Kabel im Ozean
Vom „Awake!“-Korrespondenten auf den Hawaii-Inseln
VOR mehr als einem Jahrhundert holte vor der französischen Küste ein Fischer, der mit einem Schleppnetz fischte, einen scheinbar neuartigen Seetang an Bord. Eigenartigerweise stieß er auf einen Metallkern. Als er ein Stück abschnitt, um es seinen Freunden zu zeigen, ruinierte er unabsichtlich ein 10-Jahres-Projekt. Viele Geldgeber, unter anderem auch die englische und französische Regierung, hatten mehr als eine Million Dollar für ein Unterwasser-Telegrafenkabel aufgewendet, das durch den Ärmelkanal verlief. Am 1. September 1850 wurde es schließlich verlegt. Dieses Kabel war der „neue Seetang“, der gleich am nächsten Tag durchgeschnitten wurde.
Mehrere Unterwasser-Telegrafenleitungen
Bis zum Jahre 1850 hatte sich der damals sechs Jahre alte elektrische Telegraf wie ein Lauffeuer über Nordamerika verbreitet und war nach England und in viele Gebiete des europäischen Kontinents vorgedrungen. Obwohl die hängenden Drähte auf dem Festland große Erfolge brachten, wurde ihnen an jeder Küste unerbittlich Einhalt geboten. Viele brillante und erfinderische Denker befaßten sich mit der Lösung des Problems.
Das Kabel durch die Straße von Dover war unzureichend geschützt. Nur die Kabelenden am Strand verliefen in einer schützenden Bleiröhre. Bevor der Fischer das Kabel durchschnitt, hatte es irgendwie funktioniert, doch waren auf beiden Seiten des Kanals verworrene Signale angekommen. Man erkannte nicht, daß sich trotz guter Isolierung Änderungen ergeben, sobald das Kabel unter Wasser kommt. Dieses Problem der Signalverzögerung verwirrte eine Zeitlang so manchen Kabeltechniker. Allerdings wurde 1851 ein ausreichend ummanteltes Kabel durch den Ärmelkanal verlegt. In nur kurzer Zeit war das Mittelmeer mit einem Netz von Unterwasserkabeln durchzogen, die Europa mit Afrika und den dazwischenliegenden Inseln verbanden. Angesichts solcher Erfolge wollte man bald eine Transatlantik-Verbindung schaffen.
Das erste transatlantische Telegrafenkabel
England leistete zwar in der Unterwasserkabeltechnik Pionierarbeit, aber der Amerikaner Cyrus W. Field war es, durch dessen beharrliche Bemühungen ein erfolgreiches Atlantik-Kabel zustande kam. Letzten Endes wurde es zu einem Gemeinschaftsprojekt der britischen und amerikanischen Regierung. Für das Unternehmen zog man auf beiden Seiten einige der weltbekanntesten Geldgeber, Meeresforscher, Telegrafisten und Wissenschaftler hinzu. Wie sich herausstellte, konnte man auf die Fähigkeiten solcher Männer nicht verzichten, weil man in der Mitte des Atlantiks auf tiefe Gräben stieß. Dort erstreckt sich auch ein Gebirgszug — der größte der Erde — über eine Länge von 1 600 Kilometern und eine Breite von 800 Kilometern, vollständig unter Wasser.
Hätten Cyrus Field und seine Mitarbeiter bereits im voraus gewußt, wie viele Jahre sie bei der Finanzierung und beim Kabelverlegen mit Schwierigkeiten zu kämpfen haben würden, dann hätten sie möglicherweise bei den ersten Versuchen aufgegeben. Kabelbruch, Schlechtwetter und Kabelverwicklungen im Auslegegetriebe der Schiffe behinderten das Unternehmen ständig. Manchmal blieben Hunderte von Kilometern gebrochenes Kabel, die ein Vermögen gekostet hatten, am Meeresboden liegen.
Das alte Problem der Signalverzögerung mußte gelöst werden. Irgend jemand mußte herausfinden, wie lange ein Signal braucht, um das gesamte Kabel zu durchlaufen, und unter welcher elektrischen Spannung das Kabel stehen muß, bevor ein Signal durchkommt. Man kann das mit einem Wasserrohr vergleichen. Soll sich am Ende des Rohres eine nennenswerte Wassermenge zeigen, muß erst eine gewisse Menge hindurchfließen. Unterwasserkabel brauchen mitunter bis zu 20mal soviel Elektrizität wie Freileitungen.
