Digital Audio Broadcasting (DAB). Auswirkungen auf Nutzer, Anbieter und Journalisten

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Geschichte von DAB

3. Technische Grundlagen
3.1. Das analoge UKW-Verfahren
3.2. Das DAB-Verfahren
3.2.1. Quellencodierung
3.2.2. Multiplex-Bildung
3.2.3. Kanalcodierung
3.2.4. Ausstrahlung
3.2.5. Gleichwellenbetrieb

4. Empfang
4.1. Empfangsgeräte
4.2. CD-Qualität
4.3. Mobiler Empfang
4.4. Indoor-Empfang

5. Angebot
5.1. Neue Hörfunkprogramme
5.2. Datendienste
5.2.1. PAD-Dienste
5.2.2. NPAD-Dienste
5.3. Programmformatierungen
5.4. Programmzusammenschlüsse

6. Sendernetze
6.1. Neue Sendeanlagen
6.2. Frequenzknappheit
6.3. Bitratenmanagement
6.4. Netzbetreiber
6.5. Ausstrahlungskosten
6.6. Engere Sendegebiete

7. Rechtliches

Anhang

A I. Digitales Radio in Kabelnetzen

A II. Literaturverzeichnis

A III. Anmerkung

1. Einleitung

Der Wechsel von analoger hin zu digitaler Technik ist in vollem Gange.^[1] In hohem Maße gilt dies für die Audio-Branche, die schon in den achtziger Jahren mit digitalen Produkten auf den Markt trat. Anstelle von Schallplatten, Tonbändern und Musik- Kassetten (MC) stehen heute Compact Discs (CD) und Mini-Discs (MD) in den Regalen der Elektronik-Geschäfte. Hörfunkstationen produzieren ihre Sendungen in immer stärkerem Maße digital, Computer verdrängen die alten analogen Band- Schnittplätze.^[2] Musikliebhaber schätzen an der Digitaltechnik vor allem die exzellente Klangqualität. Allerdings bleibt ihnen eben diese Qualität vorbehalten, wenn die digital produzierten Hörfunkprogramme nur auf komplett analogem Übertragungsweg (gemeint ist die Übertragung im analogen Frequenzmodulationsverfahren via Ultrakurzwelle^[3]) zu ihnen gelangen. Was lag da näher, als ein neues, digitales Übertragungsverfahren zu entwickeln. Die Rede ist vom Digital Audio Broadcasting (DAB), einem Übertragungsverfahren, das in einigen Teilen Deutschlands unter der eingängigeren Bezeichnung DIGITAL RADIO bereits im terrestrischen Regelbetrieb sendet.^[4]

DAB-Signale lassen sich aber nicht nur terrestrisch (T-DAB) übertragen, sondern auch via Kabelnetz (C-DAB) und über Satellit (S-DAB). Da DAB-Signale in Deutschland aber bislang ausschließlich terrestrisch verbreitet werden, liegt der Schwerpunkt dieser Arbeit auf dem T-DAB-Bereich. Mittelfristig könnte jedoch auch C-DAB Bedeutung erlangen, weswegen jenes Thema im Anhang kurz vorgestellt wird.

DAB sorgt nicht nur für eine bessere Tonqualität. Vielmehr wartet es mit zahlreichen neuen Features wie beispielsweise der Möglichkeit, Informationen auf einem Display grafisch darzustellen, auf.^[5]

DAB gilt international als Nachfolgesystem für das UKW-Verfahren.^[6] Die Technik der analogen UKW-Übertragung stammt im Wesentlichen aus den 50er und 60er Jahren^[7] und gilt unter Technikexperten als nicht mehr zeitgemäß. Ein Grund hierfür ist neben der allgemein schlechteren Tonqualität die Tatsache, dass in den vergangenen Jahren zahlreiche neue Hörfunkanbieter auf Sendung gegangen sind, was zu einer Überfüllung des UKW-Frequenzbereichs und damit zu Empfangseinbußen aufgrund gegenseitiger Störerscheinungen geführt hat.

