2

Inhaltsverzeichnis

Seite   

I.  Von analog nach digital  5

1.  Vorwort: Die Welt wird digital.  5

2.  Digitale Umstellung im Radio  6

II.  Digital Radio - gestern, heute und morgen  9

1.  Der lange Weg von DAB  9

1.1  Voraussetzungen  9

1.2  Anforderungen  10

1.3  DAB-Entwicklung gestern: Eureka EU 147  12

1.4  Zeitplan und Kosten  13

1.5  Sendernetze  16

2.  Die DAB-Technik  17

2.1  MUSICAM  20

2.2  OFDM und COFDM  22

2.3  Fehlerschutzverfahren  23

2.4  Datendienste  24

2.5  MOT-Protokoll  27

2.6  TPEG  28

2.7  EPG  28

2.8  Multiplexbildung  29

2.9  Repeater  31

2.10  Variable Dynamik  31

2.11  DAB-Surround  32

3.  Vorteile von DAB  33

3.1  Digitales Gleichwellennetz  33

3.2  Mobiler Empfang  35

3.3  Strahlungsemission  36

3.4  Hörqualität  37

3.5  Technische Neuerungen  38

4.  Nachteile von DAB  39

4.1  Sendegebiete  39

4.2  Programmvielfalt  40

4.3  Finanzierung  41

4.4  Technische Neuerungen  43

5.  Digitale Konkurrenz  45

5.1  DSR  46

5.2  ADR  46

5.3  World Space Radio  47

5.4  IBOC  47

5.5  DRM  48

3

6. Neue Technologien……………………………………………………..49 6.1 DVB-T/-H………………………………………………………………50 6.2 DMB…………………………………………………………………….51

7. Pilotprojekte…………………………………………………………….54

8. Frequenzkoordinierung…………………………………………………57 8.1 DAB-Entwicklung heute: DAB-Netzabdeckung……………………….57 8.2 DAB-Entwicklung morgen: RRC 06…………………………………...61

III. DAB-Durchsetzung in Bayern, Deutschland und weltweit………...65

1. DAB-Endgeräte…………………………………………………………65

2. DAB - Politik…………………………………………………………...66 2.1 Medienpolitischer Entwicklungsstand………………………………….67 2.2 Henne-Ei-Problem………………………………………………………70

3. DAB - Industrie………………………………………………………...71

4. Vorreiterrolle Bayerns…………………………………………………..76

5. Vorzeigeland Großbritannien…………………………………………...77

6. Weltweite Entwicklung…………………………………………………78

7. Marketing…………………………………………………………….…78 7.1 Prognos-Studie………………………………………………………….80 7.2 DAB-Plattform e.V. ……………………………………………………82 7.3 World DAB Forum……………………………………………………..82 7.4 Bayern Digital GmbH…………………………………………………..83 7.5 IMDR…………………………………………………………………...83

IV. Digitales Jugendradio in Bayern……………………………………85

1. Geschichte………………………………………………………………85

2. Erfolg der Jugendwellen………………………………………………..86

3. Radio Galaxy Bayern…………………………………………………...88 3.1 Entstehung………………………………………………………………89 3.2 Struktur und Konzept der Sender……………………………………….90 3.3 Entwicklung…………………………………………………………….91 3.4 DAB-Unterstützung durch Radio Galaxy………………………………92

4. Radio Galaxy Ansbach………………………………………………….93 4.1 Entstehung………………………………………………………………93 4.2 Struktur………………………………………………………………….94 4.3 Zukunftsprognose……………………………………………………….96

5. Vergleich: Jugendradio gestern und heute……………………………...97

4

V. Wege in die Zukunft………………………………………………..99

1. Fazit der DAB-Entwicklung……………………………………………99

2. Blick in die Zukunft: DAB, DMB oder Digital Advanced Broadcasting…………………………………………………………...105

VI. Literaturverzeichnis………………………………………………..109

VII. Anhang…………………………………………………………….119

1. Abkürzungsverzeichnis………………………………………………..119

2. DAB-Chronik: Entwicklung von 1998 - 2003………………………...121

3. DAB-Ausbau in Deutschland 2003……………………………………122

4. DAB-Ausbau in Deutschland 2004……………………………………123

5. DAB-Ausbau in Deutschland 2005……………………………………124

6. Planungen RRC 06 - Bedeckung 1……………………………………125

7. Bedeckung 2…………………………………………………………...126

8. Bedeckung 3…………………………………………………………...127

9. DAB-Autoradio `Woodstock DAB 54´………………………………..128

10. IMDR-Logo……………………………………………………………128

11. IMDR-Website………………………………………………………...129

12. IMDR-Kampagne „Digital Radio - on air now“……………………...129

13. Logo Radio Galaxy ab 05.10.2005……………………………………130

14. Internetauftritt Radio Galaxy………………………………………….130

15. Internetauftritt Radio Galaxy Ansbach………………………………..131

16. iPAQ von Compaq…………………………………………………….131

17. DMB-Entwicklungsszenario………..…………………………………132

18. Interview des Autors mit David Rohde………………………………..132

19. Interview des Autors mit Gerd Penninger……………………………..140

5

I. Von analog nach digital

1. Vorwort: Die Welt wird digital

„Wir sind in der digitalen Gesellschaft noch längst nicht angekommen; sie wird ihre volle Wirksamkeit erst zwischen dem Jahr 2009 und dem Jahr 2014 entfalten.“ 1

Peter Glotz hat diesen Satz im Vorwort seines Buches „Von Analog nach Digital“ auf den Weg aller Gesellschaftsebenen in die digitale Zukunft angewandt, denn die Digitalisierung umfasst längst alle Lebensbereiche des Menschen. Wie richtig er mit diesem Zeitraum aber besonders im Bezug auf die digitale Umstellung des Hörfunks liegen sollte, konnte er 2001 vermutlich nur erahnen. Denn nach wie vor geht diese sehr schleppend voran. Daher soll sich diese Diplomarbeit mit der trägen Entwicklung des Digitalen Radios in Deutschland beziehungsweise in Bayern auseinandersetzen. Dabei werden zunächst verschiedene digitale Technologien mit ihren Chancen und Problemen vorgestellt. Besonders das stark geförderte System Digital Audio Broadcasting (DAB) ² wird dabei im Mittelpunkt stehen: wie wurde es entwickelt, wie funktioniert es und mit welchen Problemen hat man trotz zahlreicher Subventions- und Marketingmaßnahmen seit nunmehr fast zwei Jahrzehnten zu kämpfen. Des Weiteren soll die Entwicklung des Jugendradios in Deutschland dargestellt werden, um schließlich mit Radio Galaxy Bayern ein Produkt der digitalen „Evolution“ vorzustellen. Anhand des Senderstandorts Ansbach sollen Struktur und Aufbau von Radio Galaxy deutlich werden. Im Fortlauf der Arbeit sollen zusammenfassend einige Frage geklärt werden:

- welche Vorteile bringt der digitale Hörfunk im Vergleich zu UKW

- welche Rolle übernimmt dabei DAB und wie hat es sich entwickelt

- welche medien- und industriepolitischen Fehler wurden bei der DAB-Einführung begangen

- gibt es eine Alternative zu DAB und welche konkurrierenden Technologien haben keine Zukunftschancen

- welche Rolle übernimmt das Bundesland Bayern bei der Entwicklung

¹ Glotz 2001, S. 8

² Anmerkung des Verfassers: ein Verzeichnis der häufig verwendeten Abkürzungen befindet sich im Anhang VII 1., S. 119

6

- wie hat sich dabei das digitale Projekt Radio Galaxy entwickelt und wie sein analoger Ableger in Ansbach

- und wie sind die aktuellsten Entwicklungen bei DAB und den

Da die Literaturquellen hierfür häufig aus der Anfangszeit des digitalen Radios stammen, wurden zur Ergänzung vom Verfasser dieser Arbeit zwei Interviews mit Gerd Penninger, Programmverantwortlicher Radio Galaxy Bayern und mit David Rohde, Programmchef Radio Galaxy Ansbach geführt. Bei der Literaturdurchsicht fiel es ohnehin schwer, ein wirklich differenziertes Bild zum Beispiel von DAB zu erhalten, da sich vor allem anfangs nur wenige Autoren so kritisch mit der neuen Technologie auseinander setzten wie z.B. Stefan Rein im 2000. ³ Jahr Vielmehr werfen Publikationen der gegründeten

Marketingplattformen oder von Vorreitern wie Frank Müller-Römer oft ein allzu positives Licht auf die Technik und die damaligen aktuellen Geschehnisse, so dass der Blick auf die tatsächlichen Fortschritte bzw. Vor- und Nachteile von DAB leicht verzerrt werden könnte. Publikationen beziehungsweise Entwicklungen aus dem Jahr 2006 konnten in der Arbeit nicht mehr berücksichtigt werden. Nichtsdestotrotz wird versucht, am Ende der Arbeit ein ausgewogenes Fazit der DAB-Entwicklung zu ziehen und außerdem einen Ausblick auf die digitale Zukunft in Bayern beziehungsweise Deutschland zu wagen. So soll zu guter Letzt geklärt werden, ob die digitale Aufbruchsstimmung, die Peter Glotz in seinem Buch beschreibt auch für den Hörfunk gilt und ob noch eine Chance auf digitales Radio “für alle“ besteht.

