DIGITAL RADIO in Deutschland - Entwicklungsstand und Perspektiven

Bibliographische Beschreibung:

Schliekau, Mike:

DIGITAL RADIO in Deutschland - Entwicklungsstand und Perspektiven / Schliekau, Mike. - Mittweida, 2003. - 80 S. Mittweida, Hochschule Mittweida (FH), Medien, Diplomarbeit, 2003

Referat:

Ziel der Diplomarbeit ist es, den bisherigen Markteinführungsprozess von DIGITAL RADIO in Deutschland zu analysieren, den aktuellen Entwicklungsstand aufzuzeigen und auf dieser Grundlage die weiteren Perspektiven für das System auf dem deutschen Markt zu bewerten. Eine nähere Auseinandersetzung mit dem System DIGITAL RADIO unter technischen, wirtschaftlichen und medienpolitischen Gesichtspunkten soll zudem die Frage klären, ob DIGITAL RADIO den UKW-Hörfunk in Deutschland ablösen kann.

Inhaltsverzeichnis

  Abkürzungsverzeichnis  05

  Einleitung  07

1  DAB - Das System hinter DIGITAL RADIO  10

1.1  Die Entwicklung  10

1.2  Das System  11

1.2.1  PAD und NPAD Datendienste  13

1.2.2  Das Datenreduktionsverfahren MUSICAM  14

1.2.3  Das Übertragungsverfahren COFDM  16

1.2.4  Programmverbreitung über Gleichwellennetze  17

1.3  Zusammenfassender Vergleich von UKW und DAB  19

2  Die Einführung von DIGITAL RADIO in Deutschland  21

2.1  DAB-Frequenzen im Band III und L -Band  21

2.2  Pilotprojekte in Deutschland  24

2.2.1  Zielsetzung  25

2.2.2  Ergebnisse  26

2.3  Die unterschiedlichen Interessengruppen bei der  

  Markteinführung  29

2.4  Die „Initiative Digitaler Rundfunk“  32

3  Der Entwicklungsstand von DIGITAL RADIO in Deutschland  35

3.1  Netzausbau und Frequenzsituation  35

3.2  Hörerzahlen  38

3.3  Marketingmaßnahmen  42

3.4  Kostenentwicklung und Finanzierung  44

3

3.5  Medienpolitischer Entwicklungsstand  47

3.6  Einschätzung der aktuellen Situation  50

4  Die Perspektiven für DIGITAL RADIO in Deutschland  53

4.1  DIGITAL RADIO im Ausland  53

4.2  Gibt es Alternativen zu DAB?  56

4.2.1  DVB-T  57

4.2.2  IBOC  58

4.2.3  DRM  60

4.3  Ergebnis und Prognose  62

  Fazit  67

  Abbildungsverzeichnis  71

Tabellenverzeichnis 72   

  Literaturverzeichnis  73

4

Abkürzungsverzeichnis

ALM -Arbeitsgemeinschaft der Landesmedienanstalten AM -Amplitudenmodulation ARD -Arbeitsgemeinschaft der Rundfunkanstalten Deutschlands BMFT -Bundesministerium für Forschung und Technologie COFDM -Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex DAB -Digital Audio Broadcasting DLM -Direktorenkonferenz der Landesmedienanstalten DRM -Digital Radio Mondiale DVB-T -Digital Video Broadcasting-Terrestrial DVD -Digital Versatile Disc IBOC -In Band On Channel IDR -Initiative Digitaler Rundfunk IMDR -Initiative Marketing Digitaler Rundfunk IRT -Institut für Rundfunktechnik ISDB-T -Integrated Service Digital Broadcasting-Terrestrial KEF -Kommission zur Ermittlung des Finanzbedarfs der Rundfunkanstalten LfK -Landesanstalt für Kommunikation Baden-Württemberg MABB -Medienanstalt Berlin-Brandenburg MDR -Mitteldeutscher Rundfunk

5

MSA -Medienans talt Sachsen-Anhalt MOT -Multimedia Object Transfer MUSICAM -Masking Pattern Universal Subband Integrated Coding and Multiplexing NAB -National Association of Broadcasters NPAD -Non Program Associated Data PAD -Program Associated Data RDS -Radio Data System RegTP -Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post SFN -Single Frequency Network SLM -Sächsische Landesanstalt für privaten Rundfunk und neue Medien TKLM -Technische Kommission der Landesmedienanstalten TMC -Traffic Message Channel UKW -Ultrakurzwelle VPRT -Verband Privater Rundfunk und Telekommunikation e.V. WAP -Wireless Application Protocol