Damit sich DAB erfolgreich auf dem Markt platzieren lässt, muss es einen echten „Mehrwert gegenüber UKW“^[8] bieten. Fachleute gehen nämlich davon aus, dass bei Hörfunknutzern trotz der oben genannten UKW-Nachteile „ein dringender Bedarf für DAB (...) nicht besteht, sondern aktiv erzeugt werden muss.“^[9] Neben den eingangs erwähnten neuen Features könnte dieser durch neue, exklusiv über DAB empfangbare Radiostationen herbeigeführt werden.^[10]

Klar ist, dass DAB die Hörfunklandschaft verändern wird. Hörer, Rundfunkanstalten und Journalisten werden hiervon betroffen sein. Ziel dieser Schrift soll es sein, einen Überblick über die möglichen Neuerungen und die daraus folgenden Konsequenzen zu geben.

Eines sei bereits an dieser Stelle verraten: DAB bringt nicht nur Vorteile mit sich. Das ist auch der Grund, warum das neue Übertragungssystem unter Fachleuten umstritten ist und zuweilen die Frage aufgeworfen wird, ob DAB sich überhaupt als Nachfolgesystem für UKW eignet.^[11]

2. Geschichte von DAB

Seit Anfang der achtziger Jahre machten sich Forscher Gedanken über ein digitales Nachfolgesystem für den bisherigen UKW-Rundfunk. Im Jahr 1985 führten die Technische Direktion des Bayerischen Rundfunks und das Münchner Institut für Rundfunktechnik (IRT) erste Testausstrahlungen durch. Im selben Jahr initiierten das IRT und die ARD-Anstalten^[12] ein gemeinsames DAB-Projekt. Im darauffolgenden Jahr beschloss die europäische Ministerpräsidentenkonferenz in Stockholm das EUREKA- Projekt „EU 147 – DAB“, welches dazu dienen sollte, ein Nachfolgesystem für den bisherigen UKW-Rundfunk zu erforschen und zu entwickeln.^[13] 1990 entstand die „Nationale Plattform DAB“, deren Aufgabe es war, die DAB-Entwicklung zu begleiten und zu koordinieren. Die Plattform wurde ein Jahr später in einen Verein namens „DAB-Plattform e.V.“ überführt.^[14] Der Verein zählte rund 70 Mitglieder aus den Bereichen Forschung, Industrie, Politik, Rundfunk und Telekommunikation.^[15] Im Jahr 1995 starteten in Deutschland – pünktlich zur Internationalen Funkausstellung – die ersten DAB-Pilotprojekte.^[16] 1997 – wieder zur Funkausstellung – begann die Markteinführung von DAB. Allerdings trug das System fortan offiziell den eingängigeren Namen DIGITAL RADIO.^[17] Die Pilotprojekte sind inzwischen beendet worden und zum Teil in den Regelbetrieb übergegangen.^[18] Damit endeten die Aufgaben der DAB-Plattform, der Verein hat sich mittlerweile aufgelöst.^[19]

Heute können in Deutschland über DAB bereits mehr als 100 Radioprogramme empfangen werden. Fakt ist jedoch, dass in einigen Bundesländern noch immer keine DAB-Netze bestehen.^[20]

3. Technische Grundlagen

Die nachfolgenden Abschnitte sollen einen Einblick in die technischen Grundlagen des DAB-Verfahrens geben. Zum besseren Verständnis und zum Vergleich sei jedoch zunächst das analoge UKW-Verfahren erläutert.^[21]

3.1. Das analoge UKW-Verfahren

Vorläufer des DAB-Systems ist das heute im Einsatz befindliche analoge UKW- Verfahren. Analoge UKW-Sender arbeiten im Frequenzmodulationsverfahren (FM). Das Signal, welches ein analoger UKW-Sender ausstrahlt, setzt sich zusammen aus einer Trägerwelle und einem hinzugefügten Tonsignal. Die Trägerwelle schwingt zunächst auf einer festgelegten Frequenz (z. B. 87,8 Megahertz im Fall des Dortmunder „WDR 2“-Programms^[22]). Dadurch, dass der Trägerwelle Tonsignale hinzugefügt (im Fachjargon: aufmoduliert) werden, verändert sich die Frequenz: Je nach Tonsignal wird die Schwingungszahlmal höher, mal niedriger. Dagegen bleibt die Amplitude, d. h. die Schwingungshöhe, stets konstant.^[23]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1.^[24]

