kenntnis der Lage eines Seezeichens unter allen Wetterbedingungen lebenswichtig ist. Der Leuchtturm Bell Rock (erbaut 1811 von Robert Stevenson, 35 Meter hoch) im Firth of Forth trägt seit Jahrzehnten einen Racon; ebenso Skerryvore (1844, Alan Stevenson, 48 Meter, Lichtcharakter: Weißblitz alle 10 Sekunden) südwestlich von Tiree. An der amerikanischen Ostküste sind Racons an den großen Wellenbrecherleuchtfeuern und Hochseebojen Standard.
In besonders verkehrsreichen Engpässen — dem Ärmelkanal, dem Malakkastrait, dem Großen Barriererifffbereich — wurden und werden Racons an schwimmenden Seezeichen (Feuerschiffen und Großbojen) eingesetzt, die selbst keinen sichtbaren Leuchtturm tragen.
AIS und das Ende klassischer Funkfeuer
Das Automatic Identification System (AIS), das seit 2002 für alle Seeschiffe über 300 BRZ vorgeschrieben ist, hat die Funktion vieler klassischer Seezeichen-Funkfeuer übernommen. Virtuelle Seezeichen im AIS-Datenstrom können Positionen von Gefahren, Leitlinien und Verkehrstrennungsgebieten anzeigen, ohne dass eine physische Bake vorhanden ist. AIS-fähige Seezeichen (AtoN-AIS) senden automatisch ihre eigene Position, Kennung und ihren Status — und ermöglichen es Verkehrszentralen, eine vollständige Lagekarte zu pflegen.
Die großen Leuchtturmbehörden haben darauf reagiert, indem sie herkömmliche Mittelwellen-Funkfeuer sukzessive abschalten. Trinity House stellte sein letztes Mittelwellen-Funkfeuer in englischen Gewässern 2014 außer Betrieb. Der Northern Lighthouse Board folgte kurz darauf. In Deutschland betrieb das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) das Netz der deutschen Küstenfunkfeuer bis ins frühe 21. Jahrhundert, bevor auch hier AIS und DGPS die Hauptlast übernahmen.
DGPS: Differenzielles GPS an Leuchttürmen
Ein wichtiges Zwischenkapitel bildet das Differential GPS (DGPS). Hierbei empfangen Referenzstationen an bekannten, exakt vermessenen Standorten — häufig an bestehenden Leuchtturmstandorten — GPS-Signale, berechnen den aktuellen Fehler und senden Korrekturdaten über Mittelwellenfrequenzen aus. In den 1990er-Jahren entstand in Europa und Nordamerika ein dichtes Netz von DGPS-Referenzstationen, das Positionsgenauigkeiten von ein bis drei Metern ermöglichte — ein enormer Sprung gegenüber den damals noch fehleranfälligen zivilen GPS-Signalen.
Die US Coast Guard betrieb ihr DGPS-Netz über viele ehemalige Leuchtturmstandorte. In Deutschland sendeten DGPS-Stationen unter anderem von Helgoland und von der Position des Feuerschiffs Deutsche Bucht aus. Diese Nutzung verlieh alten Seezeichenstandorten eine neue technische Relevanz, auch nachdem ihre optischen Feuer längst erloschen waren.
Was bleibt
Racons sind noch immer an Hunderten von Leuchttürmen und Seezeichen weltweit aktiv. Sie gelten als robuste, GPS-unabhängige Navigationshilfe und werden von der IALA ausdrücklich als Teil eines resilienten, mehrschichtigen Navigationssystems empfohlen. In einer Welt, in der GPS-Störungen (Spoofing, Jamming) zunehmen, haben diese älteren Technologien eine neue Aktualität gewonnen. Der Leuchtturm als Sendepunkt im elektromagnetischen Raum ist also keineswegs Geschichte — er hat nur seine Wellenlänge gewechselt.