VHF-Funk — Grundlagen
In der zivilen Luftfahrt wird VHF (Very High Frequency) für die Sprachkommunikation zwischen Cockpit und Bodenstation verwendet. Standard seit den 1940er-Jahren.
Frequenzbereich
Aeronautical Mobile (R) Service:
- 117,975 – 137,000 MHz für zivile Luftfahrt-Sprechfunk (ICAO Annex 10 Vol V).
- In der Praxis beginnt der nutzbare Sprachfunk bei 118,000 MHz; 117,975 ist nominell der untere Bandanfang.
- Aufteilung in Sub-Bereiche je nach Funktion (ATC, FIS, Tower, Ground, ATIS etc.).
Quelle: ITU Radio Regulations, ICAO Annex 10 Volume V.
Physikalische Grundlagen — Elektromagnetische Wellen
Lichtgeschwindigkeit / Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen:
c ≈ 300.000 km/s = 3 × 10⁸ m/s
Diese Konstante gilt für alle elektromagnetischen Wellen im Vakuum (Licht, Radio, Röntgen) — in Luft praktisch identisch.
VHF-Wellen verhalten sich "quasi-optisch" — d.h. sie breiten sich praktisch wie sichtbares Licht aus:
- Geradlinige Ausbreitung entlang der Sichtlinie (Line of Sight, LOS).
- Keine signifikante Beugung um Hindernisse oder die Erdkrümmung.
- Keine Ionosphären-Reflexion (im Gegensatz zu HF / Kurzwelle).
- Reflexion an Hindernissen (Berge, Gebäude) möglich → Multipath.
→ Konsequenz: VHF braucht Sichtlinie zwischen Sender und Empfänger. Hinter Bergen, hinter dem Horizont oder im Funkschatten → kein Empfang.
Modulation
Amplitude Modulation (AM) — speziell A3E (Double Sideband AM, voice):
- Trägerwelle + obere und untere Seitenband.
- Bei Geräten-Defekt leicht hörbar als Rauschen (typischer "Mosquito"-Sound).
- Capture Effect: nur ein Sender pro Frequenz hörbar — gleichzeitiges Senden (Doppelbelegung) erzeugt Pfeifen oder Stille.
Kanalabstand
Historisch: 25 kHz Kanalabstand → 720 Kanäle im VHF-Band.
Heute (EU): 8,33 kHz Kanalabstand — verpflichtend seit:
- 5. Februar 2018: für alle Funkstellen im Luftfahrt-Bereich der EU oberhalb FL195.
- 2. Februar 2020: Erweiterung auf alle Bereiche.
Im unteren Luftraum (PPL-Bereich) ist heute eine Mischung aus 25 kHz und 8,33 kHz im Einsatz — Pilot muss beides bedienen können.
→ 2160 Kanäle im VHF-Band — vor allem zur Lösung der zunehmenden Frequenz-Knappheit in dicht beflogenen Lufträumen.
Quelle: EU Implementing Regulation 1079/2012 (Eight-Point-Three-Three).
Reichweite — Line of Sight
VHF-Funkwellen folgen der direkten Sichtlinie (Line of Sight, LOS) — keine Reflexion an Ionosphäre. Reichweite ist abhängig von Höhe und Topographie.
Faustformel (Bahn-Krümmung der Erde berücksichtigt):
R (NM) ≈ 1,23 · √h (ft)
| Höhe AGL | Reichweite (NM) — flaches Gelände |
|---|---|
| 100 ft | 12 NM |
| 1000 ft | 39 NM |
| FL065 (6500 ft) | ca. 95–99 NM (siehe Beispielrechnung) |
| FL100 | 123 NM |
| FL200 | 174 NM |
| FL400 | 246 NM |
Beispielrechnung FL065 über flachem Gelände: R = 1,23 × √6500 = 1,23 × 80,6 = 99,1 NM ≈ 95 NM (mit Sicherheitsmarge).
→ Praktisch erreichbar bei Reisehöhe FL065 ca. 95 NM zur Bodenstation in ebenem Gelände.
Einflussfaktoren auf VHF-Empfang
- Höhe des Senders und Empfängers — primärer Faktor.
- Topographie — Berge, Hügel reduzieren effektive Reichweite.
- Wetter — meist geringer Einfluss; bei starken Gewittern Statik möglich.
- Hindernisse im Strahlengang — Funkschatten.
- Antennen-Charakteristik — vertikal polarisiert in der Aviation.
VHF-Funk-Ausrüstungspflicht
Für bestimmte Luftfahrzeuge ist VHF-Funk-Ausrüstung verpflichtend:
| Luftfahrzeug-Typ | VHF-Pflicht |
|---|---|
| Drehflügler (Rotary wing / Helikopter) | Ja (in den meisten Lufträumen) |
| Motorsegler (Powered gliders) | Ja (für gewerblichen Betrieb, in kontrolliertem Luftraum) |
| Segelflugzeuge (Gliders) | Ja in kontrollierten Lufträumen, viele Sport-Plätzen |
| Luftschiffe (Airships) | Ja |
| Freiballone (Free balloons) | Ja bei Aufstieg in/durch kontrollierten Luftraum |
→ Generell: jedes Luftfahrzeug in Klasse A, B, C, D, RMZ (Radio Mandatory Zone) benötigt VHF-Funk. In Klasse E/G ohne RMZ ist Funk empfohlen, aber nicht immer pflicht.
Quelle: ICAO Annex 6 Part II + nationale AIPs.
Aviation-Spezifische Sub-Bereiche
| Frequenzbereich | Verwendung |
|---|---|
| 118,000–121,395 | ATC (Tower, Ground, Departure, Approach) |
| 121,500 | International Emergency Frequency — "Guard Frequency" |
| 121,600–121,975 | Aerodrome / Ground Movement |
| 122,000–123,675 | Aerodrome / Air Traffic Services |
| 123,450 | "Air-to-Air" Frequency (informeller Austausch zwischen Piloten) |
| 123,500 | Glider Common |
| 123,700–128,825 | ATC En-Route |
| 130,000–137,000 | Company / Operations |
Quelle: ICAO Annex 10 Vol V, nationale Frequenzpläne (BNetzA in Deutschland, BAKOM in Schweiz).
121,500 MHz — Notfrequenz
- Hörwache (Listen Watch) wird von allen Piloten empfohlen, wenn ein zweites Funkgerät vorhanden ist.
- ELT-Signale (Notfunkbaken) senden auf 121,500 MHz und 406 MHz.
- Bei Funkausfall auf primärer Frequenz: 121,500 versuchen.
Funkgerät-Anzeige im Cockpit
Typisch:
- Active Frequency: links/oben — die gerade aktiv genutzte.
- Standby Frequency: rechts/unten — bereits eingestellt für nächsten Wechsel.
- Flip-Knopf: schaltet Active ↔ Standby.
Audio-Panel
Audio-Panel dirigiert Audio-Signale zwischen verschiedenen Funkgeräten, Intercom, NAV-Audio. Pilot wählt:
- COM1 / COM2 hören.
- NAV1 / NAV2 hören (für Morse-Identifier).
- PTT (Push to Talk): rechtes Pedal-Tippen oder Yoke-Knopf für Sendebetrieb.