3.2. Das DAB-Verfahren

Mit DAB ist es möglich, digitale Datenströme drahtlos zu übertragen. Dabei kann es sich um Daten jeglicher Art handeln („‚transparentes’ Übertragungsverfahren“)^[25], also beispielsweise um Töne, Texte oder sogar Bewegtbilder.^[26] Mit einem speziellen DAB-Empfänger lassen sich die einzelnen Angebote empfangen.^[27] Um ein Hörfunk- Programm via DAB auszustrahlen, sind folgende technische Schritte notwendig:

3.2.1. Quellencodierung

Das Audioprogramm wird zunächst in digitale Daten umgewandelt (Quellencodierung).^[28] Die Quellencodierung erfolgt mit Hilfe des MUSICAM-Verfahrens. (MUSI- CAM steht als Abkürzung für „masking pattern universal subband integrated coding and multiplexing“.) Dabei wird das Signal datenreduziert, d.h. es werden diejenigen Daten herausgefiltert, die vom menschlichen Ohr ohnehin nicht wahrgenommen werden können. Vorteil: Die Datenrate wird erheblich kleiner, ohne dass sich der Klang von dem einer CD unterscheidet.^[29] Während die Datenrate einer CD bei 1411 Kilobit pro Sekunde (kbit/s) liegt^[30], lässt sich diese durch das MUSICAM-Verfahren auf 192 kbit/s reduzieren, ohne dass Klangverluste eintreten. Zwar lassen sich die Programme noch weiter komprimieren (z.B. auf 64 kbit/s), aufgrund der dann jedoch eingeschränkten Tonqualität empfiehlt sich eine derart kleine Datenrate allerdings nur bei solchen Stationen, denen es nicht auf optimalen Klang ankommt (z.B. reine Wortsender).^[31]

3.2.2. Multiplex-Bildung

Als nächstes werden die Signale mehrerer DAB-Programme zu einem Gesamtsignal (Multiplex-Signal) zusammengeführt. Denn anders als beim UKW-Verfahren werden DAB-Programme nicht einzeln ausgestrahlt. Ein solches Multiplex-Signal kann beispielsweise sechs Stereo-Programme (bei einer Datenrate von jeweils 192 kbit/s) sowie Datendienste transportieren. Derartige Programmpakete heißen DAB- Ensemble. Ein DAB-Ensemble kann sich aber auch ganz anders zusammensetzen: Strahlen beispielsweise einige Stationen ihr Programm nur mit einer Datenrate von 64 kbit/s aus, kann die Zahl der insgesamt in diesem DAB-Ensemble übertragenen Programme entsprechend höher sein.^[32]

3.2.3. Kanalcodierung

Anschließend wird das digitale Multiplex-Signal an die Eigenschaften des Übertragungskanals angepasst. Dieser Vorgang heißt Kanalcodierung.^[33] Hierbei kommt das COFDM-Verfahren zum Einsatz. (COFDM steht für „coded orthogonal frequency division multiplex“).^[34]

Während der Kanalcodierung wird das Signal mit einem Fehlerschutz versehen, wodurch sich Empfangsstörungen minimieren lassen, was insbesondere zu Verbesserungen beim mobilen Empfang (z.B. während einer Autofahrt) führt. Das Multiplex- Signal wird hierzu einserseits mit zusätzlichen Daten angereichert, mit deren Hilfe DAB-Empfänger Fehler erkennen und korrigieren können. Andererseits wird das Gesamtsignal in Teilinformationen aufgespalten und auf 1536 Trägerfrequenzen innerhalb der zur Verfügung stehenden Bandbreite von 1,5 Megahertz verteilt.^[35] Der Grund ist folgender: Kommt es zu einer Empfangsstörung, so betrifft diese in der Regel längst nicht alle Trägerfrequenzen. Da das DAB-Signal aber auf zahlreiche Trä- gerfrequenzen verteilt ist, wird demnach nur ein minimaler Teil des Signals gestört. Die Folge ist, dass die Störung unhörbar bleibt. ^[36]