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Einleitung

Radio ist das Massenmedium mit der größten Verbreitung weltweit. In Deutschland erfolgt die Nutzung des Mediums Radio zum überwiegenden Teil über den terrestrischen ¹ Empfang von Hörfunkprogrammen. Rund 85 Prozent aller Radiogeräte sind somit nicht an eine feste Kabel-oder Satellitenversorgung angeschlossen. Das ist in erster Linie dadurch begründet, weil das Radio als Begleitmedium genutzt und überall über eine Vielzahl verschiedenster Gerätetypen empfangen wird. Die wichtigste Rolle spielt dabei mit mehr als 95 Prozent der Nutzung das analoge Übertragungssystem UKW (Ultrakurzwelle). ² Nach 50 Jahren intensiven Ausbaus ist das UKW-System heute jedoch „ausgereizt“ und am Ende seiner Entwicklungsmöglichkeiten angelangt. Die zur Verfügung stehenden Frequenzressourcen sind im Zuge der Einführung privater Programmanbieter bis an die Grenze des technisch machbaren belegt worden. Es ist abzusehen, dass das vorhandene UKW-Frequenzspektrum zukünftig nicht mehr in der Lage ist, eine qualitativ hochwertige Erweiterung des Hörfunkangebotes zu ermöglichen. Schon jetzt ist eine Verschlechterung von neu hinzukommenden Frequenzen gegenüber im Betrieb befindlichen UKW-Frequenzen festzustellen. Diese Entwicklung nimmt seit Jahren immer stärker zu. ³ Um diesen Engpass zu beseitigen, soll auch der Hörfunk in Deutschland digitalisiert werden. Die Digitalisierung hat sich bereits in anderen Bereichen der Telekommunikation als ökonomisch überzeugender Weg zur besseren Nutzung der Ressourcen erwiesen. Neben der effizienteren

¹ terrestrisch = erdgebundene Übertragung von Rundfunkprogrammen und deren Empfang über Antenne

² vgl. Direktorenkonferenz der Landesmedienanstalten (DLM) (Hrsg.) „Digitalisierung der Terrestrik“ Stuttgart 2001, S. 16 f.

³ vgl. Initiative Digitaler Rundfunk (IDR) - Arbeitsgruppe Digital Radio (Hrsg.) „Sachstandsbericht Digital Radio in Deutschland“ München 2002, S. 3

7

Ausnutzung der Frequenzkapazitäten werden mit einer Digitalisierung der Hörfunkübertragung die folgenden Ziele verfolgt:

• Eine bessere Klang- und Empfangsqualität

• Die Senkung der Verbreitungskosten

• Die Übertragung von Zusatzdiensten

• Die Integration in andere digitale Kommunikationsangebote 4

In Deutschland wird hierzu gegenwärtig mit DIGITAL RADIO ein neues System zur digitalen terrestrischen Übertragung von Radioprogrammen eingeführt. Nach Plänen der Bundesregierung soll DIGITAL RADIO den analogen UKW-Hörfunk bis zum Jahr 2015 vollständig ablösen. ⁵ Da beide Systeme jedoch nicht kompatibel zueinander sind, müssen sowohl neue Sendernetze aufgebaut als auch die vorhandenen UKW-Radios durch neue Empfangsgeräte ersetzt werden. Eine Markteinführung von DIGITAL RADIO gestaltet sich aus diesem Grund als kompliziert und teuer. 6

Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist es daher, den bisherigen Markteinführungsprozess von DIGITAL RADIO in Deutschland zu analysieren, den aktuellen Entwicklungsstand aufzuzeigen und auf dieser Grundlage die weiteren Perspektiven für das System auf dem deutschen Markt zu bewerten. Zudem soll die folgende Fragestellung im Mittelpunkt der Betrachtung stehen:

Kann DIGITAL RADIO den UKW-Hörfunk in Deutschland ablösen?

⁴ vgl. ebd., S. 4

⁵ vgl. Verband Privater Rundfunk und Telekommunikation e.V. (VPRT) (Hrsg.) „Digital Radio in Deutschland - Facts and Figures“ Berlin 2002, S. 3

⁶ vgl. Heinrich, J. „Medienökonomie“ (Band 2: Hörfunk und Fernsehen) Wiesbaden 1999, S. 74

8

Eine nähere Auseinandersetzung mit dem System DIGITAL RADIO unter

technischen, wirtschaftlichen und medienpolitischen Gesichtspunkten soll

im Verlauf der Arbeit zur Klärung dieser Frage führen.

