Die Funktechnik ist jetzt fast ein Jahrhundert alt. Heute gehören Rundfunk- und Fernsehgeräte wie selbstverständlich zum allgemeinen Alltagsleben und Handfunksprechgeräte oder Fernsteuerungen für Spielzeug zum Warenhausangebot. Weltweite drahtlose Nachrichtenverbindungen für Fernsprechen, Fernsehen, Bildübertragung und Fernschreiben über Satelliten sind ebenfalls selbstverständlich. Damals jedoch, um die Jahrhundertwende, waren die mit Funk übertragenen Morsezeichen oftmals nicht von atmosphärischen Störungen zu unterscheiden, und drahtloses Fernsprechen mit den von Funkensendern erzeugten gedämpften elektromagnetischen Wellen physikalisch unmöglich. Dennoch war der Beginn der »Wellentelegrafie« mit den knallenden Funkenüberschlägen der einfachen Sender und dem unzuverlässigen »Fritter« im Empfänger zum Betrieb der tickenden Morseschreiber weltweit eine Sensation. Um dies besser zu verstehen ist den Beschreibungen der Geräte und Systeme der »Funkentechnik« ein Blick auf das damalige allgemeine Umfeld vorangestellt.
Den Hintergrund der dann folgenden Abschnitte bildet der Einsatz der Funktechnik auf Schiffen und bei den deutschen Küstenfunkstellen, zumal dieser Artikel anlässlich des Aufbaus einer Schiffs-Löschfunkenstation in der Abteilung Seefunk des Postmuseums Hamburg und der dazu notwendigen Unterlagensichtung angeregt wurde.
Sprachlich ist z. T die in der damaligen Literatur benutzte Ausdrucksweise verwendet worden, z. B. Küstenstation statt Küstenfunkstelle, Schiffsstation statt Seefunkstelle, England und Engländer für Großbritannien und Briten u. ä. (Die Bezeichnung »Küstenfunkstelle« mit dem Wort »Radio« hinter dem Ortsnamen wurde im Weltnachrichtenvertrag (WNV) 1927 festgelegt, der Begriff »Seefunkstelle« im WNV 1932.)
Um eine möglichst geschlossene Darstellung in den einzelnen Abschnitten zu erreichen, sind zeitliche Überschneidungen z.T. nicht zu vermeiden.

Das Umfeld
1897 war das Geburtsjahr der drahtlosen Telegrafie mit elektromagnetischen Wellen.
Nach Patentanmeldung und postinternen Vorführungen in England stellte der Italiener Marconi seine mit elektrischen Funken über 14 Kilometer arbeitende Anlage im Mai am Bristolkanal der Öffentlichkeit vor. In einer Zeit also, in der die elektrische Stromversorgung gerade anfing, sich in den Industriestaaten Europas und der USA mehr und mehr auszubreiten. Wegen der hohen und nur langsam sinkenden Kosten für Hausanschlüsse, die elektrischen Glühbirnen und den verbrauchten Strom, konnten sich im örtlich begrenzten Umkreis der Elektrizitätswerke jedoch nur begüterte Familien elektrisches Licht leisten. Außerdem stand dieses in den Städten mit Gaswerken in Konkurrenz zu der 1895 von Auer von Welsbach erfundenen und billigeren Gas-Glühstrumpfbeleuchtung für Straßen und Gebäude. Immerhin war in Deutschland die Zahl der E-Werke zwischen 1885 und 1900 von einem (bei etwa 1200 Gaswerken) auf 1400 gestiegen. Diese lieferten Strom außer für Licht und Fabrikmotore auch für bereits 156 elektrische Bahnen, vorwiegend Straßenbahnen. Doch als Lichtquelle für die Masse der Bevölkerung - nicht nur der Landgebiete diente die Petroleumlampe. Briefträger oder Mechaniker verdienten um 1900 bei 60 Stunden Wochenarbeitszeit etwa 150 Mark im Monat, eine 3-Zimmerwohnung mit Küche kostete 250 Mark Jahresmiete, 1 kg Roggenbrot 30 Pf, 1 kg Schweinefleisch 1,60 Mark, 1 kg Butter 2,50 Mark.
Hauptenergieträger ist die Kohle. Sie heizt die Dampfkessel der E-Werke, sie wird in den Gaswerken zu Gas und Keks verarbeitet, sie brennt in den Hochöfen für die Stahlerzeugung und in den Öfen der Wohnungen, Büros und Werkstätten. Die Hausfrau steht täglich am kohlegeheizten Küchenherd - sofern sie nicht begütert am Gasherd kochen lässt, und ihr Waschtrog dient in den meisten Familien noch als Badewanne.
Elektrische Wärme ist Luxus. Die erste vollelektrische Küche wurde 1893 auf der Weltausstellung in Chicago vorgestellt. Der Staubsauger beginnt erstmals 1901 in England als benzingetriebener Großstaubsauger sein nützliches Werk auf der Straße, mit langen Schläuchen in die Wohnungen und Büros. Elektrische Einzelstaubsauger lassen jedoch noch zehn Jahre auf sich warten. In der Zeit der praktischen Versuche mit der Funkentelegrafie am Ende des vorigen Jahrhunderts gibt es auch das Kino an der Ecke oder im Dorfkrug noch nicht, denn brauchbare Filmaufnahme- und Wiedergabegeräte entstehen erst später.
Das Tages- und Zeitgeschehen erfährt man ausschließlich aus Zeitungen, Wochenblättern und Monatsschriften. Hauptnachrichtenträger ist der Brief. Das bedeutet z.T. erhebliche Verzögerungen, obgleich Nachrichten bereits weltweit über Landfreileitungen und Seekabel telegrafiert werden können. Fernsprechen mit Telefon vermittelt das »Fräulein vom Amt«, allerdings wegen der noch mehr als zehn Jahre fehlenden Fernsprechverstärker nur auf einige hundert Kilometer. Wo weder Eisenbahnen noch Schiffe Briefe befördern können, übernehmen Pferdewagen, Reiter und Postboten zu Fuß den Transport, denn die wenigen Benzin- und Dieselautomobile sind noch im Stadium motorisierter Kutschen, und erfolgreiche Versuche mit Motorflugzeugen gibt es erst ab 1905.
Wie gesagt, nur die Zeitungen und Zeitschriften jener Zeit berichten von den Geschehnissen aus Nah und Fern, verbreiten die Meldungen der »Telegrafenbüros«, z. B. über die Kriegsgeschehen in Afrika und China, die politischen Spannungen auf dem Balkan. Natürlich kommen auch die Landespolitik, die kulturellen Ereignisse, die Kriminalfälle nicht zu kurz. Das sind beliebte Themen zum Vorlesen in der Familie oder im Wirtshaus, genau so, wie die Artikel von den Geschehnissen »bei Hofe« - oder von erstaunlichen Erfindungen. Wie z. B. die, dass es einem Italiener in England gelungen sei, mehrere Kilometer mit Hertzschen Wellen drahtlos zu überbrücken.

Die Wegbereiter
Von Oerstedt (1820) bis Hertz (1887)
Der dänische Physiker Hans Christian Oerstedt (1777-1851) entdeckte 1820, dass stromdurchflossene Drähte in ihrer Umgebung magnetische Wirkungen zeigten. Etwas später vermutete der äußerst vielseitige englische Forscher Michael Faraday (1791-1867), dass auch umgekehrt Magnetfelder elektrischen Strom erzeugen können. Nach mehrjähriger Laborarbeit und unzähligen Versuchen bewies er 1831 seine Annahme: Ändert ein Magnetfeld seine Stärke oder Richtung, so induziert es in benachbarten Drähten oder Spulen eine Spannung. Nach Faradays Ansicht wirkten die elektrischen und magnetischen Felder nicht unmittelbar durch den Raum, sondern pflanzten sich Punkt für Punkt darin fort. Faradays Frage, ob die Ausbreitung magnetischer und elektrischer Felder mit Lichtgeschwindigkeit geschieht, wurde von seinem Landsmann Professor James Clerk Maxwell (1831-1879) aufgenommen. In einer mathematisch untermauerten Abhandlung stellte er die Theorie auf, dass ein entstehendes oder vergehendes Magnetfeld unmittelbar ein elektrisches Feld entstehen oder vergehen lässt, dieses wiederum ein magnetisches und so fort. Die voneinander abhängigen Felder würden sich mit Lichtgeschwindigkeit als elektromagnetische Welle nach allen Seiten im Raum ausbreiten. Auch das Licht sei eine elektromagnetische Welle. Den ausbrechenden heftigen Streit der Physiker für und gegen Maxwells Theorie beendete 1887 der Physikprofessor Heinrich Hertz (1857-1894) mit seinem praktischen Nachweis von elektromagnetischen Wellen.
In Laborversuchen mit wenigen Metern Reichweite konnte Hertz nachweisen, dass sich die bei Funkenentladungen entstehenden elektromagnetischen Wellen wie Lichtstrahlen verhalten: Sie lassen sich reflektieren und bündeln, sie können gebrochen werden, und sie sind polarisiert, d.h., das elektrische Feld schwingt in einer bestimmten Ebene, z.B. geradlinig wie die Längenausdehnung des erregenden Strahlers (Antenne). Aus den Versuchsergebnissen konnte Hertz die Ausbreitungsgeschwindigkeit mit »annähernd Lichtgeschwindigkeit« berechnen. Für eine Nachrichtenübertragung - die Hertz auch nicht anstrebte reichte seine Geräteanordnung jedoch nicht aus. Er benutzte zum Senden u.a. eine von einem Funkeninduktor mit 4,5 cm Schlagweite (zwischen Spitzen) erregte Funkenstrecke von 3 mm Länge in der Mitte eines 3 cm dicken und 26 cm langen Messingstabes. Aus den Abmessungen dieses Dipols ergab sich die Wellenlänge der erzeugten elektromagnetischen Schwingungen zu etwa 60 cm, entsprechend 500 MHz (Dezimeterwelle, heutiger Fernsehbereich IV). Als Empfänger diente eine einstellbare Mikrofunkenstrecke im Bereich von hundertstel Millimeter innerhalb einer kreisförmig gebogenen Drahtantenne von 7,5 cm Durchmesser. Die beim Empfang der vom Sendedipol abgestrahlten hochfrequenten Schwingungen entstehenden winzigen Fünkchen beobachtete Hertz mit einem Mikroskop. Bei Anordnung des Sendedipols in der Brennlinie eines bündelnden Parabolspiegels aus Zink betrug die Reichweite 16 ... 20 m.

