Informationsübertragung
gestern und heute
Die schnelle Übertragung von Informationen durch Telefon, Fax, E-Mail,
Rundfunk oder Fernsehen ist heute eine Selbstverständlichkeit. Ganz
anders war aber die Situation noch vor 200 Jahren oder gar im Mittelalter
oder im Altertum.
Der vielleicht bekannteste Übermittler von Nachrichten stammt aus der
Antike: Nach der Legende überbrachte beim Sieg der Athener über
die Perser im Jahr 490 v. Chr. ein Läufer die Botschaft vom Sieg der
Griechen von Marathon nach Athen und legte dabei eine Strecke von 42,125
km zurück. Nach dem Überbringen der Nachricht in Athen soll er
tot zusammengebrochen sein. Auf diese Legende geht der Marathonlauf zurück,
der erstmals bei den Olympischen Spielen 1896 zwischen Marathon und Athen
durchgeführt wurde.
Im Mittelalter erfolgte die Nachrichtenübertragung durch Boten und
durch Postreiter. Die Geschwindigkeit der Nachrichtenübermittlung
war entsprechend gering. Wesentliche Fortschritte brachten Ende des 18.
Jahrhunderts optische Zeigertelegrafen, im 19. Jahrhundert die elektrischen
Telegrafen und im 20. Jahrhundert die Nachrichtenübertragung mittels
elektromagnetischer Wellen.
Optische Zeigertelegrafen
1792 entwickelten die Gebrüder
CHAPPE aus Frankreich ein optisches Telegrafensystem. Dazu wurden
auf Gebäuden oder Bergen weithin sichtbare Signalarme aufgebaut,
die in unterschiedliche Stellungen gebracht werden konnten (Bild 1). Jede
Stellung bedeutete einen bestimmten Buchstaben oder eine bestimmte Zahl
(Bild 2). Die Information wurde jeweils von einer Station zur nächsten
weitergegeben, wobei sich die Stationen in Sichtweite befinden mussten.
Die erste Strecke wurde 1794 in Frankreich in Betrieb genommen. Für
die 840 km zwischen Paris und Toulon brauchte ein Signal nicht mehr als
20 Minuten. 1795/96 gingen in Deutschland und in England die ersten Linien
in Betrieb, darunter eine Verbindung zwischen Berlin und Frankfurt/Main.
Noch heute erinnern Bezeichnungen an die optischen Telegrafen: Auf dem
heutigen Telegrafenberg in Potsdam befand sich eine Station der Strecke
Berlin-Frankfurt/Main.
Die optischen Telegrafen hatten einen entscheidenden Nachteil: Bei Nacht
oder bei ungünstiger Witterung (Nebel) konnten sie nicht genutzt
werden.
Elektrische Telegrafen
Zu Beginn des 19. Jahrhunderts vollzogen sich bedeutsame Entwicklungen
in der Elektrizitätslehre. ALESSANDRO VOLTA (1745-1827) schuf elektrische
Quellen, die über längere Zeit funktionierten. ANDRÉ
MARIE AMPÈRE (1775-1836) untersuchte die verschiedenen Wirkungen
des elektrischen Stromes. HANS CHRISTIAN OERSTED (1777-1851) fand die
magnetische Wirkung des elektrischen Stromes. Diese neuen Erkenntnisse
versuchten verschiedene Wissenschaftler und Techniker auch zur Nachrichtenübertragung
zu nutzen.
Einen der ersten
elektrischen Telegrafen bauten 1838 in Göttingen der Mathematiker
CARL FRIEDRICH GAUSS (1777-1855) und der Physiker WILHELM WEBER (1804-1891),
um schneller Beobachtungs- und Messergebnisse austauschen zu können.
Das Prinzip der Nachrichtenübertragung war relativ einfach (Bild
3). Bei Betätigung des Schalters in Raum 1 fließt ein Strom
durch die Leitungen, die Magnetnadel in Raum 2 wird ausgelenkt. Bei mehrmaliger
Betätigung des Schalters wird die Magnetnadel mehrmals ausgelenkt,
bei Umpolung an der elektrischen Quelle verändert sich die Richtung
der Auslenkung. Die beiden Wissenschaftler hatten ein Alphabet verabredet
und konnten sich durch die Anzahl und Richtung der Auslenkungen verständigen.
Das erste Telegramm, das so übertragen wurde, lautet: "Michelmann
kommt". Michelman war der Labordiener in Göttingen.
Wesentliche Fortschritte wurden durch die Arbeiten des amerikanischen
Malers und Bildhauers SAMUEL MORSE
(1791-1872) erzielt. MORSE nutzte auf der Sendeseite eine Taste als Schalter,
die so genannte Morsetaste. Auf der Empfängerseite befand sich ein
Elektromagnet mit Anker, an dem ein Schreibstift befestigt war. Bild 4
zeigt die gesamte Anordnung, den Morseapparat. MORSE meldete seinen Telegrafen
1837 zum Patent an.
Wurde die Morsetaste betätigt, so wurde der Schreibstift auf einen
langsam vorbeigleitenden Papierstreifen gedrückt und hinterließ
je nach Dauer der Betätigung der Morsetaste Punkte oder Striche als
"Abdruck" für kurze bzw. lange Signale.
MORSE entwickelte auch ein entsprechendes Alphabet aus kurzen und langen
Signalen, das sich allmählich auch international durchsetzte und
als Morsealphabet auch heute
noch verwendet wird. Bild 5 zeigt dieses Morsealphabet.
An der Entwicklung der Telegrafie und am Ausbau des Telegrafennetzes
waren auch Wissenschaftler und Techniker aus anderen Ländern beteiligt,
z.B. der Engländer CHARLES WHEATSTONE (1802-1875) mit seinem Zeigertelegrafen
oder der deutsche WERNER
VON SIEMENS (1816-1892), auf den zahlreiche technische Verbesserungen
elektrischer Telegrafen zurückgehen (Bild 6).
So wurde die erste unterirdische deutsche Telegrafenlinie,
die von Berlin über Halle (Saale), Erfurt, Kassel und Gießen
nach Frankfurt (Main) führte, unter Leitung von WERNER VON SIEMENS
gebaut und am 1. April 1849 in Betrieb genommen. 1850 erfolgte die erste
telegrafische Verbindung zwischen Dover (England) und Calais (Frankreich)
durch ein Unterseekabel. 1857 begannen Versuche, ein Unterseekabel zwischen
Irland und den USA zu verlegen. Die ersten Versuche schlugen fehl, aber
ab 1866 existierte eine stabile Verbindung, wobei anfangs nur bis zu 50
Buchstaben pro Minute übertragen werden konnten.
Das Kabelnetz wurde in den folgenden Jahren schnell ausgebaut. Wer z.B.
im Jahr 1900 von Berlin nach Peking telegrafieren wollte, konnte unter
14 Kabellinien wählen.
Alle Telegrafen hatten einen entscheidenden Nachteil: Jede Nachricht
musste vom Absender in ein spezielles Alphabet umgesetzt und vom Empfänger
wieder zurückübersetzt werden. Dieser Mangel wurde ab Beginn
des 20. Jahrhunderts durch Fernschreiber
überwunden. Durch diese TELEX-Verbindungen wurde es möglich,
Schreiben direkt von einem Absender zu einem Empfänger zu übermitteln.