2. Digitale Umstellung im Radio

Die digitale Umstellung im deutschen Hörfunk vollzieht sich trotz der anfänglichen Aufbruchsstimmung seit den 80er Jahren nur mit kleinen Schritten. Und das, obwohl die Produktion in den Studios der Radiosender längst alle Vorteile digitaler Technik genießt und somit für die digitale Übertragung gerüstet wäre. Um zu verstehen, warum die digitale Technik so wenig Anklang findet, ist zunächst ein Blick in die Vergangenheit der Radiotechnik nötig. Die

³ Rein: Das Ende von UKW?, http://www.querfunk.de

7

Radiotechnik umfasst dabei „die Aufnahme, Übertragung, Aussendung und den Empfang der akustischen Darbietung vom Ursprungsort.“ ⁴ Der drahtlose Rundfunk war vor allem durch die Entdeckungen von Heinrich Hertz 1887 und Guglielmo Marconi 1896 möglich gemacht worden. ⁵ Elektromagnetische Schwingungen konnten dank ihnen das erste Mal über mehrere Kilometer verbreitet werden und so waren die Voraussetzungen geschaffen für die Ausstrahlung der ersten „Radiosendung“ am 29.10.1923 aus Berlin. ⁶ Es folgten die Jahre der Nazi-Herrschaft, in denen der Rundfunk hauptsächlich zu Propagandazwecken missbraucht wurde. Aus diesem Grund musste Deutschland nach dem zweiten Weltkrieg auch einen herben Rückschlag hinnehmen. Denn bei der Neuverteilung der Frequenzen auf der internationalen Wellenkonferenz 1948 in Kopenhagen verlor Deutschland einige der bisherigen Frequenzen. ⁷ Allerdings hatte man dem europäischen UKW-Rundfunk bereits 1947 auf der weltweiten Funkverwaltungskonferenz in Atlantic City den Bereich 87,5 bis 100 MHz zugewiesen. ⁸ Von daher besannen sich die deutschen Rundfunktechniker auf die kaum genutzten Frequenzen der Ultrakurzwelle, die bereits in den 1930er Jahren erfolgreich erprobt worden waren. Sobald die technische Qualität ausreichend war, konnten durch die UKW-Technik die Versorgungslücken geschlossen werden, die durch den Kopenhagener Wellenplan entstanden waren. So nahm bereits am 28. Februar 1949 in München - Freimann der erste UKW-Sender des Bayerischen Rundfunks seinen Betrieb auf. ⁹ Durch die im Vergleich zur Mittelwelle deutlich bessere Empfangsqualität nahm der Siegeszug des UKW-Radios seinen Lauf und es folgten beispielsweise mit der Einführung der Stereophonie 1963 weitere technische Verbesserungen. Des Weiteren erleichterte das Autofahrer-Rundfunk-Informationsverfahren (ARI) ab 1974 den Empfang von Verkehrsmeldungen. 1986 wurde das Radio-Daten-System (RDS) zum weltweiten Standard erklärt. RDS wird von den ARD-Sendern in Deutschland seit April 1988 angewandt und erlaubt die Übermittlung zusätzlicher Daten auf dem Radiodisplay ohne eine Verschlechterung der UKW-Empfangsqualität: Senderspezifische Daten wie zusätzliche Frequenzen, der

⁴ Großmann 1991, S. 235

⁵ Vgl. Riedel 1983, S.7

⁶ Vgl. Stuiber 1998/1, S. 51

⁷ Vgl. Arnold 1999, S. 298

⁸ Vgl. Posewang 1996, S. 117

⁹ Vgl. Stuiber 1998/1, S. 72

8

Programmname oder andere Programmbezogene Daten sind möglich. Darüber hinaus sind inzwischen auch Programmartenkennung beziehungsweise Sprache-und Musikkennung durch RDS übertragbar. ¹⁰ Die begrenzte Reichweite der UKW-Sender machte darüber hinaus eine Mehrfachnutzung der Frequenzen möglich, sofern die Entfernung zwischen den Sendern groß genug war. ¹¹ Auch wenn die geringe Reichweite natürlich in erster Linie ein Nachteil war und für den Empfang der UKW-Programme neue Geräte notwendig wurden, überwogen die Vorteile der UKW-Technik. So konnte im Gegensatz zur Mittelwelle das gesamte Tonspektrum von 30 Hz bis 15 kHz übertragen werden, kleinere Antennen genügten und aufgrund des Frequenz-Modulationsverfahrens (FM) hatten die Sender einen hohen Wirkungsgrad. ¹² Nach dem erfolgreichen Start von UKW waren die Frequenzkapazitäten schnell ausgereizt und so beschloss man 1979 auf der weltweiten Funkverwaltungskonferenz in Genf, den UKW-Bereich Anfang der 80er Jahre bis 108 MHz zu erweitern, was 64 Prozent mehr Kanäle möglich machte. ¹³ „Der Genfer UKW-Plan 1984 bot endlich die Möglichkeit, neben den öffentlich-rechtlichen Programmen auch private Programme über terrestrische Sender auszustrahlen.“ ¹⁴ Doch mit der Ausweitung des UKW-Bereichs waren die Probleme nur kurzfristig beseitigt, da mit den privaten Anbietern erneut die Auslastung stieg:

„Die Kommerzialisierung des Hörfunks hat allerdings Mitte der 80er Jahre zu einem sprunghaften Anstieg der Zahl der UKW-Sender geführt. Dies wiederum führte zu einem bis heute fortschreitenden Verlust an technischer Qualität in diesem Frequenzbereich, der zudem durch übermäßige Aussteuerung und Kompression der Programmsignale noch erheblich verstärkt wird.“ 15

Die Probleme durch die zu dichte Belegung führten bald zu Störungen, da preisgünstige UKW-Empfangsgeräte oft nur über eine geringe Trennschärfe und Großsignal-Festigkeit verfügten. Weitere technische Verbesserungen waren kaum mehr möglich, während die technischen Qualitätsmaßstäbe für Hörfunkprogramme durch die hörbar besseren digitalen Datenträger wie CD, MD oder DAT deutlich stiegen. Mit diesen „Klangwundern“ konnte UKW mit seinen technischen Standards aus den 50er und 60er Jahren nicht mehr

¹⁰ Vgl. Großmann 1991, S. 239ff

¹¹ Vgl. Arnold 1999, S. 299

¹² Vgl. Großmann 1991, S. 238

¹³ Vgl. Posewang 1996, S. 117

¹⁴ Posewang 1996, S. 119

¹⁵ Pohle 1997, S. 427

9

mithalten. ¹⁶ „Lediglich die seit 1983 über Satelliten abgestrahlten Hörfunkprogramme werden zur Übertragung digitalisiert und können digital empfangen werden.“ ¹⁷ Aus mehreren Gründen war das UKW-System demnach Ende der 80er Jahre an seine physikalischen Grenzen gelangt: es waren kaum weitere Programme möglich, durch den Mehrwegeempfang kam es häufig zu Empfangsstörungen, der RDS-Datenkanal war nicht mehr ausreichend für die Übertragung digitaler Zusatzdaten und zudem wurden durch die digitale Produktion neue Anforderungen an ein Hörfunk-Übertragungssystem gestellt. ¹⁸ Durch Systemverbesserungen und digitale Aufzeichnungsgeräte wurde die Aufzeichnungs- und Übertragungsqualität in fast allen Produktionsstudios soweit verbessert, ¹⁹ dass die UKW-Technik nicht mehr Schritt halten konnte: „Aus technischer Sicht stellt damit die Übertragung und Wiedergabe von digital produzierten Inhalten mittels analoger Technik einen unvertretbaren Qualitätsverlust dar.“ 20

Darüber hinaus sind die laufenden Kosten für die rund 1300 Einzelsender im deutschen UKW-Sendernetz mit gut 500 Millionen Euro immens. Aus diesem Grund und weil in den spärlichen terrestrischen Frequenzen die bestehende Nachfrage an zusätzlichen Sparten-Programmen nicht gedeckt werden kann, sollte nun ein digitales Nachfolgesystem Abhilfe schaffen: ²¹ „Die Tage des alten Radios […] sind gezählt.“ ²² Die Frage, wer seine digitale Nachfolge übernehmen soll und kann, wird im nächsten Kapitel geklärt werden.