Sir William Thomson (besser bekannt als Lord Kelvin) formulierte als Ergebnis einer Untersuchung des Problems ein Gesetz. Einfach ausgedrückt, besagt sein Gesetz, daß die Signalgeschwindigkeit auf ein Hundertstel sinkt, wenn man die Länge eines Unterwasserkabels verzehnfacht. Er schlug vor, den Querschnitt der Strom leitenden Kabelseele zu vergrößern. Da man jedoch diese neue Entdeckung nicht beachtete, war die mangelhafte Bauart des ersten Transatlantik-Kabels für das anschließende Versagen mitverantwortlich.
Trotz allem war am 5. August 1858 die Transatlantik-Verbindung zwischen Irland und Neufundland fertiggestellt. Elf Tage später telegrafierte Königin Viktoria von Großbritannien an den Präsidenten der USA, Buchanan, eine Botschaft aus 99 Wörtern. Vollständig angekommen war die Nachricht erst nach 16 1⁄2 Stunden. Leider brannte weniger als einen Monat später das Kabel aus. Nach den heutigen Verhältnissen berechnet, lagen fast zwei Millionen Dollar Privatkapital am Meeresgrund brach. Was man als „die größte Errungenschaft des Jahrhunderts“ bezeichnet hatte, wurde zum Fehlschlag. Bis sich Europäer und Amerikaner wieder per Draht miteinander verständigen könnten, sollten noch acht Jahre vergehen.
In der Zwischenzeit schlossen sich zwei englische Kabelhersteller zusammen und lösten somit viele anfängliche Probleme der Kabelherstellung. Man entwarf ein neues und besser geschütztes Kabel. Das Gewicht war doppelt so hoch (6 350 Tonnen) und die leitende Seele dreimal so dick wie beim ersten Kabel. Es konnte 16 Kilometer senkrecht nach unten hängen, ohne zu zerreißen. Bei diesem Versuch brauchte man auch nur ein einziges Schiff (vorher zwei) zum Transportieren der enormen Ladung. Das Schiff, die Great Eastern, hatte ein zweifaches Vortriebssystem: zwei 18 Meter große Schaufelräder, sechs Masten und eine 7-Meter-Schraube. Dadurch wurde es zum manövrierfähigsten Ozeandampfer, der je gebaut worden ist. Ließ man ein Rad rückwärts laufen, konnte sich das Schiff vollständig um die eigene Achse drehen.
Nach zwei weiteren erfolglosen Versuchen wurde am 27. Juli 1866 ein wirklich gutes Kabel vollendet. Es verband Irland mit Neufundland. Doch 1 100 Kilometer vom neuen Kabel entfernt lag ein anderes, das sich mit einem verlorenen Anker verwickelt hatte — ein Opfer der Panne im vorhergehenden Sommer. Nach 30 Anläufen konnte man es hochziehen, überprüfen und mit einem neuen Kabel spleißen. Nun war der West-Ost-Teil fertiggestellt. Als man in Neufundland die Enden der beiden Kabel verband, war ein Unterwasser-Leitungssystem von mehr als 6 400 Kilometer Länge geschaffen. Trotz der Entfernung waren die Signale klar verständlich. Eine einfache Batterie, hergestellt aus einem silbernen Fingerhut und ein paar Tropfen Säure, genügte, um die Leitung zu speisen. Seit dieser Zeit ist die zweifache Sprechverbindung zwischen den beiden Kontinenten nie mehr als einige Stunden hintereinander unterbrochen gewesen.
Von 1866 an wurden in den Weltmeeren kurz hintereinander immer mehr Fernsprechleitungen verlegt. Bis zur Jahrhundertwende waren es im Atlantik fünfzehn. Einige Abschnitte dieser ursprünglichen Verbindungen sind noch im Einsatz — und das nach einer Betriebszeit von mehr als einem Jahrhundert!
Angriffsziele im Krieg
Viele abgelegene Inseln wie die Kokosinseln im Indischen Ozean, Ascension im Südatlantik, die Insel Guam und die Midway Islands im Pazifik sind durch diese Seekabel zu strategisch wichtigen Kreuzungspunkten der weltweiten Kommunikation geworden. Deshalb waren sie im Krieg wichtige militärische Ziele. Die Kabelstationen sowie die Kabel selbst wurden Hauptangriffsziele. Die einzigen zwei Kabel, die Deutschland gehörten, wurden 1939 weniger als 24 Stunden nach Beginn des Zweiten Weltkriegs gekappt. Ein britisches U-Boot schnitt 1945 die Leitungen Saigon — Singapur und Saigon — Hongkong durch. Der Kampf am Meeresboden hielt während des ganzen Krieges an.