9

1 DAB - Das System hinter DIGITAL RADIO

DAB steht für Digital Audio Broadcasting und ist das technische Übertragungssystem, das sich hinter der Bezeichnung DIGITAL RADIO verbirgt. DIGITAL RADIO wurde als weltweit gültiger Markenname für die Hörfunkübertragung nach dem DAB-Verfahren eingeführt. ⁷ Neben der Marke DIGITAL RADIO wird jedoch DAB als Bezeichnung für das technische System weiter genutzt. ⁸ Die Begriffe DIGITAL RADIO und DAB werden daher im weiteren Verlauf dieser Arbeit synonym verwendet. Im nachfolgenden Kapitel wird die technische Funktionsweise von DAB erläutert und die wichtigsten Unterschiede zum analogen UKW-System herausgearbeitet.

1.1 Die Entwicklung

Bereits 1980 wurden durch das Münchener Institut für Rundfunktechnik (IRT) erste Vorüberlegungen und Untersuchungen zur Frage einer digitalen terrestrischen Radioausstrahlung unternommen. Im Jahr 1985 beschlossen die ARD (Arbeitsgemeinschaft der Rundfunkanstalten Deutschlands) und das IRT daraufhin, ein gemeinsames, möglichst europäisches Forschungsprojekt zur Entwicklung eines digitalen Radiosystems zu initiieren. Ergebnis dieser Bemühungen war 1986 die Gründung der Forschungsinitiative „EUREKA 147“. ⁹ Dieses Konsortium, bestehend aus europäischen Rundfunkanstalten, Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen, hatte sich die Aufgabe gestellt, einen

⁷ vgl. DAB-Glossar, , verfügbar am 05.11.2002

⁸ vgl. Grundig AG (Hrsg.) „DAB. Das digitale Rundfunksystem der Zukunft“ Fürth 1999, S. 8

⁹ vgl. Deutsche TV-Plattform e.V. (Hrsg.) „Fernsehen Heute und Morgen“ (Band 1) Frankfurt

2000, Register 9 - S. 2

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einheitlichen Standard für DAB zu erarbeiten und in ganz Europa zu etablieren. Nach umfangreichen Forschungsarbeiten konnte 1995 der endgültige DAB-Standard durch die „EUREKA 147“ verabschiedet werden. Auf der internationalen Funkausstellung 1997 in Berlin wurde das System DAB erstmals unter dem neuen Markennamen DIGITAL RADIO vorgestellt. 10

1.2 Das System

Bei Betrachtung der jeweiligen Sendetechnik zeigen sich grundlegende Unterschiede zwischen der Hörfunkausstrahlung über UKW und der durch DAB. Der Hauptunterschied zum herkömmlichen Radio besteht in der Art der Datenübertragung. Wurden bisher die Daten vom Sender zum Empfänger analog übertragen, werden diese bei DAB digital gesendet und empfangen. Digital bedeutet, dass das zu übertragende Signal nicht in Form von Schwingungen dargestellt, sondern in einen Datenstrom, bestehend aus den digitalen Informationseinheiten ‚0’ und ‚1’ (sog. „Bits“) umgewandelt wird. ¹¹ Der so erzeugte Datenstrom ist sehr unempfindlich

gegenüber Störungen. Analoge Schwingungen hingegen können bei der Übertragung durch äußere Einflüsse, beispielsweise Reflexionen, vielfältig gestört und verändert werden. 12

Ein weiterer Unterschied zwischen beiden Übertragungssystemen liegt darin, wie die ausgestrahlten Radioprogramme zum Empfänger gelangen. Während bei der UKW-Signalübertragung jedes Hörfunkprogramm eine eigene Frequenz benötigt, werden bei DAB mehrere Programme zu einem Sendeblock zusammengefasst (vgl. Abbildung 1) und auf der gleichen

¹⁰ vgl. Grundig AG (Hrsg.) „DAB. Das digitale Rundfunksystem der Zukunft“ Fürth 1999, S. 5

¹¹ vgl. DAB-Technik, , verfügbar am 05.11.2002

¹² vgl. Gründel, N. „Digital-Radio“ in: Gongolsky, M. (Hrsg.) „Hörfunk der Zukunft“ Bonn 2002, S. 43

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Frequenz ausgestrahlt. Diese Sendeblöcke werden als „Ensemble“ bzw. „Multiplex“ bezeichnet. 13

(Quelle: Grundig AG (Hrsg.) „DAB. Das digitale Rundfunksystem der Zukunft“ Fürth 1999, S. 10)

In einem solchen Ensemble finden bis zu sechs Hörfunkprogramme in bester Qualität oder bis zu zwanzig Programme in einfacher Monoqualität Platz. Das entspricht einer nutzbaren Datenrate ¹⁴ von 1,5 Mbit/s je

¹³ vgl. ebd.

