Feldtelefon: zwei Apparate über einen Draht

Wie Sprache durch einen Draht kommt

Jedes Telefon löst zwei Aufgaben: Am einen Ende muss Schall in einen elektrischen Strom verwandelt werden, der im Takt der Sprache schwankt. Am anderen Ende muss dieser Strom wieder eine Membran bewegen, damit ein Ohr etwas hört. Dazwischen liegt nur die Leitung.

Alexander Graham Bell löste beide Aufgaben mit gleich gebauten Apparaten. Nach der Nachrichtentechnischen Sammlung der RWTH Aachen bestand sein Geber aus einer Schallkammer, einer Membran und einem Anker, den die Membran in Schwingung versetzte. In der Spule eines Magneten entstanden dadurch auf induktivem Weg Stromschwankungen, die über die Leitung zur Spule des Empfängers liefen. Dort brachten sie Anker und Membran in dieselben Schwingungen, und der Ton wurde hörbar. Am 10. März 1876 übertrug Bell auf diese Weise zum ersten Mal Worte durch eine Leitung.

Der Lautsprecher im Hörer arbeitet bis heute nach verwandtem Muster. LEIFIphysik beschreibt ihn so: Ein Strom, der im Takt der Sprache schwankt, fließt durch eine leichte Spule. Ein Dauermagnet dahinter zieht sie mehr oder weniger stark an oder stößt sie ab, und die mit der Spule verbundene Membran erzeugt Druckschwankungen in der Luft – also Schall.

Die einfachste Leitung: zwei Hörer, keine Batterie

Aus Bells Prinzip folgt eine sehr einfache Sprechverbindung. Ein dynamischer Kopfhörer oder kleiner Lautsprecher besteht wie Bells Apparat aus Membran, Spule und Magnet. Sprichst du hinein, bewegt die Membran die Spule im Magnetfeld, und es entsteht ein schwacher Wechselstrom. Verbindest du zwei solche Wandler über eine zweiadrige Leitung, macht der Wandler am anderen Ende daraus wieder Schall. Das ist unsere Folgerung aus dem belegten Prinzip, keine erprobte Bauanleitung einer Fachstelle.

Erwarte keine Lautstärke. Ohne Batterie und Verstärker steht am anderen Ende nur die Energie zur Verfügung, die deine Stimme in die Membran steckt – ähnlich wie beim Detektorempfänger, der allein von der Energie der Funkwelle lebt. Wie weit eine solche Verbindung trägt, haben wir in keiner belastbaren Quelle gefunden – das zeigt nur ein Versuch über die Strecke, die du brauchst.

Praktisch heißt das: in einem ruhigen Raum hören, den Wandler dicht ans Ohr halten und abwechselnd sprechen. Weil jeder Wandler zugleich Mikrofon und Hörer ist, hilft eine feste Absprache, wer gerade spricht – etwa ein Wort wie „Ende“ am Schluss jedes Satzes.

• Zwei gleiche dynamische Kopfhörer oder kleine Lautsprecher aus Altgeräten verwenden.
• Je eine Ader der Leitung an je einen Anschluss beider Wandler legen – zwei Adern, ein geschlossener Kreis.
• Verbindungen fest verdrillen oder klemmen und isolieren, damit sich die Adern nicht berühren.
• Erst auf kurzer Strecke im Haus testen, dann verlängern.
• Nichts an Steckdose, Netzteil oder Telefondose anschließen.

Das Feldtelefon: Batterie, Sprechtaste, Kurbel

Einen großen Fortschritt brachte nach LEIFIphysik 1878 das Kohlekörner-Mikrofon von David Edward Hughes. Bei ihm trifft der Schall auf eine Metallmembran, die Kohlekörner mehr oder weniger stark zusammendrückt. Dadurch ändert sich der elektrische Widerstand im Rhythmus des Sprechens und mit ihm der Strom in einem Stromkreis. Das Mikrofon erzeugt also keinen Strom, es steuert ihn – und braucht deshalb eine Batterie. Solche Mikrofone steckten bis vor Kurzem in Telefonhörern; die Übertragungsqualität genügt nach LEIFI keinen allzu hohen Ansprüchen.

Das klassische Feldtelefon arbeitet mit eigener Batterie. Der Gendarmerie-Museumsverein beschreibt den Feldfernsprecher FF 33, der von 1933 bis 1945 in mehreren Varianten vor allem für das Militär gebaut wurde: Jedes Gerät hat eine eigene Trockenbatterie mit 1,5 Volt, daher der Name Ortsbatterie-Betrieb. Gesprochen wird im Wechsel. Wer spricht, drückt die Sprechtaste am Hörer; wer hört, lässt sie los. Die Batterie liefert nur bei gedrückter Taste Strom, und beim Hören überträgt das Mikrofon keine Umgebungsgeräusche.