Branly (1890) und Popow (1895)
Hertz veröffentlichte 1888 in Fachannalen seine sensationellen Ergebnisse, die großes
Aufsehen erregten. Viele Wissenschaftler setzten weltweit die Hertzschen Versuche fort, z.T. mit dem Ziel, empfindlichere Wellenempfänger zu finden (u.a. der Londoner Physiker 0. Lodge 1890 mit einem Vorläufer des Fritters) oder mit Funkensystemen noch kürzere Wellen zu erzeugen in Richtung der Lichtwellenlängen (z. B. Prof. Righi in Bologna ab 1890). 1890 verbesserte der französische Forscher Edouard Branly (1844-1940) den Hertzschen Empfänger wesentlich, indem er die Mikrofunkenstrecke durch eine Glasröhre ersetzte, in der sich zwischen zwei Elektroden Metallfeilpulver, sogenanntes Feilicht befand. Dieser Radioconducteur wurde in einen Stromkreis mit Batterie und Galvanometer (Stromanzeiger im Milliamperebereich) geschaltet. Das lose aufgeschüttete Feilicht hatte im Ruhezustand einen sehr hohen Widerstand. Beim Durchgang von Hochfrequenzimpulsen sank der Widerstand je nach Material, Größe und Menge der Feilspäne auf Werte unter hundert Ohm, so dass die Nadel des Galvanometers stark ausschlug. Dieser leitende Zustand blieb auch nach Aufhören des HF-Durchgangs solange bestehen, bis sich durch Erschüttern des Feilichts (Klopfen) der hochohmige Zustand wieder einstellte. Das Absinken des Widerstandes beim Einwirken von Hochfrequenz wurde durch das leichte Zusammenschmelzen (Fritten) im Mikrobereich der Berührungsstellen der Spänchenzacken erklärt. Man bezeichnet daher derartige Wellenanzeiger nach Lodge als Kohärer (engl. coherer,- nach lat. cohaerere zusammenhängen) oder nach Slaby als Fritter.
Die meisten Forscher, die die Versuche von Hertz fortführten, begnügten sich - wie auch Branly - mit den rein wissenschaftlichen Erkenntnissen. Nur wenige dachten dabei an die Möglichkeit, mit elektromagnetischen Wellen Signale drahtlos über größere Entfernungen zu übertragen, wie z. B. der russische Physiker Alexander S. Popow (1859-1905). Dieser baute bei seiner Tätigkeit als Lehrer für Physik an der Torpedoschule in Kronstadt (auf der Insel Kotlin bei St. Petersburg) 1894 eine Fritterempfänger, den er an einen Gebäudeblitzableiter bzw. an einen mit Ballon hochgezogenen Draht als Antenne anschloss. Hiermit konnte Popow Blitzentladungen bis zu Entfernungen von 30 km nachweisen. Sein Fritter hatte 8 mm breite Platinelektroden in 2 mm Abstand, die mit Eisenpulver bedeckt waren. Die von Blitzen ausgehenden elektromagnetischen Wellen induzierten in der Empfangsantenne hochfrequente Spannungsimpulse, die den Fritter niederohmig machten. Ein in den Fritterstromkreis (4-5 V aus Trockenelementen) geschaltetes empfindliches Relais sprach an, dessen Kontakt eine elektrische Klingel einschaltete (Gewitteranzeiger). Bemerkenswert ist, dass Popow den Klingelklöppel gleichzeitig auch zum Klopfen des Fritters benutzte, um diesen nach Ansprechen wieder hochohmig und damit empfangsbereit zu machen.
Popow führte seinen Gewitteranzeiger im Frühjahr 1895 der Russischen Gesellschaft für Physik und Chemie vor und veröffentlichte in deren Journal im Januar 1896 Einzelheiten seiner Schaltung. Der Artikel endet: »Abschließend kann ich die Hoffnung äußern, dass nach bestimmten Verbesserungen mein Gerät mit Hilfe schneller elektrischer Schwingungen für die Übermittlung von Signalen über beträchtliche Entfernungen gebraucht werden kann, sobald ein Generator mit genügender Energie für solche Schwingungen gefunden wurde.«

Ein technisches Nachrichtenmittel entsteht: 
Marconi beginnt 1897 in England
Zeitlich parallel zu Popows Versuchen beschäftigte sich der junge Italiener Guglielmo Marconi (1874-1937) damit, elektromagnetische Wellen als Nachrichtenträger einzusetzen. Er hatte zwar nur einige Vorlesungen des Physikprofessors Righi besucht, bewies jedoch Erfindungsgabe und großes praktisches Geschick in der Zusammenstellung und Verbesserung bekannter Apparate für die Erzeugung und zum Nachweis Hertzscher Wellen. Auf dem väterlichen Gut in der Nähe von Bologna benutzte er nach einigen Vorversuchen mit parabolischen Blechreflektoren 1895 schließlich zum Senden die dreiteilige Funkenstrecke von Righi mit einem Ruhmkorff-Funkeninduktor, zum Empfang Branlys Fritter sowie für Sender und Empfänger senkrechte Drahtantennen, wie sie Popow 1895 nur empfängerseitig eingesetzt hatte. Außerdem waren Sender und Empfänger an in der Erde vergrabenen Metallplatten angeschlossen. Spezielle Abstimmkreise aus Spulen und Kondensatoren fehlten. Marconi überbrückte etwa 2,5 km über Hügel hinweg.
Marconi bot sein System der italienischen Regierung an. Als diese darauf nicht einging, fuhr er auf Anraten seiner in Irland geborenen Mutter 1896 zu Verwandten nach London. Dort meldete der 22jährige seine Anlage am 2. Juni zum Patent an, das nach Ergänzungen vom März am 2. Juli 1897 erteilt wurde. Mit Unterstützung des Chefingenieurs W.H. Preece vom British Post Office führte Marconi im Juli und September 1896 seine Geräte Beauftragten der Post sowie der Marine und der Armee über Landentfernungen bis zu 2,8 km vor. Im Mai 1897 gelang es dann Marconi, bei Cardiff am Bristolkanal erst 5 km bis zur Insel Flatholm drahtlos mit Morsezeichen zu überbrücken, dann sogar mit von Drachen hochgezogenen Antennendrähten 14 km über den Kanal hinweg.
Preece hielt in London und Liverpool Vorträge über Marconis Apparatur, und die englische Presse brachte anerkennende Artikel. Für die Fachwelt beschrieb Preece in the Electrician die Grundzüge von Marconis Funkentelegrafie. Eine Reihe von Fachgelehrten horchte auf, die mit eigenen Versuchen begannen, und die plötzlich sehr interessierte italienische Regierung lud Marconi ein, in Italien weiterzuarbeiten. Dieser machte jedoch dort nur im Juli 1897 am Golf von Spezia Versuche mit Kriegsschiffen und überbrückte schließlich 18 km.