„Kabelfeinde“
Der Erfinder des Kabels — der Mensch — hat sich gleichzeitig als dessen Hauptfeind erwiesen, nicht nur in Kriegszeiten, sondern häufiger noch beim Schleppnetzfischen und beim Einsatz von Schiffsankern. Auf der Liste der Feinde stehen auch Korrosion, Fische mit scharfen Zähnen, Bohrer und Naturphänomene.
Als sich 1888 bei Australien ein Seebeben ereignete, zerrissen gleichzeitig drei Kabel, die zu diesem Kontinent führten. Durch Erdbeben hervorgerufene Flutwellen breiten sich mit einer Anfangsgeschwindigkeit von rund 80 Stundenkilometern aus und können leicht Kabel zerstören. 1929 kappte eine Flutwelle die meisten Leitungen zwischen Europa und Amerika. In rascher Folge brach eine nach der andern. Die Reparatur beanspruchte sechs Monate, und der Schaden brachte den Kabelgesellschaften einen Verlust von mehr als 1,5 Millionen Dollar.
Mehrere Länder besitzen und unterhalten Kabel und Kabelschiffe. Die Schiffe kreuzen auf allen Weltmeeren, um gegen die Kabelfeinde anzutreten. Eine beschädigte Leitung zu bergen und zu reparieren ist nicht mehr so schwierig wie einst. Heute spürt man durch elektrische Messungen die Bruchstelle auf, fährt mit dem Schiff dorthin, läßt eine Anzeigerboje ab und beginnt mit dem Hochziehen.
Das Telefon „geht unter Wasser“
Nach der Geburtsstunde des Telefons im Jahre 1875 unternahm man Anstrengungen, für die neue Errungenschaft die gleiche Einrichtung zu verwenden wie für den Telegrafen. Prompt standen die Telefontechniker vor den Problemen, die sich schon bei den Unterwasser-Telegrafenleitungen gezeigt hatten, aber diesmal waren sie verwickelter. Vordringlich wurde wieder die alte Schwierigkeit mit der Signalverzögerung und -verzerrung. Wegen der Kompliziertheit der menschlichen Sprache waren viele Jahre intensiver Forschung und kniffliger Ingenieurarbeit nötig, bevor man mit Unterwasserkabeln die hohe Wiedergabequalität von heute erreichte.
Inzwischen (1896) wurde der Funk erfunden. In der Folgezeit kam der Kurzwellenfunk. Diese völlig neue Möglichkeit der Verständigung über weite Entfernungen stellte das Seekabel sozusagen vor „seine größte Herausforderung“. Vierzig Jahre bevor das erste erfolgreiche Transatlantik-Telefonkabel gelegt war, konnte die menschliche Stimme schon dank des Kurzwellenfunks den Atlantik „überbrücken“. Von 1927 bis 1956 konnte man eine Sprechverbindung über die Ozeane nur auf diesem Weg herstellen. Der Erfolg war allerdings begrenzt, da er fast völlig von gutem Wetter abhing. Manchmal dauerte es Tage, bis man Nachrichten durchbekam. Doch man erzielte in der Funktechnik große Fortschritte, und ein großer Teil dieser technischen Kenntnisse bereicherte wiederum die Weiterentwicklung des Unterwasser-Telefonkabels.
Transatlantische Telefonkabel
Das erste Telefonkabelsystem im Atlantik verband Neufundland mit Britannien über Schottland und wurde in drei Teilen verlegt. Jeder Spleiß wurde geröntgt, um sicherzugehen, daß auch nicht der geringste Defekt vorlag. Zwar tauchten Probleme auf, vor allem wegen des Hurrikans Ione; aber sie waren schnell überwunden. Das Zweikabelsystem brachte nach der Fertigstellung im Jahre 1956 einen beträchtlichen Erfolg. Durch 51 Verstärker, in Abständen von rund 65 Kilometern, werden die Stromstöße der menschlichen Stimme in der West-Ost-Richtung verstärkt. Ungefähr 40 Kilometer entfernt lag das andere Kabel mit der gleichen Anzahl von Verstärkern für die Ost-West-Verbindung. Diese Fernleitung löste überall einen explosionsartigen Aufschwung im Verlegen von Seekabeln aus.
Später wurde es dank der sehr genialen als TASI (Time-Assignment Speech Interpolation) bekannten elektronischen Erfindung und der Transistoren möglich, die Anzahl der Kanäle eines Kabels zu verdoppeln. Dieses rasch arbeitende System nutzt Gesprächspausen aus und schaltet andere Gespräche dazwischen. Das 1956 verlegte Kabel bestand aus 36 Einzelleitungen. Aber denke einmal an Übertragungskapazitäten wie die des 1976 fertiggestellten Kabels zwischen den USA und Frankreich, das 4 000 Kanäle hat. Und mit TASI ist zusätzlich eine Verdoppelung möglich.