3.2.4. Ausstrahlung

Die Ausstrahlung des Multiplexsignals erfolgt über terrestrische Sender. Die digitalen Bitfolgen werden hierzu auf eine analoge Trägerwelle (ähnlich wie beim UKW- Verfahren) aufmoduliert. Die Trägerwelle ähnelt der analogen UKW-Welle, denn auch bei DAB bleibt die Amplitude stets konstant. Allerdings kommt beim DIGITAL RADIO ein neues System zum Zuge. Dabei handelt es sich um eine technisch anspruchsvolle Variante der so genannten Phasenumtastung („phase shift keying“, kurz: PSK)^[37]. Je nachdem, welche Bitfolgen zu übertragen sind, wird das Signal bei diesem Verfahren umgetastet, d.h. es entsteht ein kurzer Bruch innerhalb der Schwingungsfolge.^[38]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.^[39]

[...]

^[1] Vgl. hierzu auch: Zukunft der Medien. In: Super Highway Journal 87/99, S. 19 f.

^[2] Brünjes/Wenger (1998), S. 211.

^[3] Die Kurzbezeichnung für Ultrakurzwelle ist UKW. Als Kurzform für das terrestrisch-analoge UKW- Übertragungsverfahren verwendet der Autor im Folgenden die Bezeichnung „UKW-Verfahren“.

^[4] In folgenden Bundesländern hat der Regelbetrieb bereits begonnen: Bayern (http://www.br-online.de/brintern/technik/dab.html am 29. April 2000), Baden-Württemberg (http://www.dab-bw.de/Seiten/home_two.html am 29. April 2000), Berlin und Brandenburg (http://www.garv.de/dab_projekt.htm am 28. Mai 2000), Niedersachsen (http://www.nlm.de/2/presse/17_05_00.htm und http://www.digitalerrundfunk.de/digitalradio/info.html, beide am 28. Mai 2000), Nordrhein-Westfalen (http://www.wdr.de/radio/dab/ am 22. Mai 2000), Sachsen (http://www.slm-online.de/projekt/dab.htm am 29. April 2000), Sachsen-Anhalt (http://www.digitalerrundfunk.de/digitalradio/presse.html#300399 am 29. April 2000).

^[5] Brünjes/Wenger (1998), S. 212. Eine Abbildung eines DAB-Displays befindet sich ebd.

^[6] Hürst (1997), S. 13 und 56; Brünjes/Wenger (1998), S. 211; Müller-Jentsch: Die neue Radiotechnik gibt´s, aber keiner hört zu. In: Süddeutsche Zeitung vom 20. August 1999, S. L2.

^[7] Müller-Römer (1990), S. 3.

^[8] Sommer: Radio und Fernsehen digital oder: Was alles anders wird. Die technologische Revolution in den elektronischen Medien hat auch Folgen für die demokratische Ordnung / F.U.N. für die alternative Empfangsbox. In: Frankfurter Rundschau vom 13. November 1999, Seite B4 bis B5.

^[9] Hürst (1997), Seite 7.

^[10] Hürst, S. 17 f. Eine Untersuchung in Hessen im Rahmen des dortigen DAB-Pilotprojektes hat ergeben, dass potenzielle DAB-Nutzer zusätzliche Hörfunkprogramme erwarten. Vgl. hierzu: Fahr/Brosius (1999), S. 59.

^[11] Zu den Vorund Nachteilen vgl. die weiteren Ausführungen in dieser Arbeit. Zur DAB-Skepsis unter Programmveranstaltern vgl. http://www.slm-online.de/download/bericht.pdf, Seite 6, am 28. Mai 2000; vgl. außerdem Brünjes/Wenger (1998), S. 214.