Die von Marconi 1897 benutzte Schaltung seiner Funkgeräte zeigt die Abbildung. Der Funkeninduktor wurde aus einer 8zelligen Batterie (vermutlich Bleiakkumulator) betrieben und hatte 50 cm Schlagweite, bei späteren Marconisendern waren es 25 cm. Die Stromaufnahme lag bei 7 A, die aufgenommene Leistung demnach bei etwa 100 Watt, die Hochfrequenzleistung bei etwa 10 ... 20 Watt. Die aufwendige Righi-Funkenstrecke hatte Kugeln von 5 und 10 cm Durchmesser, die Abstände der kleinen Kugeln von den großen betrugen etwa 10 mm, die der großen, die in ein mit Vaselinöl gefülltes Pergamentrohr ragten, ca. 2 mm. Damit dürfte die Funkenspannung bei 60 ... 80 kV gelegen haben. Ohne Reichweiteneinbuße ersetzte Marconi später die mehrteilige Righi-Funkenstrecke durch zwei Messingkugeln mit etwa 1 cm Abstand. Desgleichen ließ er die Zinkzylinder von 1,8 m Höhe und 0,9 m Durchmesser fort, als er feststellte, dass er mit geringfügig höheren Antennen die gleichen Entfernungen überbrücken konnte.
Beim Tasten des Senders entstanden gedämpfte Wellen. D.h. bei jedem der etwas 20 – 30 Funkenüberschläge pro Sekunde löste sich von der Antenne ein schnell in der Stärke abklingender Wellenzug von etwa 5 - 10 hochfrequenten Schwingungen, eine sog. stark gedämpfte Welle. Deren Wellenlänge war zu Anfang unbekannt, da es Wellenmesser erst ab 1903 gab. Von den physikalischen Vorgängen bestanden nur verschwommene Vorstellungen. Allgemein wurde angenommen, dass die Funkenstrecke sehr kleine Wellen erzeuge, die von der Antenne im vergrößerten Maßstab fortgeschleudert würden. Erst um und ab 1900 begann man, die Vorgänge richtig zu deuten und stellte fest, dass bei vertikalen Antennen mit direkt darin eingeschalteter Funkenstrecke die Wellenlänge der Schwingungen rund das Vierfache der Antennenhöhe beträgt. Bei den 30 m hohen Antennen Marconis am Bristolkanal lag die Wellenlänge daher bei 120 m, entsprechend 2,5 MHz, also im Grenzwellenbereich. Die Pause zwischen den einzelnen Wellenzügen war einige tausendmal länger als diese selbst, eine äußerst schlechte Energiebilanz. Das Abklingen - die Dämpfung - der hochfrequenten Schwingungszüge entstand vor allem aus der erwünschten Abstrahlung der Sendeantenne (Abwandern von Energie in Form einer elektromagnetischen Welle mit Lichtgeschwindigkeit in den Raum) sowie aus den Verlusten in der Funkenstrecke durch Wärme und Licht. Wegen des sehr schnellen Abklingens der Wellenzüge bei direkt in die Antenne geschalteter Funkenstrecke bezeichnete man später diese Wellenform als stark gedämpfte Wellen.
Zwischen dem ebenfalls 30 m langen Antennendraht und der Erde des Empfängers (am Ufer vergrabene Metallplatte) war der Fritter geschaltet. Diesen hatte Marconi besonders gut aufgebaut. Er bestand aus einem annähernd luftleer gepumpten Glasröhrchen von 60 mm Länge und 4 mm Durchmesser, in dem sich zwei mit Silberamalgam bedeckte Silberelektroden mit 0,5 mm Abstand gegenüberstanden. Der Spalt war mit einem Feilspänegemisch aus 96 % Hartnickel und 4 % Silber gefüllt. Im Stromkreis aus polarisiertem Relais, Fritter und 1,5-V-Trockenbatterie verhinderten HF-Drosselspulen - damals als »Induktanzrollen« bezeichnet - das Abfließen von HF-Energie über Relais und Batterie.
Beim Empfang von HF-Impulsen wurde der Fritter leitend, das Relais sprach an und schloss mit seinem Kontakt die Stromkreise für Klopfer und Morseschreiber. Der Klopfer arbeitete wie eine elektrische Klingel mit Selbstunterbrecher, wie bei Popow, jedoch ohne Glocke. Beim Rückfedern des Hornklöppels schlug dieser gegen das Glasröhrchen und »Entfrittete« die Feilichtfüllung. Mit parallel zum Klopfer geschalteten Widerständen wurden die normalerweise am Klopferkontakt entstehenden Funken unterdrückt, da diese den Fritter leitend machen und dieser ununterbrochen ansprechen würde. Weiter waren Funkenschutzwiderstände parallel zu Relais und Morseschreiber geschaltet. 
Bei seinen weiteren Versuchen zwischen Küsten- und Schiffsstationen wurde Marconi in England aus nationalen Interessen des Inselstaates von den Behörden erheblich unterstützt. Bereits im Herbst 1897 wurde die dann über zwölf Jahre marktbeherrschende Marconi Wireless Telegraph and Signal Company (Marconi Co.) mit englischem Kapital für Bau und Vertrieb der Funkanlagen gegründet. Die dann 1900 gegründete Marconi Marine Communication Co. vermietete ihre Bordstationen der Schiffahrt samt Funkern und mit der Auflage, nur mit Marconistationen zu verkehren. Bei Kriegsschiffs- und Marinestationen der einzelnen Staaten konnten Marconistationen jedoch nur verkauft werden. Die ersten Küsten- und Schiffsstationen in England waren für Marconi vor allem Versuchsstationen, die englische Presse brachte häufig Berichte und Erfolgsmeldungen über Marconis Funkentelegrafie. Genaue Angaben über die Technik der Geräte fehlten jedoch, da Marconi seine Geräte ausschließlich in geschlossenen Kästen vorführte und sich sehr zurückhaltend äußerte. Dies vermutlich nicht nur wegen des Patentschutzes, sondern auch wegen der noch fehlenden wissenschaftlichen Deutung, denn die Schaltungs- und Bauteilverbesserungen Marconis und seiner guten Mitarbeiter entstanden durch Probieren. Marconi erzielte 1897/98 mit den direkt zwischen Antenne und Erde geschalteten Funkenstrecken Reichweiten Land-Schiff von 25 bis 40 km bei Antennenhöhen bis zu 40 m. Alle Versuche, mit höheren Funkenspannungen und vieldrähtigen Antennen größere Entfernungen zu erreichen, scheiterten. Erst als Marconi den Fritter mit einem HF-Transformator (C etwa 1:10) an die Antenne ankoppelte und der Fritter dadurch eine höhere HF-Spannung bekam, überbrückte er größere Entfernungen: Zwischen Landstationen über den Ärmelkanal hinweg 136 km und bei den englischen Flottenmanövern im Herbst 1899 zwischen Schiffen 106 km. Ohne den Jigger genannten Transformator waren es nur 11 km.
Die Reichweitenerfolge mit der neuen Empfängerschaltung veranlasste die britische Admiralität im Juli 1900 28 Kriegsschiff- und 4 Landstationen bei der Marconi Co zu bestellen. Weiter folgten Aufträge für 22 feste Funkstellen und 30 Stationen für Handelsschiffe. In Deutschland war die Reederei Norddeutscher Lloyd Bremen (NDL) an der möglichst genauen Berechnung der Ankunftszeiten ihrer großen Nordatlantik- Passagierdampfer in Bremerhaven interessiert. Eine Eingabe im November 1899 bei der Königlichen Regierung in Aurich bewirkte den Aufbau der ersten Funkentelegrafenanlagen für den öffentlichen, allgemeinen Verkehr auf Mietbasis durch die Marconi Co, auf dem Leuchtturm der Insel Borkum und dem 35 km entfernten Feuerschiff Borkum Riff. Der Leuchtturm hatte als »See-Telegrafenanstalt« eine Morseschreiber-Kabelverbindung nach Emden. Die Kosten der beiden Funkanlagen einschließlich der Antennen übernahm der NDL, die Ausbildung der Leuchtturmwärter und der Feuerschiffsbesatzung im Morsebetrieb sowie Unterhaltung und Instandsetzung der Marconi-Funkanlagen die Reichs-Telegrafen-Verwaltung (RTV), desgl. die funkbetriebliche Aufsicht. *1)
Der Betrieb wurde am 15. Mai 1900 aufgenommen. Die Reichweite des am Hauptschifffahrtsweg verankerten Feuerschiffs betrug im Durchschnitt etwa 50 km, vereinzelt 75 km. Der Verkehr mit Schiffen spielte sich je nach deren Ausrüstung über Funk oder in Sichtnähe mit Flaggensignalen ab, letzteres zu Anfang in der Hauptsache, denn im Mai 1900 hatte nur ein einziges Handelsschiff Funk, der Passagierdampfer Kaiser Wilhelm der Große des NDL. Die 1900 gegründete International Marconi Marine Communication Co. rüstete dann 1901/02 2 NDL- und 5 Schiffe der Hamburg-Amerika- Linie (HAPAG) mit langfristig vermieteten und von Marconifunkern betriebenen Anlagen aus.
Der Funkbetrieb der beiden Borkumer Stationen mit den direkt in die Antennen geschalteten Funkenstrecken und den praktisch auf alle Frequenzen im GW- und MW-Bereich ansprechenden Jigger-Fritterempfängern wurde im Sommer durch Gewitter, im Herbst und Winter durch Antennen-Sturmschäden unterbrochen. Als Stromversorgung der noch unabgestimmten Sender dienten 8 Akkumulatoren (je 4 parallel), die ständig von 7 Reihen zu je 14 parallelgeschalteten Trockenelementen geladen wurden. Dieses Verfahren war weltweit üblich. Bei den größeren Funkstellen ohne Netzanschluss lieferten dampf- oder benzingetriebene Generatoren den Strom. An Bord von Schiffen war das Bordnetz Ladestromlieferant für die Akkumulatoren der Funkeninduktoren mit Hammer- oder Turbinenunterbrechern.
Marconi verbesserte dann auch den Sender, indem er wie Braun - ohne dessen Patent von 1898 zu beachten - die Funkenstrecke in einen Primärkreis mit Spulen sowie Kondensatoren großer Kapazität verlegte. Die neuen Empfänger- und Senderschaltungen ließ er in England mit dem Patent Nr. 7777 vom 26. April 1900 schützen. Die danach gebauten Funkanlagen erreichten im Januar 1901 mit 48 m hohen mehrdrähtigen Antennen und nur 150 Watt Eingangsleistung 300 km zwischen Landstationen. Mit großen technischen Schwierigkeiten überbrückte Marconi im Dezember 1901 sogar mit dem abends von der englischen Großstation Poldhu ständig wiederholten Morsebuchstaben »s«  im Hörfunk den Atlantik (3 400 km, behelfsmäßige Empfangsstation mit 130 m Drachenantenne in St. Johns, Neufundland). Ein Jahr später gelang der Telegrammaustausch zwischen Poldhu und der von der Marconi Company neu errichteten Station Glace Bay in Neuschottland, Kanada über 3 800 km und im Januar 1903 mit der Station Cape Cod (USA) über 4 800 km.
Die Maße und Energien von Marconis Transatlantikstationen waren für damalige Verhältnisse gewaltig: Wechselstromgeneratoren von 50 kW Leistung, hausgroße Kondensatoranordnungen mit 1 bzw. 1,5 Mikrofarad Kapazität bei Funkenspannungen von 20 kV, evtl. sogar 60 bis 100 kV. Die vieldrähtigen Trichterantennen hingen zwischen den Dachseilen von 4 im Quadrat mit 70 m Seitenlängen errichteten 71-m-Holztürmen.
Mit der Überbrückung des Atlantiks war auch die Meinung von vielen Fachgelehrten widerlegt, dass sich Funkwellen nur gradlinig ausbreiten und sie nicht der Erdkrümmung folgen würden. Marconis Überseeanlagen arbeiteten mit Langwellen, die - glücklicherweise - besonders gut der Erdkrümmung folgen.

* 1) Einzelheiten bei Gregor Ulsamer:
„Feuerschiff Borkum Riff – Geschichte des Nachrichtenwesens an der Küste“ 
Berlin/Offenbach 1991