¹⁴ Datenrate = Anzahl der übertragenden Bits je Sekunde; Die Datenrate wird auch als Bit- bzw. Übertragungsrate bezeichnet.

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Ensemble. ¹⁵ Beste Qualität bedeutet in diesem Zusammenhang die Ausstrahlung eines Programms mit einer Bitrate von 192 Kbit/s. Die erreichbare Klangqualität entspricht somit subjektiv der einer CD. Reine Sprachsendungen hingegen können mit einer geringeren Datenrate übertragen werden, beispielsweise mit 160 Kbit/s oder 96 Kbit/s. Die so eingesparte Kapazität kann zu Gunsten eines anderen Programms im Ensemble genutzt werden. 16

1.2.1 PAD und NPAD Datendienste

Da in einen digitalen Datenstrom prinzipiell alle Arten von Informationen integriert werden können, erlaubt DAB nicht nur die Ausstrahlung von Hörfunkprogrammen. Darüber hinaus ist die Übertragung sogenannter „Datendienste“ möglich. Dabei wird zwischen programmbegleitenden und programmunabhängigen Diensten unterschieden. Programmbegleitende Datendienste (Program Associated Data, PAD) werden in der Regel von einer Radiostation ausgestrahlt und liefern zusätzliche Informationen zum gerade gehörten Programm. Die Anzeige von Titel und Interpret des laufenden Musikstücks oder aktueller Nachrichten sind typische Beispiele dafür. Programmunabhängige Datendienste (Non Program Associated Data, NPAD) hingegen werden durch eigenständige Anbieter bereitgestellt und können zu jedem beliebigen Radioprogramm zugeschaltet werden. Mögliche Angebote sind hierbei die Anzeige von Veranstaltungshinweisen, Verkehrsdiensten oder Wetterprognosen. 17

Für die Übermittlung der Datendienste haben sich Industrie und Diensteanbieter auf das MOT-Protokoll (Multimedia Object Transfer) geeinigt.

¹⁵ vgl. Gongolsky, M. „Hörfunk auf neuen Wegen - Antenne“ in: Gongolsky, M. (Hrsg.) „Hörfunk der Zukunft“ Bonn 2002, S. 85 - 88

¹⁶ vgl. Lauer, B. „Freie Fahrt für Digital Radio” in: Digital Radio spezial 01/2002, S. 12

¹⁷ vgl. Grundig AG (Hrsg.) „DAB. Das digitale Rundfunksystem der Zukunft“ Fürth 1999, S. 11

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Über das MOT-Protkoll lassen sich beliebige Dateiformate übertragen, beispielsweise Text- oder Bilddateien. ¹⁸ Auch UKW erlaubt die Übertragung digitaler Zusatzdienste. Mit RDS (Radio Data System) und TMC (Traffic Message Channel) seien an dieser Stelle die zwei wichtigsten Anwendungen genannt. Allerdings liegt dabei die nutzbare Datenrate mit 730 Bit/s deutlich unter der von DAB. Hier werden die Datendienste mit einer Bitrate von 64 Kbit/s gesendet. 19

1.2.2 Das Datenreduktionsverfahren MUSICAM

Bei der Umwandlung analoger Toninformationen in digitale Datenströme entstehen sehr große Datenmengen, die unbearbeitet nur mit aufwendigen und teuren Verfahren gesendet und empfangen werden könnten. ²⁰ Zudem machen es die beschränkt zur Verfügung stehenden Frequenzressourcen im Rundfunkbereich notwendig, die Programme so platzsparend wie möglich zu übertragen. Aus diesem Grund verfügt DAB über das Datenreduktionsverfahren MUSICAM (Masking Pattern Universal Subband Integrated Coding and Multiplexing), mit dem die Klangdaten vor der Übertragung komprimiert werden. ²¹ Das MUSICAM-Verfahren basiert auf Effekten der Psychoakustik. Dabei nutzt es im wesentlichen zwei Eigenschaften des menschlichen Gehörs. Zum einen werden T öne, die unterhalb einer bestimmten Mindestlautstärke liegen, vom menschlichen Ohr nicht mehr wahrgenommen. Diese Mindestlautstärke wird als „Ruhehörschwelle“ bezeichnet. Alle Töne, die unterhalb der Ruhehörschwelle liegen, müssen deshalb nicht mit übertragen werden. Zum anderen werden in einem Tonsignal die leiseren Anteile von den lauteren überlagert. Bei dem sich hieraus

¹⁸ vgl. DAB-Glossar, , verfügbar am 05.11.2002

¹⁹ vgl. Lauer, B. „Freie Fahrt für Digital Radio” in: Digital Radio spezial 01/2002, S. 11 f.