^[12] ARD steht als Abkürzung für „Arbeitsgemeinschaft der öffentlich-rechtlichen Rundfunkanstalten der Bundesrepublik Deutschland“.

^[13] Zu den Geschichts-Infos vgl. Müller-Römer (1998), S. 31 bis 34; Gebhard (1995), S. 52 f.

^[14] Müller-Römer (1998), S. 42 f.

^[15] Stepputat/Heyen/Spohrer/Spielhagen (1999), S. 15.

^[16] Die ersten deutschen Pilotprojekte fanden in Baden-Württemberg, Berlin und Brandenburg statt. Weitere Projekte folgten in Bayern, Thüringen, Sachsen, Sachsen-Anhalt, Nordrhein-Westfalen, Hessen, Rheinland-Pfalz und dem Saarland. Vgl. hierzu Stepputat/Heyen/Spohrer/Spielhagen (1999), S. 16; vgl. außerdem Schüren/Siebel (1998), S. 291 f.; Zukunft der Medien. In: Super Highway Journal 87/99, S. 19 f.

^[17] Schüren/Siebel (1998), S. 291 f.

^[18] Vgl. oben.

^[19] http://www.digitalerrundfunk.de/digitalradio/presse.html#260898_1 am 28. Mai 2000.

^[20] Übersichten über Programme, die via DAB empfangen werden können, liefern: Medien-Bulletin 4/2000, S. 30 f.; Medien-Bulletin 5/2000, S. 24 f.; Schüren/Siebel (1998), S. 293 bis 295; http://www.digitalradioinfo.de/link_programm.htm am 28. Mai 2000.

^[21] Vgl. hierzu Schneider (1989), S. 29-31.

^[22] Schüren/Siebel (1998), S. 33.

^[23] Hier unterscheidet sich das Verfahren der Frequenzmodulation ganz wesentlich von der Amplitudenmodulation (AM), welche bei Kurz-, Mittelund Langwellensendern zum Einsatz kommt. Beim AM-Verfahren bleibt die Schwingungszahl konstant, während sich die Amplitude je nach ausgestrahltem Tonsignal verändert. Zu FM und AM vgl. Schneider (1989), S. 29 bis 31. Zur Frequenzmodulation vgl. auch Abbildung 1.

^[24] Abbildung aus: Schneider (1989), S. 30.

^[25] Freyer (1997), S. 57.

^[26] Kliment (1999), S. 10; Schüren/Siebel (1998), S. 288 f.

^[27] Abbildungen von DAB-Empfängern befinden sich auf dem Cover dieser Arbeit sowie in: Schüren/Siebel (1998), S. 290 f.

^[28] Freyer (1997), S. 23 bis 25.

^[29] Freyer (1997), S. 61 bis 67.

^[30] http://www.dab-bw.de/Seiten/musicam.html am 8. April 2000

^[31] Freyer (1997), S. 57.

^[32] Müller-Römer (1998), S. 57 f.; Freyer (1997), S. 57 – 60.

^[33] Zur Kanalcodierung vgl. Freyer (1997), S. 25.

^[34] Müller-Römer (1998), S. 76 bis 80.

^[35] Schüren/Siebel (1998), S. 288 f.

^[36] Zum Fehlerschutzverfahren vgl. Müller-Römer (1998), S. 52 bis 54; Freyer (1997), S. 26 bis 29; Müller/Schenk/Fugmann (1995), S. 103 bis 109; http://www.digitalradio-info.de/index_technik.htm am 29. April 2000.

^[37] Die Bezeichnung dieser speziellen Variante lautet QPSK. Vgl. Müller-Römer (1998), S. 77. Weiter gehende Infos zu QPSK liefert: Freyer (1997), S. 43 f.

^[38] Vgl. hierzu Abbildung 2.

^[39] Abbildung aus: Freyer (1997), S. 37. Um das Verständnis zu erleichtern, zeigt die Abbildung eine einfache Variante des PSK-Verfahrens. Weiter gehende Informationen zu der bei DAB eingesetzten Variante QPSK liefert: Freyer (1997), S. 43 f.