Slaby folgt in Deutschland
Die Artikel über die neue »drahtlose Telegrafie« in Fachblättern sowie in der allgemeinen Presse bewirkten, dass sich besonders in England, Deutschland und Frankreich Wissenschaftler und Techniker damit beschäftigten. Wegen des Fehlens von Messgeräten und vor allem der theoretischen Grundlagen gab es keine richtige Vorstellung z. B. über die Wirkung von Antenne und Erde, über die Länge der erzeugten und verwendeten Wellen. Gedankenexperimente waren daher unmöglich, es konnte nur probiert werden. Marconis Schaltung wurde nachgebaut, Bauteile wurden umkonstruiert, Antennen an Drachen und Fesselballone gehängt oder vieldrähtig zwischen Masten oder Schornsteinen, Fritter der verschiedensten Formen und Füllungen ausprobiert, neue Schaltungen vorgeschlagen und Patente angemeldet. Hauptbestreben war, die Reichweite der Anlagen zu erhöhen, ihre Abstimmfähigkeit zu verbessern, um möglichst mehrere Stationen gleichzeitig zu betreiben und die Wirkungen atmosphärischer Störungen zu vermindern. Es entbrannten Prioritätsstreite und Konkurrenzkämpfe, besonders, als sich von etwa 1900 an die Industrie einschaltete und Schiffs-, Küsten- und Militärstationen fertigte.
In Deutschland machte Prof. A. Slaby, der bei Marconis Erfolgen am Bristolkanal anwesend war, noch 1897 mit Unterstützung des Kaisers bei Berlin eigene Versuche. Seine bis zu 300 m langen Antennen hingen an Fesselballonen einer Heeres-Luftschifferabteilung, überbrückt wurden 21 km, 1898 sogar 60 km.
Wie Marconi arbeitete Slaby bei seinen ersten Anlagen noch ausschließlich mit dem offenen Schwingungskreis (Funkenstrecke direkt in der Antenne), dessen leistungsbestimmende Kapazität von Antenne und Erde gebildet wird. Die Wellenlänge betrug etwa 4 x Antennenhöhe, bei 300 m langen Drähten also rund 1 200 m (Langwelle), entsprechend 250 kHz. Die Amplituden der HF-Schwingungen der einzelnen Wellenzüge klangen nach etwa 8 Schwingungen auf Null ab (Größenordnung). Bei 50 Funken je Sekunde und etwa 1/30 000 Sekunde Dauer der einzelnen Schwingungszüge sind die Pausen dazwischen rund 600mal länger als diese selbst - eine äußerst schlechte Energiebilanz. Die Funkenfolge ließ sich bei den offenen und z.T. mehrere Zentimeter langen Funkenstrecken kaum erhöhen, da dann der Funke infolge des aufgeheizten, elektrisch leitenden (ionisierten) Entladungskanals in einen Lichtbogen überging, der ein Aufladen des leistungsbestimmenden Kondensators (hier Antenne-Erde) nicht mehr erlaubte. Ein Erhöhen der Sendeleistung durch Steigern der Funkenspannung über 50 ... 100 kV entfiel aus Isolationsgründen, so dass die über die Zeit gemittelte Hochfrequenzleistung der ersten Marconi- und Slaby-Sender mit 10...20 Watt sehr bescheiden anmutet. Die Energie der jeweils ersten Halbschwingungen der kurzen und abklingenden Wellenzüge bei jeder Funkenentladung betrug dabei jedoch überschlägig 25 kW, was für das Ansprechen der Fritter im Empfänger günstig war.
Slaby entwickelte dann mit seinem Assistenten Graf Arco verschiedene Senderschaltungen, um vor allem den Funkbetrieb auf Kriegsschiffen zu ermöglichen bzw. zu verbessern. Bereits ab 1899 wurden seine inzwischen von der AEG gefertigten Funkanlagen (Einzelstücke) mit noch direkt zwischen Antenne und Erde geschalteten Fritter-Empfängern an Bord von Kriegsschiffen erprobt und bei 30 m langen Antennendrähten Reichweiten bis zu 48 km erzielt. Slaby setzte allerdings wie Braun Kondensatoren zur Leistungserhöhung der Sender ein. Graf Arco erfand ein Verfahren, um die einzelnen Sender der Stationen mit einem Wellenanzeiger (veränderbare Abstimmspule, Funkenmikrometer) auf die gleiche Frequenz abzustimmen (Grenzwelle, Mittelwelle). In seinen Empfängern nutzte Slaby dann ab 1900 die Resonanz eines als Spule gewickelten Drahtes von 1/4 Wellenlänge aus. Am Ende dieser an die Antenne geschalteten, »Multiplikator« genannten Resonanzspule entstand für die empfangene gedämpfte Welle ein Spannungsbauch, so dass der Fritter besser ansprach. Für den damals angestrebten Mehrfachempfang gelang es sogar, mit Multiplikator-Empfängern an einer einzigen Antenne zwei auf verschiedenen Wellen arbeitende Sendestationen gleichzeitig aufzunehmen (240 m u. 640 m Wellenlänge). Multiplikatoren waren jedoch nur kurze Zeit in Gebrauch. 

Hiervon hatte auch die Handelsschifffahrt Nutzen, denn diese von der Marine betriebenen Stationen wurden z.T. auch von den am Ort befindlichen See-Telegrafenanstalten für den öffentlichen Telegrammverkehr mit Schiffen eingesetzt: Ab 5. September 1902 die Leuchttürme Bülk (Kieler Bucht), Marienleuchte (Fehmarn), Arkona (Rügen) und Rixhöft (Danziger Bucht), und ab 4. Februar 1903 Cuxhaven und Helgoland. Es ist anzunehmen, dass alle Marine-Küstenstationen wie Cuxhaven einheitlich mit 3-kW Slaby/Arco-Knallfunkensendern ausgerüstet waren (300-1700 m Wellenlänge). Für den Einsatz mit Handelsschiffen arbeiteten sie auf der Wellenlänge 365 m (ab 26. September 1906 auf 350 m ± 30 m, vermutlich um die Einstell- und Betriebstoleranzen der Sender abzudecken). Die Reichweite (FritterSchreibempfang) betrug bei Schiffen mit 30 m hohen Masten 120 km bei normaler Witterung.

Braun verbessert 1898 den Sender
Ein Jahr nach Marconis Versuchen am Bristolkanal benutzte Prof. F. Braun für die hochfrequente Energieerzeugung einen Schwingungskreis mit Leydener Flasche, Funkenstrecke und Spule. An diesen Kreis wurde die Antenne galvanisch oder induktiv angekoppelt (Patent vom Oktober 1898). Infolge der vielfach höheren Kapazität des Kondensators im Primärkreis gegenüber der Antennen-Erde-Kapazität des Marconisenders ergab sich darin bei gleicher Funkenfolge und -Spannung eine erheblich höhere HF-Energie als bei den ersten Marconi- und Slaby-Sendern. Wegen des Fehlens der dämpfenden Funkenstrecke im Antennenkreis klangen die gedämpften Wellenzüge des Braunschen gekoppelten Senders auch nur etwa halb so langsam ab, wirkten also länger auf den Empfänger ein, der bei Braun mit abgestimmtem Antennenkreis arbeitete. Vorteilhaft war außerdem, dass die Antenne frei war von der hohen Spannung der Funkenstrecke und sich dadurch die Antennenisolation erheblich vereinfachte. 

Prinzip-Schaltbild einer Funkstation nach dem System Prof. Braun
(Um 1900)

Die von Siemens gefertigten Anlagen nach Braun überbrückten z. B. 1900 mit nur 30 m hohen Antennen 63 km auf der Telegrafenlinie Cuxhaven - Helgoland und 1902 zwischen Rügen und Köslin 165 km mit 75 m hohen Mehrdrahtantennen.
Nachteilig beim Braunschen Sender war, dass er je nach Stärke der Kopplung zwischen dem primären Erregerkreis und dem Antennenkreis gleichzeitig zwei je nach Kopplungsgrad mehr oder weniger in der Frequenz unterschiedene Wellen abstrahlte. Dies ist eine grundsätzliche Erscheinung bei gekoppelten elektrischen Schwingkreisen, selbst wenn jeder Kreis für sich auf die gleiche Frequenz abgestimmt wird. In der Praxis bedeutete eine feste Kopplung von Antennen und Primärkreis eine gute Energieübertragung zwischen beiden. Es entstanden jedoch zwei relativ weit voneinander entfernte Sendefrequenzen, z. B. 350 und 400 kHz, wenn beide Kreise auf 375 kHz abgestimmt waren. Da eine der Frequenzen für den Empfang nutzlos war und u.U. den Betrieb anderer Sender störte, verringerte man die Kopplung, bis die beiden Frequenzen sehr nahe beieinander lagen. Trotz des dann schlechteren Wirkungsgrades betrug die abgestrahlte Leistung der Wellenzüge noch ein Vielfaches der Sender mit Funkenstrecken direkt in der Antenne. Gegenüber letzteren verringerte sich auch die belegte Bandbreite, so dass der Betrieb mehrerer Sender im gleichen Wellenbereich leichter möglich war. Als Funkenstrecken dienten hauptsächlich pilz- und ringförmige Elektroden (z. B. aus Zink), zwischen denen die oft zentimeterlangen Funken im Rhythmus der Morsezeichen laut knallend überschlugen. Diese Knallfunkensender bestimmten die Sendertechnik der Jahre 1897 bis etwa 1908.
Prof. Braun (Physikalisches Institut Straßburg) konnte wie Prof. Slaby (T.H. Berlin-Charlottenburg) zwar seine grundlegenden Versuche im Rahmen der Institutsaufgaben durchfuhren, nicht jedoch den Bau von Funkanlagen für den praktischen Einsatz. Im Gegensatz zu Slaby, dessen Funksysteme schon frühzeitig von der AEG übernommen wurden, gründete Braun kurzlebige eigene Firmen mit Gesellschaften, ehe 1901 in Berlin die Braun-Siemens-Gesellschaft entstand.
Die Bedeutung des Braunschen gekoppelten Senders für die Entwicklung der Funkentechnik war ausserordentlich gross. Um es zeitlich vorwegzunehmen: 1909 erhielt Braun zusammen mit Marconi den Nobelpreis für Physik.