II. Digital Radio - gestern, heute und morgen

1. Der lange Weg von DAB

1.1 Voraussetzungen

Wie bereits einführend erwähnt, bestand in den 1980er Jahren das erste Mal Bedarf an einem digitalen Nachfolgesystem für den UKW-Rundfunk. Daher begannen in dieser Zeit auch erste Ausstrahlungs-Tests in Bayern, die in der

¹⁶ Römer 1993, S. 10f

¹⁷ Gebhard 1995, S. 44

¹⁸ Bayerische Medien Technik GmbH 1998, S. 86

¹⁹ Vgl. Großmann 1991, S. 243f

²⁰ Bayerische Medien Technik GmbH 1998, S. 73

²¹ Vgl. Bayerische Medien Technik GmbH 1998, S. 73

²² Weber 2000, S. 51

10

Vorstellung eines neuen konkurrenzfähigen Systems enden sollten. Digital Audio Broadcasting (DAB), auf dessen Entwicklung und Technik nun genauer eingegangen werden soll, entpuppte sich früh als hoffnungsvoller Kandidat für eine zukunftsfähige UKW-Nachfolge, allerdings unter veränderten Startbedingungen:

„Die bisherigen UKW-Sendernetze wurden seinerzeit für den festen Empfang ausgelegt, dagegen ist DAB vor allem für den mobilen Empfang geeignet, was den stationären aber nicht ausschließt.“ 23

Natürlich musste der stationäre Empfang in Zukunft mit dem neuen System gewährleistet sein, um eine komplette Ablösung des UKW-Programms zu rechtfertigen. Allerdings mussten auch einige Voraussetzungen für die digitale Einführung gegeben sein: beispielsweise die ausschließliche Nutzung eines Frequenzbereichs durch digitalen terrestrischen Hörfunk. Des Weiteren sollte es zu einem Ausbau, das heißt zu einer Verdichtung der bereits vorhandenen Sendernetze kommen. ²⁴ Doch bis es dahin kommen sollte, war zunächst fraglich, ob DAB überhaupt die Ansprüche erfüllen könnte, die an das digitale System gestellt wurden, welches den analogen Rundfunk für die nächsten 50 Jahre oder mehr ablösen sollte.

Dass der Begriff „DAB“ von Beginn an eigentlich nicht präzise genug war, sollte mit der Zeit keine Rolle mehr spielen, da dieses Kürzel bald beinahe als Synonym für digitalen Hörfunk angesehen wurde. So war es unbedeutend, dass durch die Bezeichnung unklar blieb, auf welchem Übertragungsweg das Signal bei DAB verbreitet wird. Eigentlich hätte man zu Beginn der Entwicklung „t-DAB“ für terrestrisch digitalen Hörfunk als Markenname wählen müssen, um deutlich zu machen, dass es sich nicht um Kabel- oder Satellitengebundene Übertragung handelt. 25

1.2 Anforderungen

Neben der technischen Ausgereiftheit und dem erwähnten stationären sowie mobilen Empfang hatte der digitale Nachfolger weitere Anforderungen zu erfüllen, die im Folgenden erläutert werden sollen. Zunächst musste die Übertragungsqualität im Vergleich zur bisherigen UKW-Qualität deutlich besser sein. Außerdem sollten die Beeinträchtigungen durch Gleich- und

²³ Brünjes/Wenger 1998, S. 211

²⁴ Vgl. Müller-Römer 1993, S. 12

²⁵ Vgl. Gebhard 1995, S. 6

11

Nachbarkanalsender höchstens entsprechend den UKW-Werten sein. Das Versorgungsgebiet eines neuen digitalen Hörfunksystems sollte hingegen mindestens so groß wie die bisherige UKW-Ausbreitung sein. ²⁶ So war die DAB-Aufgabenstellung bereits Ende der 80er Jahre klar formuliert: es sollte ein digitales Übertragungsverfahren von hoher Qualität werden mit besserer Audioqualität, geringstmöglicher Bandbreite und uneingeschränktem mobilen, portablen und stationären Empfang. Darüber hinaus sollte der Empfang mit einer einfachen Stabantenne beziehungsweise im Auto möglich sein, da rund vier Fünftel der Geräte das Radiosignal auf diesen beiden Wegen empfangen. Auch bei der Übertragungskapazität sollte DAB dem bisherigen UKW-Programmvolumen von durchschnittlich 12 empfangbaren Stereoprogrammen mindestens gleichkommen. Zusätzlich sollten Kapazitäten für die Übertragung zusätzlicher Informationen über leistungsfähige Datenkanäle entstehen, auf denen zum Beispiel Verkehrsdurchsagen in künstlicher Sprache - die inzwischen durch die Anwendung beim Versand von SMS-Nachrichten auf das Telefon-Festnetz bekannt sein dürfte - parallel zum Audiosignal mit übertragen werden. ²⁷ Gelöst werden sollten diese Anforderungen durch die Verbreitung eines so genannten Ensembles mit einer festen Gesamtkapazität in einem bestimmten Gebiet: „ Ein Ensemble verwendet dabei immer nur eine einzige Frequenz, hat eine eindeutige Identifikationsnummer und einen Namen.“ ²⁸ Der Aufbau, die Struktur und die Verbreitung von Ensembles werden in Kapitel III noch genauer erläutert.

Zunächst hatte man ohnehin mit den gestellten Anforderungen zu kämpfen, deren Lösung zum Teil heute noch die endgültige Durchsetzung von DAB verzögert - zum Beispiel: „Im Gegensatz zum UKW-System, bei dem mobiler und portabler Empfang überhaupt nicht vorgesehen waren, wird bei DAB gefordert, daß ²⁹ der mobile Empfang nicht schlechter sein soll als der stationäre.“ ³⁰ In der Anfangszeit hätte man wohl nicht gedacht, dass es noch heute eher ein Problem ist, einen annähernd guten stationären Empfang zu ermöglichen wie er mobil längst gewährleistet ist. Andere Anforderungen wie die Vorsorge, künftige technische Entwicklungen der nächsten 50 Jahre zu

²⁶ Vgl. Müller-Römer 1993, S. 12

²⁷ Vgl. ders., S. 13f

²⁸ o.V.: Digitale Radiorevolution, http://www.digital-world.de, S. 3

²⁹ Anmerkung des Verfassers: sic!

³⁰ Kuhn 1994, S. 9

12

ermöglichen, wurden hingegen bereits umgesetzt und so konnten einige Neuerungen wie „Raumklang“, Mehrkanalstereophonie und Variable Dynamik ³¹ teilweise schon in die „alte“ DAB-Technik integriert werden. 32

1.3 DAB-Entwicklung gestern: Eureka EU 147

Doch wie kam es nun eigentlich zu der Entwicklung von DAB? Als „Geburts-stunde“ des Systems könnte man den 16.12.1981 bezeichnen: „An diesem Tag fand eine Konferenz im Institut für Rundfunktechnik (München) statt, bei der Einigkeit darüber festgestellt wurde, dass digitaler terrestrischer Hörfunk möglich und sinnvoll wäre.“ 33

Das Institut für Rundfunktechnik (IRT) hatte 1980 begonnen, erste Untersuchungen zu einem UKW-Nachfolgesystem anzustellen. Dabei hatte man früh gemerkt, dass es notwendig werden würde ein Verfahren zu finden, um die große digitale Datenmenge zu übermitteln. Auf das vom IRT entwickelte Quellencodierungsverfahren, bei dem „für die Datenreduktion die Eigenschaften des menschlichen Gehörs zur Redundanz- und Irrelevanzminderung“ ³⁴ eingesetzt werden, soll im Gliederungspunkt 2. Technik noch genauer eingegangen werden. Prof. Dr. Pflenge vom IRT erarbeitete Anfang 1980 zunächst erste Vorschläge zur Möglichkeit eines digital codierten Stereoprogramms in der Bandbreite eines Kanals im UKW-Bereich. ³⁵ Schließlich begann das IRT 1985 zusammen mit dem Bayerischen Rundfunk in München mit ersten Ausstrahlungsversuchen. Dabei wurde schnell deutlich, dass die Idee einzelner digital codierter Kanäle im bestehenden UKW-Bereich nicht realisierbar war: ³⁶ „Entgegen der ursprünglichen Erwartung werden FM-modulierte Signale von digital modulierten Signalen mehr gestört, als dies durch ein rein analog moduliertes Signal der Fall ist.“ 37

Trotz dieser anfänglichen Rückschläge initiierten ARD und IRT 1985 ein großes Forschungsprojekt für digitalen terrestrischen Hörfunk, weshalb es Anfang 1985 schließlich zu einem Treffen mit europäischen Industrievertretern kam. Aus diesem resultierte das Eureka-Projekt EU 147, dessen zentrales Arbeitsergebnis

³¹ siehe II 2.