Zum Anrufen dient der Kurbelinduktor. Nach dem Museum erzeugt er beim Drehen der Handkurbel einen Rufstrom als Wechselspannung, der über die Leitung zur Klingel der Gegenstelle läuft. Ist der Hörer aufgelegt, sind Mikrofon und Hörkapsel abgeschaltet, und die zweiadrige Leitung ist frei für diesen Rufstrom.

Die Leitung verlegen

Beim Feldtelefon wurde nach dem Gendarmerie-Museumsverein meist ein stabiles, zweiadriges Feldkabel frei verlegt, von einer tragbaren Kabeltrommel abgerollt und an beiden Geräten angeschlossen. Mehr brauchte eine Verbindung nicht. Die Reichweiten von etwa 10 km zum Sprechen und 15 km zum Rufen gelten für dieses Kabel und diese Geräte; für einen Selbstbau aus Kopfhörern oder dünnem Klingeldraht sagen sie nichts.

Nimm isolierten Draht und führe beide Adern gemeinsam. Blanke Adern, die sich berühren oder auf nassem Boden liegen, schließen den Kreis kurz, bevor die Sprache ankommt. Das ist Folgerung aus dem Prinzip des geschlossenen Stromkreises. Ob sich eine Ader durch die Erde als Rückleiter ersetzen lässt, haben wir für den Telefonbetrieb nicht belastbar belegt gefunden; bleib deshalb bei zwei Adern.

Den Weg planst du wie einen Gartenschlauch, den niemand übersehen soll: an Zäunen und Mauern entlang, im eigenen Grundstück oder mit Zustimmung der Nachbarn, nie quer über Straßen oder Wege. Markiere die Enden und schreib auf, wer an welchem Apparat sitzt. Eine kurze Probe jeden Tag zur gleichen Uhrzeit zeigt, ob die Leitung noch heil ist.

Die Kinderversion: das Dosentelefon

Ganz ohne Strom kommt das Bindfaden- oder Dosentelefon aus. Nach der Sammlung der RWTH war es lange eine Jahrmarktattraktion: zwei Becher oder Rohre, deren Böden als Membranen dienen, verbunden durch einen starken, möglichst leichten Faden oder feinen Draht. Ist die Schnur gespannt, hört man am einen Ende, was am anderen gesprochen wird. Mit Holzkästen und Draht statt Bechern und Bindfaden sollen Nachrichten über 600 m übertragen worden sein.

Die Grenzen nennt die Sammlung gleich mit: Bei Regen oder Wind war keine Übertragung möglich. Für Kinder ist das Dosentelefon trotzdem die beste Einführung, denn es zeigt, was jedes Telefon braucht – eine Membran, die schwingt, und eine Leitung, die die Schwingung weiterträgt. Die Schnur muss straff sein und darf nirgends anliegen.

Wofür sich eine Drahtverbindung lohnt

Eine feste Leitung verbindet genau zwei Punkte, braucht keine Frequenz und keine Lizenz und funktioniert, solange der Draht heil ist. Sinnvoll ist sie dort, wo zwei Stellen oft miteinander sprechen müssen: zwischen zwei Nachbarhäusern, zwischen Wohnhaus und Werkstatt oder zwischen einer Anlaufstelle im Viertel und dem Haus, in dem Hilfe organisiert wird.

Für viele Beteiligte über größere Strecken ist Funk das bessere Mittel; was dabei erlaubt ist, steht im Artikel zum Funk ohne Netz. Wie sich Nachbarn im Ernstfall organisieren, beschreibt der Artikel zur Nachbarschaft. Und wenn die Leitung einmal reißt, bleiben Morsezeichen und Lichtsignale als Rückfallebene – vorher vereinbart, damit beide Seiten sie verstehen.

Gefahr, Recht und Zuständigkeit

Ein langer Draht im Freien ist bei Gewitter ein Weg für den Blitz. Der VDE-Ausschuss Blitzschutz rät, in Gebäuden ohne Blitzschutzsystem den Kontakt zu allen metallenen Leitungen zu meiden, die von außen ins Haus führen, und bei Unwetter keine ungeschützte Telefonanlage zu nutzen. Ohne Blitzschutzsystem sucht sich der Blitz bevorzugt metallene Leitungen und Rohre. Wie du dich selbst bei Gewitter verhältst, steht im Artikel zu Gewitter und Blitz.

Für das öffentliche Telefonnetz gilt § 73 des Telekommunikationsgesetzes. Das Netz endet am passiven Netzabschlusspunkt. Anschließen lassen muss der Betreiber nur Endeinrichtungen, die die grundlegenden Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit erfüllen, und wer ein Gerät betreiben will, hat für dessen fachgerechten Anschluss zu sorgen. Richtet ein Gerät Schäden oder Störungen im Netz an, kann die Bundesnetzagentur erlauben, es abzutrennen. Ein Selbstbau hat an der Telefondose deshalb nichts verloren – auch dann nicht, wenn es alte Feldtelefone mit Zubehör für den Netzanschluss gab.