Sprechverbindung durch den Pazifik
Zwischen den Vereinigten Staaten und Hawaii wurde schon 1903 ein Telegrafenkabel verlegt. Das Ende wurde bei Waikiki mit einer kleinen Hilfsmaschine an Land gezogen. Die erste Telefongesellschaft von Hawaii wurde bereits sieben Jahre nach der Erfindung des Telefons gegründet. Aber einen Telefonanschluß an die Fernverbindungen mit Kurzwellenfunk bekam Hawaii erst 1931. Mit dem Bau des 3 800 Kilometer langen Kabels von Kalifornien nach Hawaii war 1957 eine Sprechverbindung durch den Pazifik geschaffen. Das 36 000 000-Dollar-Projekt bedeutete eine Ergänzung der 14 Funktelefonverbindungen, die damals bestanden. Es dauerte nur acht Sekunden, um über die drei Verbindungen zwischen Hawaii, Alaska und London ein Telefongespräch zu bekommen, das ganz klar verständlich war. Das Kabel bestand ebenfalls aus 36 Einzelleitungen. Interessanterweise sagte ein Beamter damals: „Es kommt selten vor, daß so viele Leute zur gleichen Zeit eine Verbindung zum Festland haben möchten. Man wird also einige Leitungen nicht brauchen. Wie er sich doch irrte!
Sieben Jahre später war eine 8 500 Kilometer lange Sprechverbindung mit dem Orient fertig, die 80 000 000 Dollar kostete. Zum erstenmal waren die Vereinigten Staaten über Hawaii direkt mit dem Orient verbunden. Bis heute ist für beide Richtungen ein einziges Kabel in Gebrauch. Es hat 128 Einzelleitungen und kann dank TASI 256 Gespräche auf einmal übertragen. Dieses fast unglaubliche Projekt beschäftigte Experten für Physik, Ingenieurwesen, Chemie, Meereskunde, Fischerei, Sporttauchen und Vulkanologie. Ja, der Pazifik birgt Gefahren in sich, die man vom Atlantik her nicht kannte: Vulkane, Korallenriffe, Flutwellen und die tiefsten Gräben der Welt. Der Marianengraben, größter bekannter Graben der Welt, fällt zwischen der Insel Guam und den Midway Islands bis auf eine Tiefe von 11 Kilometern ab und konnte beim Kabelverlegen nicht umgangen werden. Von San Luis Obispo (Kalifornien) ausgehend, führt das Kabel über Hawaii, Midway Islands, Wake Island und Guam nach Japan. Jetzt ist es möglich, von Honolulu aus die meisten Städte auf dem Festland der Vereinigten Staaten und viele europäische Länder direkt anzuwählen. Und mit einer 14stelligen Nummer kann man von New York aus zu jedem Telefonapparat in Japan eine ganz klar verständliche Sprechverbindung bekommen.
Modernisierung und praktische Vorteile
Die Technik des Kabelverlegens ist durch eine ganze Reihe wissenschaftlicher Erfindungen revolutioniert worden. Zu diesem Zweck hat man Spezialschiffe gebaut. Nicht nur das Kabel, sondern auch die Einrichtungen für Signalverstärkung und -empfang sind verbessert worden. Die Verstärker sind jetzt stromlinienförmig. Anstelle von Elektronenröhren verwendet man Transistoren. Ein einziges neues Kabel kann die zwei älteren ersetzen, die man früher brauchte. Man kann es mit Telefon- und Telegrafienachrichten sowie auch mit Fernsehbildern und einer Unzahl von elektronischen Daten beschicken.
Entgegen den Befürchtungen bedeuten Nachrichtensatelliten nicht den Untergang der Seekabel, sondern haben ihnen Aufschwung gebracht. Durch die zunehmende Verwendung und Kapazität der Kabel ist praktisch eine Kommunikationsexplosion eingetreten.
Die Kosten sind drastisch gesenkt worden. 1957 kostete das preiswerteste 3-Minuten-Nachtgespräch von Hawaii nach Kalifornien 5.25 Dollar. Heute beträgt der Preis nur noch 80 Cent. Statt 16 1⁄2 Stunden dauert es heute weniger als eine Zehntelsekunde, bis ein Gespräch die gleiche Entfernung zurückgelegt hat. Wenn also einer deiner Angehörigen weniger als eine Sekunde weit weg ist, warum solltest du dir dann nicht diese Kabel im Ozean zunutze machen?