³² Vgl. Kuhn 1994, S. 10

³³ Vowe/Will 2004, S. 15

³⁴ Müller-Römer 1993, S. 11

³⁵ Vgl. Müller-Römer 1993, S. 11

³⁶ Vgl. ders., S. 12

³⁷ Müller-Römer 1993, S. 12

13

die „Vorlage der endgültigen DAB-Norm ETS 300401“ ³⁸ werden sollte, in der die wichtigsten Systemparameter von DAB festgelegt waren. 1986 fiel auf der europäischen Ministerkonferenz in Stockholm der Startschuss für das Forschungsprojekt Eureka EU 147. Für die ersten vier Jahre von 1987 bis 1991 wurden Untersuchungen und Entwicklungen für rund 40 Millionen Euro beschlossen, wobei die Bundesrepublik Deutschland das größte Forschungskontingent stellte. Eine zweite Stufe von 1992 bis 1994 mit einem weiteren Aufwand von rund 23 Millionen Euro wurde im Herbst 1991 beschlossen. Mit Hilfe dieser Summe sollten unter anderem die bisherigen Systemspezifikationen vervollständigt und die Möglichkeit von zusätzlichen Datendiensten überprüft werden. ³⁹ Mit Abschluss der ersten Eureka-Stufe 1991 konnte man jedoch bereits einen realisierbaren Systemvorschlag vorlegen, bei dem allerdings einzelne Punkte wie das zu verwendende Quellencodier- beziehungsweise Übertragungsverfahren noch zu klären sein würden. 40

1.4 Zeitplan und Kosten

Natürlich wurden in dieser Anfangszeit auch schon konkrete Vorstellungen einer DAB-Einführung und UKW-Abschaltung deutlich. So sollte nach ersten Planungen DAB zur IFA 1995 eingeführt werden. Anschließend sollten UKW und DAB von 1995 bis 2010 parallel ausgestrahlt werden bis DAB schließlich ab 2010 im UKW-Bereich ausgestrahlt werden sollte, was die Abschaltung von UKW zur Folge hätte und zusätzliche Übertragungskapazitäten in den bis dahin genutzten DAB-Frequenzbereichen ermöglichen würde. Doch bis dieser Zeitplan umgesetzt werden konnte, mussten zunächst bis zum Frühjahr 1993 einige medienpolitische Entscheidungen getroffen werden, welche die DAB-Einführung weiter vorantreiben würden. So standen Grundsatzentscheidungen der Ministerpräsidenten und der Landesmedienanstalten, sowie Einführungsbeschlüsse der öffentlich-rechtlichen und privaten Rundfunkanbieter aus. ⁴¹ Einige grundsätzliche Planungsparameter standen allerdings zu diesem Zeitpunkt schon fest: so sollte für den digitalen Rundfunk zunächst der Fernsehkanal 12 genutzt werden, der zwei bis sechs DAB-Blöcke mit je sechs bis sieben

³⁸ Bayerische Medien Technik GmbH 1998, S. 88

³⁹ Vgl. Müller-Römer 1993, S. 13

⁴⁰ Vgl. ders., S. 15

⁴¹ Vgl. Müller-Römer 1993, S. 30

14

Stereoprogrammen ermöglichen würde. Jedem Bundesland sollte dabei mindestens ein ganzer DAB-Block zur Verfügung gestellt werden, um seine landesweiten Programme zu verbreiten. ⁴² Eine zusätzliche Bedeckung über das so genannte L-Band sollte darüber hinaus die regionalen und lokalen UKW-Hörfunkstrukturen abbilden. Doch die hochgesteckten zeitlichen Ziele mussten bald zurückgeschraubt werden: 2001 spricht man nur noch davon, dass 2015 „jede analoge Übertragung im Hörfunk abgeschaltet sein“ ⁴³ soll, während dann 2003 sogar erste private Sender wie Alster Radio beginnen, ihre digitale Programmausstrahlung aus Kostengründen wieder einzustellen. ⁴⁴ Neben einem konkreten Zeitplan mussten natürlich auch die künftig aufzubringenden Kosten für DAB in die Planungen einbezogen werden. Da die Programme ohne zusätzliche Kosten auch in ein digitales Netz eingespeist werden konnten, würden für die Rundfunkanstalten zunächst keine Belastungen ausschließlich durch die Übertragung ihrer Inhalte über DAB entstehen. Allerdings käme es zu einer doppelten Kostenbelastung während des so genannten Simulcastbetriebs, bei dem die Programme parallel über UKW und DAB gesendet werden müssten. Trotz einer kostengünstigen Nutzung bereits vorhandener Infrastruktur und der geringeren Betriebskosten durch die verringerte Hochfrequenz-Senderleistung mussten einige Kosten für die Startphase eingeplant werden: neben Investitionskosten von rund 20 Millionen Euro wurden etwa 205 Millionen Euro für den Aufbau der Sender veranschlagt. Die jährlichen Betriebskosten würden anschließend circa 20 Prozent der Investitionssumme betragen. Auch der Bayerische Rundfunk nahm 1992 eine erste Kostenabschätzung für die Übertragung seiner Hörfunkprogramme über ein DAB-Sendernetz vor: dabei wurde deutlich, dass sich die jährlichen DAB-Betriebskosten für den BR im Vergleich zu UKW mit 12,8 Millionen Euro auf gut 5 Millionen Euro mehr als halbieren würden. ⁴⁵ Die Gesamtinvestitionen in Deutschland wurden für 700 Senderstandorte im Fernsehkanal 12 mit knapp 100 Millionen Euro und für 1400 Senderstandorte im L-Band mit gut 197 Millionen Euro kalkuliert. 46

⁴² Vgl. Müller-Römer 1993, S. 33f

⁴³ Vowe/Will 2004, S. 16

⁴⁴ Vgl. ders., S. 16

⁴⁵ Vgl. Müller-Römer 1993, S. 28f

⁴⁶ Vgl. Gebhard 1995, S. 127

15

In einer Studie der Prognos AG ⁴⁷ kam man nur fünf Jahre später bereits auf deutlich höhere Werte:

„Eine erste Grobschätzung für die Kosten der 1. Bedeckung (Kanal 12) in Bayern belief sich auf eine einmalige Investition in Höhe von ca. 50 Mio. DM [25,5 Mio. Euro] und jährliche Betriebskosten in Höhe von 11 bis 12 Mio. DM [ca. 6 Mio. Euro], bei einem Gleichwellennetz von 25 Sendern.“ 48

Auch für das L-Band wurden die Zahlen höher, da es sich erneut nur um die Rechnung für Bayern handelt und nicht für die ganze Bundesrepublik: „Für die 2. Bedeckung (L-Band) ergäben sich nach dieser Überschlagsrechnung bei ca. 100 Einzelsendern (3 bis 4 Sender pro Standort) Investitionen von rund 200 Mio. DM [ca. 102Mio. Euro] und jährliche Betriebskosten von ca. 40 bis 50 Mio. DM [20-25 Mio. Euro], je nach Aufwand der Modulationszuführung.“ 49

Da das L-Band aufgrund seiner Unwirtschaftlichkeit nie richtig ausgebaut wurde und bis heute nur partiell eingesetzt wird, musste man sich bei einer erneuten Berechnung 2003 auf die bisher geleistete Investitionssumme beziehen: „Die staatlichen Rechnungsprüfer haben die Subventionen und Anschubfinanzierungen auf die stolze Summe von mehr als 200 Millionen Euro addiert, die bundesweit in den letzten 15 Jahren in die DAB-Projekte geflossen sind.“ 50

Die Finanzierung von DAB umfasst alles in allem den Netz- und Infrastrukturaufbau, den laufenden Netzbetrieb und das Programm- und Diensteangebot. Die Kosten für den Netzaufbau sind dabei besonders schwer vorab kalkulierbar, da durch die Feinjustierung der Netzabdeckung mit weiteren Senderstandorten und so genannten Repeatern ⁵¹ Zusatzkosten entstehen können. ⁵² Natürlich wurde auch von Beginn an überlegt, wie man die Kosten für das neue DAB-Sendernetz tragen könnte. Als eine Möglichkeit wurde dabei sogar in Erwägung gezogen, beim Kauf eines DAB-Endgerätes ein Nutzungsentgelt auf den Kaufpreis aufzuschlagen. ⁵³ Nachdem die DAB-Subventionierung 2004 eingestellt wurde, wurde beispielsweise auch die Auflage eines „nationalen Digitalisierungs-Fonds“ für die DAB-Förderung diskutiert. ⁵⁴ Dieser wurde allerdings nicht realisiert, sondern durch die Marketinginitiativen und

⁴⁷ siehe dazu auch Kapitel III

⁴⁸ Hürst 1997, S. 43

⁴⁹ Hürst 1997, S. 44

⁵⁰ Posewang 2003, S. 12

⁵¹ siehe dazu II 2.