Braun-Siemens plus AEG-Slaby-Arco = Telefunken
Wie bereits erwähnt, benutzten Marconi und Slaby ab 1899 wie Braun Kondensatoren und Spulen in ihren Sendern, um Leistung und Dauer der gedämpften Wellenzüge zu steigern, und um ohne Ändern der Antenne verschiedene Wellenlängen einstellen zu können. Der deswegen heftige Patentstreit zwischen Braun-Siemens und AEG-Slaby-Arco wurde 1903 mit dem Zusammenschluß der beiden Gruppen zur Gesellschaft für drahtlose Telegraphie mit der Kurzbezeichnung Telefunken beendet. Die Leitung der Firma mit zu Anfang 33 Mitarbeitern übernahm Slabys Assistent Graf Arco. Slaby-Arco brachten dabei ihre Erfahrungen mit den an die Marine gelieferten Funkstationen ein, die Braungruppe das mit ihren fahrbaren Heeres-Stationen gesammelte Wissen. Dazu kam noch der Wellenmesser von Franke-Dönitz, der erstmalig ermöglichte, die Dämpfungsverhältnisse von Schwingkreisen zu ermitteln und Funkanlagen und Antennen ohne das vorher mühsame Probieren aufeinander abzustimmen.
Die Marconi Co. hatte inzwischen ihre Monopolstellung weiter ausgebaut. Sie rüstete die britische Flotte sowie deren weltweite Landstützpunkte mit immer mehr Funkgeräten aus, vermietete durch ihre Betriebsgesellschaft Funkanlagen mit Funkern und gründete im Ausland finanzkräftige Tochtergesellschaften. Sie versuchte jedoch nicht nur mit der betrieblichen Ablehnung des Verkehrs mit anderen Funksystemen eine Monopolstellung zu erreichen, sondern ging auch frühzeitig mit patentrechtlichen Schritten gegen andere Funkfirmen vor, z.B. aufgrund des Patents Nr. 7777 von 1900. Die auch gegen Telefunken und die Vorgesellschaften angestrengten Verletzungsklagen scheiterten jedoch am älteren Braunpatent des gekoppelten Senders, das seit 1899 auch in England geschätzt war.
Aufbauend auf den schaltungstechnischen und konstruktiven Einzelheiten der Braun- und Slaby-Arco-Geräte entwickelte Telefunken neue, verbesserte Funkanlagen für die verschiedenen Leistungsklassen der Land- und Schiffsstationen sowie der fahrbaren Militärstationen. In Versuchsanlagen wurde die Bemessung neuer Bauteile erprobt, wie z.B. die Serienfunkenstrecken nach Braun-Rendahl, in der je nach Sendeleistung 3, 6 und mehr (20?) nur 5 ... 0,5 mm kurze Funkenstrecken hintereinander geschaltet waren. Die Summenfunkenverluste verringerten sich dabei gegenüber einer entsprechend langen Einzelfunkenstrecke, so dass man mit den dadurch möglichen höheren Betriebsspannungen und Funkenfolgen größere Reichweiten erzielte. Die von Telefunken 1905/06 für die holländische Küstenstation Scheveningen gelieferte Funkanlage größerer Leistung (3 kW?) war mit einer gebläsegekühlten Serienfunkenstrecke bestückt.
Der Vertrieb von Funkanlagen für die zivilen Schiffs- und Küstenstationen kam als Folge des Marconimonopols nur äußerst schleppend in Gang, auch in Deutschland. Im März 1905 wurde der Vertrag mit dem NDL für die veralteten und unabgestimmt im GW-Bereich arbeitenden Marconi-Anlagen auf Borkum Leuchtturm und Borkum Riff Feuerschiff kurzfristig aufgrund einer ministeriellen Anweisung aufgehoben. Telefunken baute als Ersatz auf 365 m Wellenlänge abgestimmte Knallfunkensender mit größerer Reichweite ein (175 km bzw. 100 km). Inbetriebnahme: 11. Mai 1905. Wegen der mehr als doppelt so großen neuen Reichweite von Borkum Leuchtturm verfügte das Reichs-Postamt die Umwandlung der Station Borkum Riff Feuerschiff ab 1. August 1905 in eine Funktelegrafenstation für beschränkt öffentlichen Verkehr (schiffsdienstliche Telegramme, Privattelegramme der Besatzung, mit Flaggensignalen übermittelte Telegramme vorbeifahrender Schiffe und Funkverkehr in Seenotfällen). Gegenstelle war Borkum Leuchtturm. 
Bereits im Sommer 1904 hatte die Post- und Telegrafenverwaltung mit Planungen einer Küstenfunkstelle großer Reichweite auf Borkum begonnen (1 000 km). Aufgrund strategischer Bedenken der Marine gegen diesen Standort erwarb das Postamt Norden am 15. August 1905 ein sumpfiges Gelände mit daher guten HF-Erdungseigenschaften auf dem Festland bei Norddeich. Die Firma Telefunken bekam den Auftrag für zwei Sende- und Empfangsanlagen einschließlich der Antennen und Stromversorgung. Im November 1905 lieferte Telefunken den kleineren Sender als technische Einheit für die 360-m-Welle (ab Juli 1908 600 m) für eine Reichweite von 450 km. Der große LW 10 kW Knallfunkensender wurde im Hochspannungsraum des neu errichteten zweistöckigen Stationshauses aus Einzelteilgruppen zusammengebaut und verdrahtet. 360 große Leydener Flaschen und 18 kleinere, eine Tellerfunkenstrecke von etwa 50 cm Durchmesser und 3,5 cm Funkenlänge, weiter Primärkreis- und Antennen-Abstimmspulen aus Kupferrohr. Dazu kamen 4 Hochspannungs-Transformatoren 220 V/60 kV, die von zwei Benzinaggregaten mit Wechselstrom versorgt wurden. Schaltung und Bauteilbemessung entsprachen höchstwahrscheinlich dem 10-kW-Langwellensender der etwa zur gleichen Zeit errichteten Telefunken-Versuchsstation Nauen bei Berlin mit der stromsparenden Resonanz-Schaltung im Primärkreis der Hochspannungstransformatoren. Die dort eingeschalteten NF-Drosseln waren so bemessen, dass der Wechselstromkreis aus Generatorausgang und Primärwicklung mit der 50 Hz-Generatorfrequenz - oder bei sog. »langsamen Funken« mit Teilen davon - in Resonanz kam (Funkenfolge 1907 in Norddeich 15/s, 1908 auf etwa 30/s und 50/s erhöht). Als Antenne diente ab April 1906 eine Trichterantenne aus vier Fächern zu je 4 x 50 Bronzelitzen, die vom Stationshaus zu den Dachseilen zwischen vier im Quadrat mit 65-m Seitenlänge aufgestellten 65-m-Stahlgittermasten hochgeführt waren. Da diese Antenne nicht die geforderte Reichweite hatte - der Einfluss der geerdeten Gittermasten war unterschätzt worden - , wurden diese durch Aufsätze um 10 m und die Außen-Holzmasten auf 35 m erhöht. Nach der Inbetriebnahme am 1. Juni 1907 war Norddeich mit Tagesreichweiten mit der 2 000-m-Welle von 1 200 km bei Schreibempfang und 1 600 km bei Hörempfang (nachts 1 500 km bzw. über 1 700 km) weltweit eine der größten Küstenfunkstellen. Der kleinere Mittelwellensender erzielte mit der zwischen den 65 m Masten diagonal verspannten T-Antenne Reichweiten bis zu 500 km.
Norddeich arbeitete anfangs hauptsächlich mit Schiffen der Reichsmarine. Der Telegrammverkehr für die Handelsschiffahrt war wegen der wenigen nicht mit Marconianlagen ausgerüsteten Schiffe nur gering (z. B. deutsche Schiffe: 4 NDL, 6 HAPAG, 6 HSAL, 3 Kiel-Korsör-Linie, 1 Blumenfeld Hamburg). Der Betrieb im öffentlichen Seefunk nahm erst zu, als nach Inkrafttreten des internationalen Berliner Funkvertrages von 1906 am 1. Juli 1908 zumindest für den Funkverkehr Schiff - Küstenfunkstelle die systembedingten Einschränkungen wegfielen. Englische und italienische Schiffe lehnten jedoch nach wie vor den Telegrammaustausch mit nicht mit Marconianlagen ausgerüsteten Schiffen ab. Für deutsche Schiffe änderte sich dies ab 1911 mit der Gründung der Deutschen Betriebsgesellschaft für drahtlose Telegraphie (DEBEG), in der auch die Engländer mit vertreten waren. Mit dem internationalen Funkvertrag von London 1912 (Inkrafttreten 1. Juli 1913) entfielen alle systembedingten Einschränkungen im Seefunk.
Nicht nur wegen des Wegfalls der Einschränkungen Schiff - Küstenfunkstelle begann 1908 bei Telefunken der Aufschwung mit Lieferungen von Funkeinrichtungen für Schiffe, sondern vor allem wegen des Ersatzes des Braunschen Knallfunkenverfahrens durch die Löschfunkentechnik. Allerdings musste hierfür erst einmal der Hörempfang den Schreibverkehr verdrängen.