²⁰ vgl. Gründel, N. „Digital-Radio“ in: Gongolsky, M. (Hrsg.) „Hörfunk der Zukunft“ Bonn 2002, S. 43

²¹ vgl. Grundig AG (Hrsg.) „DAB. Das digitale Rundfunksystem der Zukunft“ Fürth 1999, S. 8

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ergebenen Grenzwert spricht man von der „Mithörschwelle“ (vgl. Abbildung 2). Auch diese Toninformationen können herausgefiltert werden, da sie vom menschlichen Gehör nicht erfasst werden. Beide Effekte führen zu einer deutlichen Reduktion des zu übertragenden Datenstroms. 22

Abbildung 2: Ruhe- und Mithörschwelle beim menschlichen Gehör

(Quelle: o.V. „Die Technik des DAB“, , verfügbar am 07.11.2002)

Durch die Komprimierung mit MUSICAM kann das ursprüngliche Signal um bis zu 80 Prozent verkleinert werden, ohne dass dabei ein hörbarer Qualitätsverlust entsteht. Dieser Vorgang der Datenreduktion wird als „Quellencodierung“ bezeichnet. 23

²² vgl. DAB-Technik, , verfügbar am 05.11.2002

²³ vgl. Gongolsky, M. „Hörfunk auf neuen Wegen - Antenne“ in: Gongolsky, M. (Hrsg.) „Hörfunk der Zukunft“ Bonn 2002, S. 87

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1.2.3 Das Übertragungsverfahren COFDM

Zusätzlich zur Quellencodierung erfolgt bei DAB eine „Kanalcodierung“, um eine störungsfreie Funkübertragung des digitalen Sendesignals zu gewährleisten. ²⁴ Das entsprechende Verfahren hierfür heißt COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex). Dabei wird das zu übertragende DAB-Ensemble nach dem Zufallsprinzip auf 1.536 einzelne Trägerfrequenzen in einem 1,5 MHz breiten Frequenzband aufgeteilt und ausgestrahlt. Die Streuung der Daten auf ein breites Frequenzspektrum stellt einen wirkungsvollen Fehlerschutz dar, weil im Fall einer gestörten Funkübertragung nur einzelne Trägerfrequenzen jedoch nicht die gesamte Information verloren geht. Mit einer hohen Wahrscheinlichkeit kann so das ursprüngliche Signal durch Fehlerkorrekturverfahren rekonstruiert werden und die Störung für den Radiohörer unbemerkt bleiben. Beim herkömmlichen UKW-Rundfunk hingegen wird die gesamte Information auf eine einzige Trägerfrequenz aufmoduliert. Tritt eine Störung auf, wird so das gesamte Programm gestört. 25

Darüber hinaus wird jede Trägerinformation mit einem sogenannten „Schutzintervall“ versehen. Dadurch ist es dem DAB-Empfänger möglich, Signalreflexionen, die zusätzlich zum ursprünglichen Signal eintreffen, eindeutig zu erkennen und auszuwerten. Ein solcher „Mehrwegeempfang“ tritt immer dann auf, wenn das Sendesignal an Gebäuden oder natürlichen Hindernissen reflektiert wird und mit zeitlicher Verzögerung auf mehreren Wegen zum Empfänger gela ngt (vgl. Abbildung 3). Alle Signalanteile, die innerhalb des Schutzintervalls eintreffen, werden in einem Zwischenspeicher gesammelt und zu einer Gesamtinformation zusammengefügt. Die Signalreflexionen stellen somit eine zusätzliche Informationsquelle dar, auf die im Fall einer Störung des Direktsignals zurückgegriffen werden kann. Während der Mehrwegeempfang bei analogen Systemen

²⁴ vgl. ebd.

²⁵ vgl. o.V. „Die Technik des DAB“, , verfügbar am

07.11.2002

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