⁵² Vgl. Hürst 1997, S. 42f

⁵³ Vgl. Gebhard 1995, S. 75

⁵⁴ Posewang 2003, S. 12

16

-offensiven der Industrie und der Länder quasi ersetzt. 55

1.5 Sendernetze

Neben den Kosten musste auch die Sendernetzplanung bei der Umstellung von UKW auf DAB berücksichtigt werden. Während im UKW-Netz jeder Sender mehr oder weniger für sich allein steht und vor allem öffentlich-rechtliche Anstalten kaum zusammen mit den privaten Konkurrenten planen müssen, wäre dies bei DAB durch die gemeinsame Nutzung eines Ensembles für sechs bis sieben unterschiedliche Programme kaum mehr möglich: „Öffentlich-rechtliche Programme und private Programme, lokale, regionale oder landesweite Programme sind also auf jedem Sender untrennbar verbunden, auch wenn das jeweilige Programmkonzept bzw. der gesetzliche Programm-oder Lizenzauftrag ganz unterschiedliche Verbreitungsräume anspricht.“ 56

Dies erforderte eine durchdachte Rundfunkversorgungsplanung, da diese entscheidend für die Reichweite und damit für die Einnahmesituation der privaten Anbieter war. Um diese Problematik für alle Seiten fair zu handhaben und zu koordinieren, war zunächst der Einbezug der Landesmedienanstalten nötig. 57

Wichtig für den zukünftigen DAB-Empfang und die Planung der neuen Sendegebiete war auch die Anordnung der Sender und wie weit diese im Vergleich zu den alten UKW-Sendern reichen:

„Im Fernsehkanal 12 kann für die Nutzung der gleichen Frequenz von einem Wiederholungsabstand (minimaler Abstand, um die gleiche Frequenz erneut zu verwenden) von 80km und einem Senderabstand (maximaler Abstand zwischen zwei Sendern, ohne dass eine Empfangsverschlechterung durch Laufzeitunterschiede zu befürchten ist) von 70 km ausgegangen werden. 58

Diese Werte qualifizierten die Nutzung des Fernsehkanals 12, um große Gebiete wie zum Beispiel ganze Bundesländer landesweit zu versorgen, während sich das L-Band mit einem Wiederholungsstand von 55 Kilometern und einem Senderabstand von 15 Kilometern nur für die Hörfunkübertragung in regionalen Zellen als sinnvoll erwies. Welche Vor- und Nachteile diese Anordnung der Sender und die neue Sendeplanung bei DAB mit sich bringen sollten, wird in Kapitel III noch genauer erläutert werden.

⁵⁵ mit den unterschiedlichen Initiativen befasst sich Kapitel III 7. ausführlich

⁵⁶ Hochstein 1993, S. 39

⁵⁷ Vgl. Hochstein 1993, S. 39f

⁵⁸ Riegler 2005, S. 20

17

In jedem Fall war man sich nach der ersten konkreten Entwicklungsphase sicher, dass DAB - wenn auch eventuell nach einer langen Übergangszeit - die Fähigkeiten hätte, um UKW komplett abzulösen: „Im März 2001 stimmte der Bundesrat der Frequenzteilungsverordnung der Bundesregierung zu. Deshalb wird DAB eines Tages UKW ablösen. (…) Geplant ist eine Abschaltung von UKW im Jahre 2015. In der Geschwindigkeit der heutigen Informationswelt gerechnet ist das Schneckentempo - wenn man bedenkt, wie rasant sich die CD oder DVD durchsetzten.“

Doch „die Schnecke“ der digitalen Umstellung im Hörfunk hatte sich immerhin in Gang gesetzt und sollte auch bis heute nicht mehr zum Stehen kommen. Mit welchen technischen Entwicklungen DAB vorangetrieben wurde und mit welchen konkurrierenden Technologien es mit der Zeit zu kämpfen hatte, soll in den folgenden Punkten dieses Kapitels deutlich gemacht werden.

2. Die DAB-Technik

Um ein gewisses Grundverständnis für die Problematik bei der DAB-Einführung und die jeweiligen Vor- und Nachteile im Vergleich zur analogen Rundfunktechnik beziehungsweise zur digitalen Konkurrenz zu schaffen, sollen nun einige Aspekte der DAB-Technologie genauer vorgestellt, definiert und erläutert werden.

Vorab unterscheidet man bei der Rundfunkübertragung zwischen Individualkommunikation „Point-to-point“ (GPRS, WLAN, UMTS) und Broadcast „Pointto-Multipoint“ (DRM, DAB, DMB, DVB-H, DVB-T). ⁵⁹ Im Folgenden soll zunächst allerdings nur die Punkt-zu-Multipunkt - Verbreitung von DAB im Mittelpunkt stehen, das heißt auf welchem technischen Weg gelangt das Programm-Signal vom Sender zum Empfänger und welche Vorteile der digitalen Technologie werden dabei genutzt.

„Der grundsätzliche Aufbau des DAB-Signals und die möglichen Varianten sind durch folgenden europäischen Standard vorgegeben: ETS 300 401, Radio broadcasting systems; Digital Audio Broadcasting (DAB) to mobile, portable and fixed receivers.“ 60

Das System der Rundfunkübertragung bedient sich grundsätzlich einer Kettenschaltung von fünf Grundkomponenten: der Quelle, dem Sender, dem Über-

⁵⁹ Biehn:Terrestrische Multimedia Services, http://www.bmt-online.de, S. 7

⁶⁰ Freyer 1997, S. 56. Freie Übersetzung des Verfassers: “DAB als System der Hörfunkübertragung zu mobilen, tragbaren und stationären Empfängern“

18

tragungskanal, dem Empfänger und der Senke, welche die ursprüngliche Information wieder abbildet. 61

Eine Aufgabe der Digitalisierung ist anfangs die Umwandlung einer Sinusform in eine Bitfolge:

Abbildung 1: Aufgabenstellung der Digitalisierung 62

Das analoge Signal wird bei der digitalen Umwandlung der Schwingungen in einzelne Samples zerlegt ⁶³ :

„Im Gegensatz zu(m) analogen Verfahren, bei denen die zu übertragenden Informationen in Form von Schwingungen dargestellt werden, geschieht die Kodierung bei Digital Radio in langen Ketten in den digitalen Informationseinheiten `0´ und `1´. So entsteht ein Datenstrom, der verschiedene Informationen beinhalten kann wie Töne, Texte, Bilder oder Software.“ 64

Daraus lässt sich bereits erkennen, dass es bei der digitalen Übertragung belanglos ist, welche Art von Daten umgewandelt und anschließend weitergeleitet werden müssen. ⁶⁵ Zusammengefasst besteht die Digitalisierung aus Zeit- und Wertequantisierung und Codierung. ⁶⁶ Während der Zeitquantisierung werden gleichmäßige Zeitintervalle gebildet und die Signalwerte abgetastet. Danach folgt die Wertequantisierung, bei der gleichmäßige oder ungleichmäßige Werteintervalle gebildet und die Abtastwerte zugeordnet werden. Zuletzt werden in der Codierung die Bitfolgen zu den Werteintervallen zugeordnet. ⁶⁷ Bei der so genannten Quellencodierung, auf die im nächsten Punkt noch detailliert eingegangen werden wird, müssen

⁶¹ Vgl. ders., S. 10

⁶² aus: Freyer 1997, S. 16

⁶³ Vgl. Großmann 1991, S. 236

⁶⁴ o.V.: Radio Galaxy - Digital Radio, http://www.radio-galaxy.de

⁶⁵ Vgl. Riegler 2005, S. 18

⁶⁶ siehe Abbildung 2: Schrittfolge der Digitalisierung, S. 19

⁶⁷ Vgl. Freyer 1997, S. 16ff

19

„kontinuierliche(n) analoge(n) Signale in eine Reihe digitaler Momentanwerte umgewandelt werden.“ 68

Abbildung 2: Schrittfolge der Digitalisierung 69

Bei der Digitalisierung kommt es vor allem darauf an, mit welcher Rate das analoge Signal abgetastet wird. Um ein möglichst genaues digitales Ebenbild zu erhalten, sollte die Abtastrate hoch gewählt werden. Deshalb wählte man bei DAB - im Vergleich zur CD, die 44 100 Mal pro Sekunde abgetastet wird - eine

⁶⁸ Riegler 2005, S. 13

⁶⁹ aus: Freyer 1997, S. 17

20

Abtastrate von 48 000 kHz. Durch die Quantisierung mit 16 Bit ergibt sich schließlich für ein Stereoprogramm ein unkomprimierter Datenstrom von 1,5 MBit/s. ⁷⁰ Der digitale Datenstrom von 1,5 MBit/s ist allerdings zu groß, um ihn frequenzökonomisch und damit wirtschaftlich zu übertragen, deshalb ist es in der Folge erforderlich, diesen Datenstrom durch ein weiteres digitales Verfahren zu reduzieren. 71