Vom Morseschreiber zum Hörempfang
Die ersten Jahre der Funkentelegrafie waren durch die Knallfunkentechnik der Sender gekennzeichnet. Weiter bestimmten die unberechenbar arbeitenden Körnerfritter in ihren vielfältigen Ausführungsformen den Empfängerbau. Im Ausland - besonders in den USA ging man daher ab etwa 1900 auf Hörempfang mit Kopfhörer über, der auch das schwierige Einstellen der von Frittern gesteuerten polarisierten Relais überflüssig machte. Außerdem wurde bei gleicher Senderleistung die Reichweite z.T. mehr als verdoppelt. Um es vorwegzunehmen: In Deutschland war der Übergang zum Hörempfang eine langwierige Angelegenheit. Sowohl die Post als auch die kaiserliche Marine und das Heer bestanden wie in der Drahttelegrafie auf dem vom Morseschreiber gelieferten Streifen als Dokument. Erst nach Einführung des Löschfunkensystems mit den im Kopfhörer sehr gut lesbaren tonfrequenten Morsezeichen ging 1908/09 die Marine zum Hörempfang über, etwa vier Jahre nach der Handelsmarine.
Doch um vom Fritter mit Morseschreiber zum Hörempfang zu kommen, mussten erst Bauelemente gefunden werden, die die empfangenen gedämpften HF-Schwingungen in hörbare Zeichen umformten. Zu Anfang waren dies vor allem unvollkommene Kontakte, die beim Durchgang von HF ihren Widerstand unregelmäßig änderten und ebenfalls als Fritter bzw. Kohärer bezeichnet wurden. Man schaltete sie in einen Stromkreis aus Trockenelement und Fernhörer, in dem dann die Widerstandsschwankungen während der empfangenen Wellenzüge hörbar waren. Popow setzte einen derartigen Hörfritter bereits 1899/1900 ein (Glasröhrchen mit einer Füllung aus zerstoßenen gehärteten Stahlkügelchen zwischen Platin-Elektroden). Weiter arbeiteten Solari und Tommasina bei den Empfängern der italienischen Marine und Marconi bei der ersten Atlantiküberbrückung 1901 mit Quecksilberkügelchen zwischen Kohle- und Eisenelektroden. Etwa zur gleichen Zeit konstruierte Koepsel (Braun-Siemens) einen elektrisch sehr empfindlichen Mikrophonfritter, bei dem eine harte Graphitspitze gegen ein federnd befestigtes poliertes Stahlplättchen drückte, eingesetzt z.B. neben dem Koepselschen Stahlkohärer für Schreibempfang bei den Helgolandversuchen 1901 (Braun, Zenneck, Koepsel) und bei den Versuchen auf Rügen 1902/03 (Eichhorn).
In den USA benutzte Prof. Fessenden die Widerstandsänderungen eines nur 0,0015 mm starken und 0,4 mm langen Platindrähtchens bei Erwärmung durch HF zum Hörbarmachen. Marconi setzte nach Vorarbeiten von Rutherford 1896 ab 1902 Hörempfang mit magnetischen Detektoren ein. Bei der ersten Ausführung drehte sich ein Hufeisenmagnet über einem kleinen Transformator mit offenem Eisendrahtkern. Antenne und Erde waren direkt an die Primärspule angeschlossen, der Hörer an die Sekundärspule. Sobald Wellenzüge HF-Spannungen in der Antenne induzierten, wurde im Hörer eine Knackfolge mit der Frequenz der Funkenfolge des Senders hörbar. Noch 1902 entwickelte Marconi einen verbesserten magnetischen Detektor mit umlaufendem Eisenlitzendraht und Abstimmspule bzw. Anschluss an einen Schwingkreis. Uhrwerke zogen den Draht als endlose Schleife durch ein Glasröhrchen zwischen zwei Hufeisenmagneten, das primär mit etwa 45 Windungen Kupferdraht bewickelt war. An die 140-Ohm-Sekundärwicklung wurde der Kopfhörer angeschlossen. Der erste Magnet magnetisierte das Seilchen, vom zweiten wurde es wieder entmagnetisiert. Trafen Wellenzüge ein, schwächten diese die Magnetisierung des ersten Magneten, was eine Knackfolge im Hörer hervorrief. Marconi setzte seinen bedienungseinfachen Detektor noch bis etwa 1912 neben Kristalldetektoren und den ersten Röhrengleichrichtern in großer Stückzahl in Empfängern ein, obgleich er unempfindlicher als die Kristalldetektoren war.
Da Magnet-Detektoren wie die Feilichtfritter nur auf die ersten stärksten Schwingungen der empfangenen Wellenzüge ansprachen, erzielte Schloemilch (AEG/Telefunken) 1903 mit seiner offensichtlich alle Schwingungen ausnutzenden Elektrolytischen Zelle bessere Resultate. In einem Glasgefäß tauchten zwei Platindrähte als Elektroden in verdünnte Schwefelsäure. Das eine, sehr dünne Drähtchen (0,002 ... 0,003 mm o) war glasummantelt und ragte nur ein kurzes Stückchen aus seiner Glashülle. HF-Spannungen verringerten den Ruhewiderstand (einige tausend Ohm) zwischen den Elektroden. Mit einer in Reihe geschalteten einstellbaren Gleichspannung entstanden aus den Stromänderungen Rauschfolgen im Rhythmus der Wellenzüge. Die Erfolge mit den elektrolytischen Zellen u.A. in den Empfaengertypen E4  und Z.M. in Telefunkenanlagen führten auch zu Versuchen anderer Forscher mit flüssigen Elektrolyten, wie z. B. Fessenden 1904 in den USA, Ferrié 1905 in Frankreich. Telefunken brachte sogar 1912 noch eine umschaltbare Mehrfachzellen-Anordnung heraus, den Dreispitzen Detektor.
Der Einsatz von Kristalldetektoren nach Braun (u.A. im Empfaenger E5 von Telefunken) war ab etwa 1906 ein großer Fortschritt im Hörempfang. Die Detektoren wurden zwischen Empfängerschwingkreis und Hörer geschaltet und »demodulierten« die Wellenzüge der Knallfunkensender durch Gleichrichtung, so dass die Funkenfolgen der Knallfunkensender von 20 ... 50 ... 100 Hz als Knarren hörbar wurden. (Die Sender wurden auch als Knarrfunkensender bezeichnet.) Da bei HF-Gleichrichtung alle Schwingungen der Wellenzüge zur Wirkung beitragen, stiegen Empfängerempfindlichkeit und damit die Reichweite je nach dem Verhältnis »Durchlasswiderstand zu Sperrwiderstand« des verwendeten Detektors z.T. sogar gegenüber den elektrolytischen Zellen.
Kristalldetektoren bestehen aus zwei Elektroden mit punktförmiger Berührung, von denen eine ein Mineral ist (Pyrit, Bleiglanz, Kupferkies, Molybdänglanz), die andere eine Metall- oder Graphitspitze. Bei einigen Detektoren benutzte man auch zwei sich annähernd punktförmig berührende Mineralien (z.B. Rotzinkerz-Kupferkies). Einige Mineralien arbeiten besser mit einer geringen Vorspannung (Größenordnung 1 V =), wie z. B. Pyrit, Wismutglanz u.ä. Es wurde sehr viel mit Kristalldetektoren experimentiert, um eine hohe elektrische Empfindlichkeit, leichte Einstellbarkeit, hohe Standfestigkeit der Kontaktstelle und Unempfindlichkeit gegen elektrische Überlastungen durch eigene Sender oder Gewitterstörungen zu erreichen.
Die Punkte mit Gleichrichterwirkung auf der Oberfläche eines Minerals müssen in der Regel gesucht werden. Da die Gleichrichtung auch vom Kontaktdruck abhängig ist, muss dieser einstellbar sein. Es gab sehr einfache Konstruktionen, wie den Marconi-Detektor, wo ein Griffel mit Kontaktspitze in einem Kugelgelenk über dem Kristallbrocken bewegt werden konnte, um die Stelle günstigster Gleichrichtung zu finden. Andere Firmen fertigten  mechanisch sehr aufwendige Ausführungen mit Stellschrauben für den Ort der Kontaktstelle sowie den Kontaktdruck.
Die Kristalldetektoren bestimmten dann auch die Empfängerschaltungen besonders nach Einführung der Stoßerregung im Telegrafiesenderbau ab 1908 (Löschfunken, rotierende Funkenstrecken). Desgleichen waren sie ab 1907 wichtige Bauteile in den Empfängern für Funktelefonie mit ungedämpften Wellen (Lichtbogen-  und Maschinensender). Erst nach dem Ersten Weltkrieg lösten Röhren-Audion-Empfänger mit wesentlich höherer Empfindlichkeit und Trennschärfe zusammen mit den Röhrensendern die Detektorenempfänger der Funkstationen ab. Im privaten Bereich folgte jedoch mit Beginn des Unterhaltungsrundfunks ab 1923 nochmals ein Aufschwung mit den preiswerten Detektorenempfängern im Nahbereich von Ortssendern, bis sie von leistungsfähigen Röhrengeräten mit Lautsprechern verdrängt wurden.

Wien gibt den Anstoß
In der »Physikalischen Zeitschrift« beschrieb 1906 Prof. M. Wien die Stoßerregung eines gekoppelten Braunschen Senders, die dessen Zweiwelligkeit verhinderte. Er benutzte hierfür eine Funkenstrecke von nur etwa 0,1 mm. Die sehr kleinen Funken erlöschten so schnell, dass auch die Strecke selbst erloschen blieb - entionisiert war - und erst bei der nächsten vom Induktor gesteuerten Aufladung des Kondensators im Primärkreis wieder zündete.
Ersetzt man in einem Braunschen Sender die Knallfunkenstrecke durch eine derartige Löschfunkenstrecke, schwingt nach der ersten Kondensatorladung und dem Funkenüberschlag der Primärkreis mit einer gedämpften Schwingung aus. Hierbei wird im z. B. induktiv angekoppelten sekundären Antennenkreis HF-Energie induziert, die ihren Höchstwert nach dem Abklingen der Schwingungen im Erregerkreis erreicht. Die Löschfunkenstrecke erlischt nach der letzten Primärschwingung. Wegen der schnellen Entionisierung kann sie von der dann rückwirkenden HF-Energie des Antennenkreises nicht mehr gezündet werden, so dass auch keine zweiwellige Schwebung zwischen Erreger- und Antennenkreis entstehen kann. Der Antennenkreis schwingt unter Abstrahlen einer elektromagnetischen Welle frei aus. Die bei einer Funkenfolge entstehenden einzelnen Wellenzüge sind erheblich länger als bei dem gleichen Sender mit Knallfunkenstrecke.

Telefunken baut die Löschfunkentechnik aus
Nach v. Arco fand die Wiensche Veröffentlichung nur bei Telefunken Beachtung. Das Prinzip der Stoßerregung war klar, nicht jedoch die praktische Ausführung. Die mit einer Wienschen Löschfunkenstrecke erzielbare HF-Leistung lag wegen der relativ niedrigen Funkenspannung von weniger als 1 000 Volt bei nur einigen Watt. Nach zweijährigen Versuchen gelang es Telefunken, eine betriebssichere Löschfunkenstrecke zu bauen. Gut durchdacht gewährleistete sie eine regelmäßige Funkenfolge, die Serienschaltung mehrerer Strecken den Umsatz größerer Energien. Die Funken schlugen zwischen runden Kupferscheiben mit ebenen, parallelen und versilberten Elektrodenflächen von etwa 20 mm Ø über. Der Elektrodenabstand von etwa 0,2 ... 0,3 mm war durch einen Glimmerring gegeben. Das eigene Magnetfeld der Funken trieb sie an den Elektrodenrand, wobei sie schnell erlöschten. Das starke elektrische Feld zwischen den Elektroden beschleunigte die entstandenen Luft- und Metalldampf-lonen erheblich, so dass diese ihre Ladung rasch an die Elektroden abgaben. Kupferscheiben größeren Durchmessers sorgten für Kühlung auch bei längerem Betrieb, u.U. mit Zusatzlüfter. Da die Funkenspannung etwa 1 000 ... 1 400 Volt betrug, wurden je nach Kreiskapazität und erforderlicher Gesamtfunkenspannung entsprechend viele Einzelstrecken hintereinander geschaltet, z.B. 60 bei einem 35-kW-Sender.
Während sich bei einem Knallfunkensender die Schwingungsenergie des Primärkreises nur etwa zu 20% in HF-Abstrahlung umsetzt, sind es beim Löschfunkensender 50% bis 70%. Da bei letzterem der Primärkreis die Aufgabe hat, den auf die gleiche Frequenz abgestimmten Antennenkreis zur Abstrahlung anzustoßen, wurde er auch als Stoßkreis bezeichnet.
Neben der Einwelligkeit und der besseren Energiebilanz war ein weiterer großer Vorteil der Löschfunkentechnik, dass es die schnelle Entionisierung der Funkenstrecken erlaubte, die Funkenzahl gegenüber den Knallfunkensendern auf 1 000 und mehr je Sekunde zu erhöhen. Das ergab bei gleichen Bauteilwerten und entsprechend belastbarer Stromversorgung eine vielfach höhere Sendeleistung und Reichweitensteigerung. Außerdem wurde die hohe Funkenfrequenz nach Demodulation der nur noch schwach gedämpften Wellenzüge im Kopfhörer des Empfängers als musikalischer Ton. Im Gegensatz zu den tieffrequenten Tönen der Knarrfunkensender konnten die Funker die z.B. 1 000 Hz-Töne von Löschfunkensendern sehr gut auch aus starken atmosphärischen Störungen herauslesen. Dies sogar in den Tropen, wo Gewitter mit ihren weitreichenden Blitzstörungen sehr häufig sind und oftmals die Signale von Knarrfunkensendern überdeckten.