2.1 MUSICAM

Der zu große Datenstrom erwies sich als erstes Problem auf dem Weg der Digitalisierung, da ohne eine Reduzierung der Frequenzbedarf zu hoch sein würde. Aus diesem Grund wurde bereits in den 1980er Jahren der Firma Philips, dem IRT und dem französischen Forschungszentrum CCETT ⁷² ein modernes Quellencodierverfahren zur Datenreduktion entwickelt, das heute unter dem Namen MPEG Layer II bekannt ist. ⁷³ Zunächst wurde das Verfahren aber unter dem Kürzel „MUSICAM“ geführt und getestet, was für „Masking pattern adapted Universal Subband Integrated Coding And Multiplexing“ steht. Unter Verwendung spezieller Verfahren und Algorithmen was es möglich, die Datenrate von 1,5 MBit/s um den Faktor 7 auf 192 kBit/s zu verringern. ⁷⁴ Möglich wird dies, indem Töne unterhalb der Ruhehörschwelle und durch lautere Töne gleicher Tonhöhe verdeckte herausgefiltert werden ⁷⁵ : „MUSICAM macht sich diese Effekte des menschlichen Gehörs zunutze, indem es mit mathematischen Analyseverfahren die nicht wahrnehmbaren Toninformationen ermittelt und bei der Übertragung ausfiltert. 76

Nachdem also nicht jede Einzelfrequenz vom Ohr zu unterscheiden ist, wird der zu übertragende Frequenzbereich bei der Subband-Codierung in schmale Teilbereiche gegliedert und „von diesen jeweils nur ein(en) Mittelwert der Signalpegel (…) übertragen.“ ⁷⁷ Wichtig ist, dass es sich dabei nicht um Datenkompression handelt, sondern nur um ein Auslassen von Informationen, die nicht erforderlich sind. Ziele der Quellencodierung sind demnach

⁷⁰ Vgl. Freyer 1997, S. 17

⁷¹ Vgl. Freyer 2004, S. 81

⁷² « Centre Commun d´Etudes de Telediffusion et Telecommunications »

⁷³ Vgl. Bayerische Medien Technik GmbH 1998, S. 91

⁷⁴ Vgl. Müller-Römer 1993, S. 15

⁷⁵ Vgl. Riegler 2005, S. 16

⁷⁶ Ebd.

⁷⁷ Freyer 1997, S. 23

21

Redundanz- und Irrelevanzreduktion ohne hörbaren Qualitätsverlust. ⁷⁸ Um zu bestätigen, dass durch Datenreduktion keine Verschlechterung der Qualität auftritt, wurde 1988 vom IRT eine Studie zur akustischen Wahrnehmung durchgeführt. Diese zeigte, dass selbst bei klassischer Musik erst ab einer geringen Bandbreite von 128 kBit/s erste signifikante Wahrnehmungsunterschiede der musikalischen Qualität festzustellen sind. 79

Abbildung 3: Prinzip der Datenreduktion mit MUSICAM 80

Die Grundlagen der Codierung sind zusammenfassend folgendermaßen zu beschreiben:

„Die effiziente Codierung beruht auf der Entfernung von Redundanz und Irrelevanz aus dem Signal. Unter Redundanz versteht man die Abhängigkeit der aufeinanderfolgenden Abtastwerte, die im Sender eliminiert und im Empfänger komplett wieder hergestellt werden kann. Die Irrelevanz nutzt die Eigenschaften des Ohrs als Nachrichtenempfänger aus; d.h. es wird Information, die der Empfänger nicht hören kann, entfernt. Sie ist deswegen unwiederbringlich verloren und kann im Empfänger nicht mehr rekonstruiert werden.“ 81

MUSICAM musste sich in der Entwicklungsphase gegen einen weiteren Vorschlag namens ASPEC (Transformationscodierung) durchsetzen, ehe es Anfang 1992 zu einer Einigung mit MPEG (Moving picture expert group) kam. Demnach hatte sich ihr Codierverfahren als „Testsieger“ der durchgeführten Hörtests erwiesen und wurde unter Einbeziehung von ASPEC-Teilaspekten für DAB fortentwickelt. 82

⁷⁸ Vgl. Freyer 1997, S. 23f

⁷⁹ Vgl. Bayerische Medien Technik GmbH 1998, S. 91

⁸⁰ aus: Freyer 1997, S. 61

⁸¹ Seitzer 1994, S. 95

⁸² Vgl. Müller-Römer 1993, S. 16

22

„MUSICAM wurde 1992 als internationaler Standard ISO/IEC MPEG-Audio Layer 2 (MP2) standardisiert. Es findet übrigens neben DAB auch bei den Verfahren DVB und ADR Anwendung und diente als Grundlage für die Entwicklung von MP3.“ 83

Inzwischen wurde Datenreduktion weiter optimiert, so dass die heute über DAB übertragenen Musik-Stereoprogramme nur noch Bitraten von 128 kBit/s beziehungsweise 192 kBit/s benötigen. Bei Sendungen mit geringerem Qualitätsbedarf wie zum Beispiel bei reinen Sprachprogrammen oder Nachrichtensendungen ist teilweise sogar eine Datenrate von 64 kBit/s ausreichend. 84

2.2 OFDM und COFDM

Neben der Datenreduktion bedarf es bei der Übertragung digitaler Signale aus Gründen der Zweckmäßigkeit und der Wirtschaftlichkeit noch eines Modulationsverfahrens: 85

„Modulation ist die systematische Beeinflussung der Parameter eines Trägersignals durch ein Modulationssignal, also das zu übertragende Nutzsignal.“ 86

Dafür wird das Basisbandsignal zuerst durch ein Trägersignal auf eine hochfrequente Lage befördert, da es sich so mit geringerem Aufwand und unter höherer Auslastung der vorhandenen Kapazitäten der Übertragungskanäle übertragen lässt. ⁸⁷ „Die Nutzsignale werden mit Hilfe der Modulation gewissermaßen `Huckepack´ von den Trägersignalen transportiert und müssen auf der Empfangsseite durch Demodulation zurückgewonnen werden.“ ⁸⁸ Beim Orthogonalen Frequenzmultiplex OFDM ⁸⁹ geschieht dieses Huckepack-Nehmen nicht auf einem Träger, sondern auf einer großen Zahl nebeneinander liegender Träger, die sich allerdings deshalb nicht gegenseitig stören. ⁹⁰ Man spricht daher von einem breitbandigen Multiträger-Übertragungsverfahren: ⁹¹ COFDM ⁹² kann dementsprechend als Optimierung von OFDM gewertet werden. Denn durch die Aufteilung des digitalen Signals eines DAB-Blocks ⁹³ auf maximal 1536

⁸³ Riegler 2005, S. 17

⁸⁴ Vgl. Freyer 1997, S. 57

⁸⁵ Vgl. ders., S. 35

⁸⁶ Ebd.

⁸⁷ Vgl. ebd.

⁸⁸ Ebd.

⁸⁹ OFDM: „orthogonal frequency division multiplex“

⁹⁰ Vgl. Freyer 1997, S. 49

⁹¹ Faehndrich 1998, S. 12

⁹² COFDM: „coded orthogonal frequency division multiplex“

⁹³ siehe dazu auch II. 2.8

23

Unterträger liegen häufig ähnliche Informationen auf den Subträgern so nahe nebeneinander, dass es zu Störungen kommt. Um diese zu minimieren, werden die Informationen bei COFDM nach einer festen Codierung getrennt auf die Subträger verteilt ⁹⁴ , so dass stets nur Teile der gesamten Information den möglichen Störungen zum Opfer fallen. ⁹⁵ Während das Signal im VHF-Band 3 auf diesen 1536 Trägerfrequenzen in einer Bandbreite von 1,5 MHz übertragen wird, sind es im L-Band bei gleicher Bandbreite lediglich 384 Trägerfrequenzen. Geht man aber davon aus, dass im digitalen Verfahren auf diesem Weg sechs Programme oder mehr gleichzeitig übertragen werden können, sieht man den Vorteil zum analogen UKW, bei dem auf einer Frequenz ein einzelnes Programm mit einer Bandbreite von 300 kHz ausgestrahlt wird. ⁹⁶ Insgesamt gibt es vier verschiedene Modi, die unter anderem unterschiedliche Trägerfrequenzkomponenten und Reichweiten haben und für die jeweiligen Anwendungs- und Ausstrahlungsgebiete von DAB entwickelt wurden. 97

2.3 Fehlerschutzverfahren

Wie beschrieben, wird das digitale Signal durch die Verfahren von MUSICAM und COFDM für die Übertragung optimiert. Doch wie auch bei der analogen Ausstrahlung von Signalen, stellt es für die Quellcodierung eine weitere Heraus-forderung dar, das Funkfeld bis zum Empfänger möglichst störungsfrei zu überbrücken. Darüber hinaus sollte möglichst wenig Datenrate für den hierfür nötigen Fehlerschutz gebraucht werden: 98

„MUSICAM ermöglicht die Übertragung von Audiosignalen großer Bandbreite und Dynamik mit relativ kleinen Bitraten. Das dabei verwendete Teilbandcodierungsverfahren ist auch bezüglich der Auswirkung von Bitfehlern günstig, weil sich diese nur im begrenzten Frequenzbereich des jeweiligen Teilbandes bemerkbar machen. Bei einer Bitfehlerhäufigkeit [engl.: bit error rate (BER)] von 10 -3 oder kleiner treten keine hörbaren Störeffekte auf.“ 99

Im Allgemeinen sind Fehlerschutzverfahren „alle Maßnahmen, mit denen die zu übertragenden Bitfolgen der Nutzinformation, also der Audio- und Videosignale, gegen Fehler geschützt oder aufgetretene Fehler korrigiert werden.“ ¹⁰⁰ Dazu bedarf es der Komponenten Fehlererkennung und Fehlerkorrektur. Die

⁹⁴ Vgl. Freyer 1997, S. 54f

⁹⁵ Mehr zum Fehlerschutz von COFDM unter 2.3

⁹⁶ Vgl. Riegler 2005, S. 14

⁹⁷ Vgl. Riegler 2005, S. 19

⁹⁸ Vgl. Wilkens 1994, S. 108

⁹⁹ Freyer 2004, S. 84

¹⁰⁰ Freyer 1997, S. 26

24

unterschiedlichen Verfahren des Fehlerschutzes ¹⁰¹ wie Faltungscode etc. sollen in dieser Arbeit allerdings nicht ausführlich erläutert werden, da dies für den weiteren Verlauf nicht nötig ist. Es soll an dieser Stelle lediglich dargestellt werden, dass bei dem angewandten Verfahren namens „Unequal Error Protection“ (UEP) von einer unterschiedlichen Wichtigkeit der zu übertragenden Informationen ausgegangen wird. ¹⁰² Wie bereits beim Redundanzverfahren, werden dabei erneut die psychoakustischen Vorgänge des menschlichen Ohres berücksichtigt, da im Falle einer Störung nicht jedes Signal die gleiche Wichtigkeit für das Ohr hat:

„Geht man diesem Phänomen konsequent nach und verteilt den Fehlerschutz ungleichmäßig so, daß 103 in der Störwirkung hochwirksame Signalteile hoch geschützt werden und weniger störende weniger geschützt werden, so benötigt man einerseits erheblich weniger Kapazität für den Fehlerschutz und erreicht andererseits ein weicheres Ausstiegsverfahren (graceful degradation). Hierzu muß 104 allerdings bei der Quellcodierung schon eine Sortierung in weniger wichtige und wichtige Daten vorgenommen werden. Durch entsprechende Anordnung der Datenwörter wird dieser Forderung bei MUSICAM Rechnung getragen.“ 105

Um die Frequenzkapazität maximal auszunutzen und die Signalqualität zu optimieren, greift man demnach auf diesen variablen Fehlerschutz zurück. Des Weiteren ist aber zu beachten, dass die durchgeführte Codierung nach der Übertragung stets eine Decodierung im Empfänger notwendig macht: so werden beim so genannten „Zeit-Interleaving“ die Inhalte „in zeitlich verschachtelter Weise ausgestrahlt und erst wieder im Empfänger in die richtige Reihenfolge zusammengesetzt.“ 106

2.4 Datendienste

Von Beginn der Entwicklung an wurde ein Aspekt der DAB-Technik als große Neuerung im Vergleich zum analogen Hörfunk hervorgehoben: die Möglichkeit der Aussendung zusätzlicher Datendienste, zum Beispiel auf einem Bildschirm-Display, das neben dem Autoradio angebracht wird. Für die Zielgruppe der Autofahrer sollten so bei DAB neue Programme und Datenrundfunkdienste geschaffen werden, die Informations- und Leitsysteme bieten oder auch Daten an

¹⁰¹ siehe dazu zum Beispiel: Freyer 1997, S. 26-29

¹⁰² Vgl. Riegler 2005, S. 17

¹⁰³ Anmerkung des Verfassers: sic!

¹⁰⁴ Anmerkung des Verfassers:sic!

¹⁰⁵ Wilkens 1994, S. 112

¹⁰⁶ Riegler 2005, S. 17

25

geschlossene Benutzergruppen wie beispielsweise Außendienstmitarbeiter übertragen. Diese menügesteuerten Informationsdienste würden durch Stau berichte, Wetterdienste, Verkehrsrouten oder auch Hotel-, Restaurant und Veranstaltungsführer auf dem Laufenden halten. ¹⁰⁷ Als weitere Entwicklungen der Dienste waren Informationen über Parkhauskapazitäten, Fahr- und Flugpläne, Börsenkurse, Lottozahlen, Fußballtabellen und ähnliches geplant, die zum Teil inzwischen verwirklicht werden konnten. 108

Abbildung 4: Hierarchischer Aufbau von Datendiensten 109

Bei DAB wird zunächst zwischen drei Kategorien von Datendiensten unterschieden:

- Programmbezogene Daten: `programm associated data´ (PAD)

- Nicht-programmbezogene Daten: `non-programm associated data´ (NPAD)

- Zusatzdienste für geschlossene Benutzergruppen: `conditional access´

¹⁰⁷ Vgl. Stuiber 1998/1, S. 105

¹⁰⁸ Vgl. Brünjes/Wenger 1998, S. 212

¹⁰⁹ aus: Bayerische Medien Technik GmbH 1998, S. 94

¹¹⁰ Vgl. Breunig 1997, S. 559

26

PAD-Dienste sind demnach als programmbegleitende Informationen in Form von Texten und Bildern fest an das Hörfunkprogramm gebunden. Dies könnte zum Beispiel die Telefonnummer ins Sendestudio sein oder auch Interpret und Titel des aktuellen Musikstücks mit dazugehörigem CD-Cover: „Ein JPEG-codiertes Bild (auch andere Bildformate sind grundsätzlich möglich) kann bereits vor dem Zeitpunkt seiner Darstellung übertragen und im Speicher des Datenendgerätes gehalten werden, bis es zu einer vorgegebenen Zeit (Trigger Time) oder bei Aussendung eines Kommandos zur Darstellung (Header Update) auf dem Display erscheint.“ 111

Die Darstellung innerhalb von kurzen Texten über PAD übernimmt dabei ein einfacher Übertragungsstandard namens `Dynamic Label´, der ähnlich dem analogen Radiotext mit seinen 8 Zeichen arbeitet, allerdings mit 8 mal 16 Zeichen. ¹¹² Die N-PAD-Dienste sind im Gegensatz zu PAD „nicht an ein bestimmtes Audioprogramm gebunden und werden zentral [als Pakete] von einem Multimedia-Datenserver eingetastet.“ ¹¹³ Natürlich musste diesen zusätzlichen Rundfunkdiensten im DAB-Signal auch eine eigene Übertragungskapazität frei gehalten werden. Die Datenraten der Zusatzdienste sind dabei zwischen 8 kBit/s und 64 kBit/s je nach Gesamtkapazität im Ensemble frei wählbar. ¹¹⁴ Zudem sind bis heute noch rundfunkrechtliche Fragen zu den Datendiensten offen, da zum Beispiel ein CA-Betrieb nicht mehr mit dem ursprünglichen Rundfunk-Begriff vereinbar wäre und eine Aktualisierung dessen notwendig machen würde. 115

Die Übertragung der PAD- beziehungsweise N-PAD-Daten erfolgt synchron zur Ausstrahlung des Audiosignals und behindert diese auch nicht: „Während der Übertragung werden die komprimierten Daten der Reihe nach in einem so genannten Karussell ausgestrahlt und ständig wiederholt. Dabei können einzelne Daten hoher Priorität pro Zyklus öfter übertragen werden.“ 116

Schon beim Download von neuen Informationen sind bereits herunter geladene Daten abrufbar. Wie oft es neue Inhalte gibt, ob jede Minute oder nur alle zwei Stunden, ist vom Anbieter frei wählbar, allerdings muss die Zeit bis zum neuen Update natürlich ausreichen, um die alte Information vollständig zu über-

¹¹¹ BayerischeMedien Technik GmbH 1998, S. 136

¹¹² Vgl. Riegler 2005, S. 72

¹¹³ Riegler 2005, S. 72

¹¹⁴ Vgl. ebd.