Sie wurden mit Sendern verschiedener Leistungsklassen für Schiffe und Landstationen sowie für militärische Zwecke angeboten und gefertigt. Die Reichweiten lagen beim üblichen Detektor-Hörempfang je nach Senderleistung und Antennenhöhe zwischen 50 km bei 50 Watt und über 10 000 km bei 80 Kilowatt. 1913 gab es nach einer Zusammenstellung in der ETZ Oktober 1913 im Seefunk (ziviler und Marine-Bereich) weltweit in 62 Ländern 494 Küstenfunkstellen, davon 112 mit Telefunkensystem, 141 nach Marconi, sowie 241 verschiedene bzw. nicht bezeichnete Systeme. Auf Schiffen waren 3 039 Funkstationen vorhanden, davon 525 nach Telefunken, 1 129 mit Marconisystemen, und 1 385 verschiedene oder nicht bekannte Systeme. Von den Schiffsfunkstellen befanden sich etwa die Hälfte auf Kriegsschiffen. Dazu kommen noch von den nicht bezeichneten Systemen geschätzt 180 Telefunkenstationen sowie 120 Lorenz-Lichtbogenstationen.
Bei den Sendern der gleichen Leistungsstufen änderten sich im Laufe der Zeit z.T. die Anordnung der Bauteile (Gestell- und Tischaufbauten) sowie deren mechanische Ausführung (z. B. Flachbandspulen statt Runddraht-Zylinderspulen bei kleinen Leistungen, oder die Höhe der Leydener Flaschen). Bei den 2,5-TV- und 10-TV-Sendern wurde eine Hilfszündeinrichtung der Löschfunkenstrecke eingesetzt, die einen schnellen Leistungswechsel erlaubte, ohne die Tonreinheit zu beeinflussen. Außer in den Regelausführungen gab es Sender mit vom Kunden geforderten anderen Daten. z.B. wurden bei der Küstenfunkstelle Norddeich Radio 1911 ein Löschfunkensender von 2,5 kW mit erweitertem Wellenbereich (300-7 000 m) sowie ein 10-kW-Sender für Weitverkehr auf Langwelle (1 000-3 000 m) in Betrieb genommen.
Die Abstufung der verschiedenen Leistungsklassen der Löschfunkensender geschah sowohl mit der Höhe der Funkenspannung (8 kV ... 100 kV) als auch mit dem Kapazitätswert der Kondensatoranordnung im Stoßkreis (z. B. 6 000 cm bei 200 W HF, 25 000 cm bei 25 kW). Die Spannung bestimmte auch die Anzahl der in Serie geschalteten Löschfunkenstrecken: Etwa 1 000 ... 1 400 V, je nach Stärke des Isolierringes aus Glimmer, später aus Acetylzellulose, 0,1 ... 0,3 mm stark. Abhängig von der Sendergröße wurden bei kleinen Leistungen als Kondensator Stanniol mit Glimmer- oder Paraffinpapier-Isolation verwendet, bei größeren Anlagen Leydener Flaschen, 2 bis 90 Stück, z.T. in parallel- und hintereinander geschalteten Gruppen. Die Induktivitäten des Stoß- und des Antennenkreises bestanden in der Regel aus Kupferband-Flachspulen, z.T. als Variometer mit veränderlicher Selbstinduktion durch Drehen oder Schwenken von Spulenteilen geschaltet. Variometer wurden zur Feinabstimmung des Antennenkreises auf die Frequenz des Stoßkreises benutzt und als Abstimmspulen in den Stoßkreisen der durchstimmbaren. Die meist 3 bis 5 Festfrequenzen der Sender für Handelsmarine und Küstenfunkstellen zwischen 300 und 1 000 kHz konnten über Stöpselkontakte gewählt werden.
Als Beispiel für den grundsätzlichen Aufbau von Löschfunkensendern kann die am meisten eingebaute 1,5 kW-Anlage für Schiffe dienen, sie wurde auch bei kleineren Küstenfunkstellen eingesetzt. Diese Station war gedacht für mittlere Handels- und Passagierdampfer mit meist dreidrähtigen L- oder T-Antennen zwischen Masten von 18 bis 35 m Höhe und 30 bis 70 m Abstand. Die Tagesreichweite betrug je nach den Antennenabmessungen 200 bis 600 km, nachts etwa das Doppelte.
Als Stromversorgung ist aus dem 110 V-Gleichstrom-Bordnetz ein 2 kW-Motor-Generator für 220 V Wechselstrom 500 Hz vorgesehen, dessen Ausgangsspannung auf 8 000 V transformiert wird (Öltransformator). Da sowohl die positiven als auch die negativen Halbwellen der Hochspannung der 500 Hz-Hochspannung die Löschfunkenstrecken zünden, entstehen Wellenzüge im 1 000 Hz-Abstand, die im Kopfhörer als 1 000 Hz-Ton hörbar werden. Die 8 kV sind nur für die volle Senderleistung erforderlich. Wird eine geringere Senderleistung benötigt - z.B. beim Abstimmen des Senders auf eine durch Stöpselkontakte vorgegebene andere Wellenlänge oder bei nur geringer Entfernung der Gegenstelle -, kann die Hochspannung mit einem Spannungsregler (Regelwiderstand) im Erregerkreis des 500-Hz-Generators verringert werden. Dabei ist auch die Anzahl der Löschfunkenstrecken entsprechend zu vermindern. Die HF-Leistung nimmt dabei quadratisch mit der Anzahl der Funkenstrecken ab. Bei 2 Strecken statt 8 sinkt die Sendeleistung auf 1/16 ab, auf etwa 100 Watt, bei einer einzigen Funkenstrecke auf 1/6 , entsprechend etwa 25 Watt. Der Spannungsregler wird als Tonschieber bezeichnet, weil er beim Abstimmen des Senders auf diejenige Spannung eingestellt wird, die in seinem Empfänger einen möglichst reinen 1 000 Hz-Ton erzeugt.
Die 'Tondrossel ist eine niederohmige Spule mit einem verschiebbaren Kern aus Weicheisendrähten. Sie war so eingestellt, dass der Kreis aus den Induktivitäten der Generatorwicklung und der Primärwicklung des Transformators (mit der transformierten Kapazität der Leydener Flaschen des Sekundärkreises) bei 500 Hz in Resonanz kam. Dadurch stieg die Hochspannung an den Leydener Flaschen auf höhere Werte als ohne Drossel, weiter wurde die Funkenlöschung begünstigt.
Für den Hörempfang setzte Telefunken zu Anfang (1903/04) die Primär- (Einkreis-) Empfänger G.A.H. und E4 mit Schloemilchzellen ein. Um 1907 wurde der E 4 auf Kristalldetektoren umgerüstet und als Standardempfänger E5 (50 ... 1 500 kHz) für alle Löschfunkenstationen benutzt. Für größere Stationen gab es noch den E5c mit zusätzlichem Drehkondensator als Sekundär-(Zweikreis-) Empfänger mit höherer Trennschärfe.

Die Spule des Detektorkreises des E 5 (und E 5 c) ist gegenüber der Abstimmspule im Antennenkreis klappbar und in der 90-Grad-Stellung noch schwenkbar, um die Kopplung der beiden Kreise in weiten Grenzen zu ändern (festere Kopplung gleich größere Lautstärke bei geringerer Trennschärfe - und umgekehrt). Die großen, auswechselbaren Spulen befinden sich auf einer Hartgummiplatte oben an einem senkrechten Winkeleisenrahmen. Darunter sind der Bereichsumschalter »kurz« - »lang« sowie die beiden Detektoren angeordnet (»empfindlich« - »unempfindlich« oder auch »Betrieb« - »Reserve«), davor der Drehkondensator (Einstellung nach Gehör oder nach Abstimmkurven). Auf der Rückseife fällt der große Rillenisolator mit den Umschaltkontakten der Antenne für »Senden« und »Empfang« auf. Ein langer Handhebel betätigt die Kontaktanordnung. Weiter verhindern Blockierungskontakte ein Tasten des Senders in Stellung »Empfang«. Die Detektoren sind durch Schutzfunkenstrecken gegen höhere Überspannungen geschützt.
Um bei Ausfall des Schiffsnetzes oder des 500 Hz-Umformers einen Notbetrieb zu ermöglichen, war ein sog. Notsender vorgesehen, ein Funkeninduktor mit hart eingespanntem Hammerunterbrecher (nach Wagner) für schnelle Funkenfolgen mit einigen hundert Hz. Die Ausgangsspannung betrug etwa 2 000 V für 2 Löschfunkenstrecken, entsprechend etwa 100 Watt HF-Leistung. Der Notsender war für Eingangsspannungen von 110 V= (Bordnetz) und 32 V= aus Akkumulatoren ausgelegt Getastet wurde der Notsender mit einer gesonderten Morsetaste im Niederspannungskreis, in dem sich auch ein Regelwiderstand für das Einstellen einer tonreinen Ausgangsspannung befand.