¹¹⁵ Vgl. Müller-Römer 1993, S. 23f

¹¹⁶ Riegler 2005, S. 72

27

tragen. ¹¹⁷ Die Übertragungsleistung der Datendienste liegt dabei ungefähr bei bis zu 400 DinA4-Seiten pro Sekunde. ¹¹⁸ Die einzelnen Seiten wurden im HTML-Format ¹¹⁹ erstellt, das geräteunabhängig gelesen werden kann und durch die Benutzung im Internet ohnehin bereits als Standard festgelegt war. ¹²⁰ Als Quelle für die Datendienste war anfangs noch der Videotext in Betracht gezogen worden, da dieser durch die automatische Aktualisierung und die passende Länge kaum Mehraufwand für den Einsatz als DAB-Datendienst bedeutet hätte. ¹²¹ Diese Option steht zwar nach wie vor zur Verfügung, wird aber noch nicht genutzt, da die meisten Datendienste neben den PAD nicht über Verkehrs-und Parkinformationen hinausgehen. Nichtsdestotrotz befinden sich einige weitere Dienste in der Entwicklungs- beziehungsweise Aufbauphase, auch wenn sie erst von wenigen Endgeräten empfangbar sind. Neben Verkehrsinformationsdiensten wie TMC, TPEG oder mobile.info sind auch ein interaktiver Nachrichtendienst namens TopNews und ein ortsbezogener Informationsdienst namens UMIS ¹²² in der Testphase. ¹²³ Teilweise ist es auch schon möglich über ein Autoradio und bestimmte Handys wie zum Beispiel das Nokia 6600 via Bluetooth-Technik direkt auf DAB-Datendienste zurückzugreifen. Aufgrund der steigenden Display-Auflösung und dem allgemein multifunktionalen Gebrauch von Mobiltelefonen ist dieser kostenlose Zugang zu Informationen im Auto sicherlich eine viel versprechende und nutzerfreundliche Entwicklung. 124

2.5 MOT-Protokoll

Die Texte und Bilder der Datendienste müssen in einem einheitlichen Format übertragen werden, daher verwendet man bei DAB den durch das Eureka 147-Projekt festgelegten Übertragungsstandard des MOT-Protokolls (Multimedia Objekt Transfer). Das MOT-Protokoll wird für die Übertragung von Informationen und Steuerzeichen sowohl programmabhängiger als auch programmunabhängiger Datendienste angewandt. ¹²⁵ Die Schwierigkeit bei der Entwicklung eines solchen Standards war zunächst, ein einheitliches Format für die

¹¹⁷ Vgl. Riegler, S. 73

¹¹⁸ Vgl. Brünjes/Wenger 1998, S. 212

¹¹⁹ „Hyper text markup language“

¹²⁰ Vgl. Faehndrich 1998, S. 73

¹²¹ Vgl. Bayerische Medien Technik GmbH 1998, S. 141f

¹²² „Universelles Mobiles Informations-System“

¹²³ Vgl. Riegler 2005, S. 75f

¹²⁴ Vgl. ders., S. 77f

¹²⁵ Vgl. Faehndrich 1998, S. 72

28

unterschiedlichen DAB-Endgerätevariationen zu finden. Der Vorteil des MOT-Objektes liegt dabei in seiner Kompatibilität zu HTML. 126

2.6 TPEG

Unter 2.4 wurde bereits die Entwicklung des Datendienstangebots TPEG kurz erwähnt, die nun noch etwas genauer vorgestellt werden soll. TPEG wurde von der „Transport Protocol Expert Group“ der EBU ¹²⁷ als digitaler Nachfolger für TMC ¹²⁸ vorgestellt ¹²⁹ und ist inzwischen „ein offener internationaler Standard zum Aussenden von sprachunabhängigen Verkehrs- und Reiseinformationen, der auf den Erfahrungen von RDS ¹³⁰ -TMC aufbaut.“ ¹³¹ TMC war seinerzeit für UKW-RDS entwickelt worden und dort seit für das Übertragen von Verkehrsmeldungen im Einsatz. Durch die größere Bandbreite bei DAB werden über TPEG mehr Meldungen in kürzeren Zeitabständen möglich. TPEG umfasst Mobilitätsinformationsdienste für Bahn, Straße, Flugzeug oder auch Wetter, die trägerunabhängig übertragen werden können, wobei sich DAB als ideales Trägersystem erwiesen hat. Die Anwendungsgebiete sind wie angesprochen zahlreich und reichen von der Verknüpfung mit Navigationssystemen, über Parkhausinformationen bis zur verschlüsselten CA-Übertragung. Zudem ist TPEG in Zukunft ohne Probleme erweiterbar, so dass neu entwickelte Techniken und Dienste mit übertragen werden können. 132

2.7 EPG

Der Elektronische Programmführer (EPG) zählt wie TPEG zu den neueren Entwicklungen für den digitalen Hörfunk und wurde unter anderem auf der Internationalen Funkausstellung (IFA) 2005 zum ersten Mal vorgestellt. Die Ausstrahlung der digitalen Programmzeitschrift als NPAD erlaubte zunächst zwar nur die Vorausschau auf das digitale Hörfunkprogramm der kommenden sieben Tage, wurde aber dennoch als wichtiger weiterer Schritt in die digitale Zukunft gewertet. Ähnlich der Timer-Funktion bei Videogeräten sollte als

¹²⁶ Vgl. Bayerische Medien Technik GmbH 1998, S. 93

¹²⁷ „European Broadcasting Union“

¹²⁸ „Traffic Message Channel“

¹²⁹ Vgl. Dreher: Mobilität und (digitaler) Rundfunk, http://www.bmt-online.de, S. 5

¹³⁰ „Radio Data System“

¹³¹ o.V.: Portrait: Future Room 2005, http://www.dr-m.info, S. 8

¹³² Vgl. Dreher: Mobilität und (digitaler) Rundfunk, http://www.bmt-online.de, S. 6f

29

nächstes die programmierbare Aufnahme von bestimmten Sendungen folgen. ¹³³ Dieser Forderung wurde auch bald Rechnung getragen: „Das Unternehmen Frontier Silicon präsentierte [bei der Digital Radio Show am 1./2.Juni 2005 in London] seine Neuentwicklung DABplus, welche einen hochentwickelten EPG (electronic programme guide) mit Aufnahme und Timerfunktion kombiniert.“ 134

Der EPG stellt damit die Weiterentwicklung der bereits vorhandenen Möglichkeit einer direkten Aufnahmefunktion in Autoradios wie dem Blaupunkt `Woodstock DAB 54´ dar:

„So reicht zum Aufnehmen von DAB auf eine korrekt formatierte und leere Speicherkarte ein einziger Tastendruck auf `RecDel´. Die bei der Aufnahme erzeugte MP3-Datei wird automatisch mit dem aktuellen Datum und der Uhrzeit benannt und kann später einfach auf den PC übertragen werden.“ 135

Da diese einfache Aufnahme Musiktitel in digitaler MP3-Qualität liefert, sind Konsequenzen für den Musikmarkt nicht auszuschließen, so dass in diesem Punkt sicherlich noch urheberrechtliche Fragen geklärt werden müssen.

2.8 Multiplexbildung

Die technischen Voraussetzungen für die digitale Übertragung wurden bereits erläutert, so dass nun noch zu klären ist, in welcher Form das durch die beschriebenen Verfahren entstandene Signal schließlich gesendet und verarbeitet wird. Bei DAB handelt es sich im Allgemeinen um ein so genanntes Gleichwellennetz, bei dem die digitalen „Rundfunksignale […] innerhalb eines Versorgungsgebiets von mehreren Sendern auf der selben Frequenz abgestrahlt“ ¹³⁶ werden. Diese Programmpakete werden demnach in einem DAB-Multiplex gemeinsam verbreitet. Der Multiplex ist dabei mit einer Baugruppe zu vergleichen, die verschiedene Programme in einem gemeinsamen Datenstrom vereint und überträgt: 137

„Für den Sendevorgang werden die MUSICAM-reduzierten Audiosignale und die zu übertragenden Datensignale der Dienste mit Hilfe eines Multiplexers zum Transport-Multiplex zusammengefasst, danach durch den COFDM-Modulator in ein COFDM-Signal umgesetzt und abschließend in die hochfrequente Lage als DAB-Signal gebracht.“ 138

¹³³ Vgl. Pressemitteilung vom 08.08.2005, http://www.digitalradio.de

¹³⁴ o.V.: Nachrichten: Die Vorstellung von technischen Neuheiten im DAB- und DRM-Bereich, http://dr-m.info, S. 2

¹³⁵ o.V.: Digitale Radiorevolution, http://www.digital-world.de, S. 6

¹³⁶ Riegler 2005, S. 17

¹³⁷ Vgl. ders., S. 18

¹³⁸ Freyer 2004, S. 84