Andere Systeme ziehen nach
Die von Telefunken ab 1908 gebauten Löschfunkenstationen wurden aufgrund der guten Leistungsbilanz, Kleinheit, Betriebssicherheit und dem gegenüber Störungen sehr unempfindlichen 1 000 Hz-Hörempfang eine ernste Konkurrenz für die Knarrfunkentechnik der Marconi-Gesellschaft, auch, als Marconi bei mittleren und großen Stationen auf Stoßerregung und schnelle Funkenfolge mit rotierenden Funkenstrecken überging. Bis auf England und die von ihm abhängigen Staaten setzte das Ausland für Küstenfunkstellen, Schiffe, Landfunkstellen und Militärstationen innerhalb weniger Jahre praktisch nur noch Sender mit Löschfunkentechnik ein. Allerdings nicht nur das Telefunkensystem, sondern auch Sender mit anders konstruierten Funkenstrecken.
Die Firma Lorenz benutzte z. B. kalottenförmige Löschfunkenstrecken, und zwar für kleine Leistungen eine einzige Kalotte, die vorwiegend mit Gleichstrom, jedoch auch mit niederfrequentem Wechselstrom (500 bis 1 000 V) gespeist wurde. Für größere Leistungen war die Reihenschaltung mehrerer Kalotten nötig. Um ein schnelles Abreißen der Funken zu erreichen, tropfte Spiritus in den verstellbaren Entladungsraum und verdampfte dort.

Mit einem Tastenwerk ließen sich acht verschieden hohe Töne voreinstellen, so dass neben Morsezeichen auch je nach Tonhöhe Signale mit verabredeter Bedeutung ausgestrahlt werden konnten (Detektorempfänger mit auf die Tonfrequenzen abgestimmten Fernhörern).
Der Vieltonsender war jedoch kaufmännisch anscheinend kein Erfolg. Lorenz baute daher neben den Lichtbogensendern für ungedämpfte Schwingungen auch Löschfunkensender ohne Vieltonausrüstung, z. B. eine geschlossene 600 Watt Kompaktausführung für Torpedoboote und somit fuer besonders ungünstige Raum-, Hitze- und Feuchtigkeitsverhältnisse.
Marconi, der die Überlegenheit der Wienschen Stoßerregung und der Löschfunkentechnik erkannte, erreichte eine schnelle Funkenfolge mit Stoßerregung des Antennenkreises mit rotierenden Funkenstrecken. Ähnlich wie Fessenden (USA) und Aysenstein (Russland) ließ er etwa ab 1908 bei Sender-Eingangsleistungen von 1 bis über 30 kW (HF-Leistungen etwa 0,3 bis 20 kW) bei seinen Scheibenentladern eine Metallscheibe mit radialen, stabförmigen Zinkelektroden (z. B. 16) an 2 scheibenförmigen Elektroden vorbeirotieren. Bei größeren Leistungen wurde eine Entladerscheibe von 1,3 m Ø mit 24 seitlichen Nockenpaaren benutzt, die mit 2 000 bis 3 000 U/min rotierte. Der Ton von Stationen mit rotierenden Elektroden war trompetenartig, der von Telefunkenstationen mehr flötenartig.

Rotierende Funkenstrecke fuer Sender mit groesserer Leistung
(Quelle: J. Zenneck)

Es gab weltweit noch eine Reihe anderer Funksysteme, die mit gekoppelten Sendern und Stoßerregung nach Wien arbeiteten, jedoch mit z.T. sehr unterschiedlichen Funkenstrecken zwischen Metallelektroden: radikal mit Luft angeblasene (BASF, Koch), drehbare Walzenreihen (französische Systeme), Plattenfunkenstrecken mit wenigen Hundertstel Millimeter Abstand (Boas), oder wassergekühlte mit am Rand abbrennender Papierisolation (v. Lepel). Manche dieser Verfahren existierten jedoch nur kurze Zeit. 1914 werden neben den Systemen von Telefunken, Marconi und Lorenz 3 deutsche, 7 französische, 11 angloamerikanische und je eins in Australien, Japan und Russland erwähnt.

Lichtbogen- und Maschinensender für ungedämpfte Wellen
Die Nachteile der aus einzelnen und in der Amplitude abklingenden Wellenzügen bestehenden gedämpften Wellen wurden frühzeitig erkannt: Schlechte Leistungsbilanz wegen der langen Pausen zwischen den Wellenzügen und vor allem ist es nicht möglich, sie mit Sprache zu modulieren. Dem Dänen V. Poulsen gelang es bereits 1902/03 im Labor mit einem sog. Lichtbogensender ungedämpfte HF-Schwingungen zu erzeugen, deren Amplitude nicht von Periode zu Periode abnahm, sondern ständig gleich blieb. Er nutzte dabei die »fallende Kennlinie« (den negativen Widerstand) eines Lichtbogens zwischen einer Kupfer- und einer Kohleelektrode zur Schwingungserzeugung aus.

Prinzipschaltbild eines Lorenz-Lichtbogensenders fuer Telefonie und
Telegrafie von 1908 und die technische Ausfuehrung des Senders
(Skizze: H.-J. Ellisen  -  Foto: F. Trenkle, Band I)

Bedingungen für das einwandfreie Arbeiten als Sender sind eine sehr gute Kühlung und Entionisierung des Raumes zwischen den Elektroden. Diese Voraussetzungen, wie Einbetten des Bogens z.B. in eine Wasserstoffatmosphäre, Einsatz starker Magnetfelder um Ionen »wegzublasen«, Wasserkühlung der Elektroden und der Flammenkammer u.ä. führten bei den zwischen 1906 und 1925 vorwiegend in England (Elwell), Dänemark (Poulsen), USA (Federal Co.) und Deutschland (Lorenz) gebauten Lichtbogensendern bis zu einigen hundert Kilowatt zu mechanisch sehr aufwendigen und schwerwiegenden Konstruktionen.
Um eine ausreichende Frequenzkonstanz zu erreichen, waren Antennen möglichst hoher Kapazität erforderlich. Diese Gründe beschränkten den Einsatz auf Lang- und Längstwellen, Verwendungsgebiete waren bei HF-Leistungen von 30 Watt bis etwa 5 Kilowatt die Marine (Schiffe und Küstenfunkstationen), bei höheren Leistungen Landfunkstellen des Punkt-zu-Punkt-Verkehrs.
Die Telegrafietastung bewirkte man meistens durch Verstimmen des Schwingkreises (0,5 ... 5 % der Sendefrequenz), durch Belasten des Bogens mit einem Widerstand sowie ab etwa 1920 mit sog. Tastdrosseln (Pungs). Bei Telefoniebetrieb wurden Mikrofone in die Antennen- oder Erdleitung geschaltet. Sie mussten den HF-Antennenstrom von 0,8 ... 3 ... 10 A verkraften (Parallelschaltung, Flüssigkeitsmikrofone). Wegen der Schwierigkeit, Starkstrommikrofone für noch höhere Ströme zu bauen, konnte Telefonie praktisch nur bei Senderleistungen bis zu etwa 5 kW durchgeführt werden. Auch war ein Fernbesprechen nicht möglich.
Trotz der konstruktiven und bedienungstechnischen Schwierigkeiten wurden Lichtbogensender u.a. 1907 bei der US Navy (28 Schiffe, Reichweiten bis zu 60 km) eingebaut und 1908 auch bei der französischen Marine eingesetzt (Reichweiten 120 bis 160 km). In Deutschland baute Lorenz ab 1908 1-,1,5- und 4 kW-Lichtbogenstationen für die Marine und das Heer (1909 für 90 Kriegsschiffe, dazu 8 bespannte 4 kW-Heeresstationen) für Telegrafiebetrieb. 1911 rüstete die Marine Telefoniezusätze nach.
Beim Einsatz ungedämpfter Wellen für Telegrafie musste anstelle des Detektors ein sog. Tikker (mechanisch oder elektromechanisch betriebener Unterbrecher) oder ein Schleifer (umlaufende Metallscheibe, auf der z. B. ein Golddraht schleift) zwischen Empfangsschwingkreis und Fernhörer geschaltet werden. Die im Rhythmus der Morsezeichen eintreffenden ungedämpften Wellen lieferten dann ein Geräusch, nach Einschalten eines Detektors einen (kratzigen) Ton.
Auf deutschen Küstenfunkstellen wurde nur in Norddeich 1911 ein 4 kW-Langwellen-Lichtbogensender für Telegrafie aufgebaut, ab 1912 gab es auch Telefonieversuche. Auf deutschen Handels- und Passagierschiffen sind Lichtbogensender nicht eingesetzt worden.

Außer mit der Lichtbogentechnik lassen sich Wechselspannungen im HF-Bereich auch mit rotierenden Generatoren erzeugen, wenn Rotor und Stator sehr fein unterteilt sind und die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors sehr hoch ist. Die ab 1904 beginnenden Versuche, mit Maschinensendern bei ausreichender Leistung ungedämpfte Wellen zu erzeugen, zeigten bald, dass sie praktisch nur für den Einsatz im Längstwellenbereich in Frage kamen. Fessenden (USA) und Alexanderson (Schweden) bauten um 1908 z.B. Maschinensender hoher Umdrehungszahl mit 50 kW Leistung bei 50 kHz (6 000 m), 75 kW bei 25 kHz und 200 kW bei 12 kHz.

Maschinensender nach Alexanderson
Rechts der Gleichstrommotor, links der Hochfrequenzgenerator, dazwischen ein Getriebe.
(Foto: J. Zenneck, 1912)

Durch Frequenzvervielfachung innerhalb der Maschinen mit Serienschwingkreisen in Rotor und Stator konnte 1908 Goldschmidt (Deutschland) bei Drehzahlen von nur 3 000 U/min 100 kW bei 20 kHz erreichen. Die Goldschmidt-Patente wurden von der Marconi Co. erworben.
Noch günstiger erwies sich die Frequenzvervielfachung außerhalb der Maschinen mit vormagnetisierten Transformatoren. 1912 wurden 2 kW erzeugt, dann nach schrittweiser Steigerung 1915 375 kW im Bereich von 17-50 kHz (Nauen). Die letzte große Maschinensenderstation errichtete Telefunken noch 1928 mit 600 kW in Nagoya (Japan).
Um Längstwellen mit brauchbarem Antennenwirkungsgrad abzustrahlen, sind außerordentlich große Mehrdrahtantennen und sehr gute, mehrfach eingespeiste Erdnetze erforderlich (Masthöhen über 200 m, Flächen in der Größenordnung von einem Quadratkilometer). Der Einsatz von Längstwellen-Telegrafie blieb daher wie bei den Lichtbogensendern großer Leistung auf den Überseeverkehr beschränkt.

Die Lichtbogen- und Maschinensender der Weitverkehrsstationen verloren jedoch rasch an Bedeutung, als ab Mitte der Zwanziger Jahre Kurzwellen-Röhrensender mit erheblich geringerem Antennenaufwand und Leistungsbedarf ihre Aufgaben übernahmen. Heute werden Längstwellen noch für Navigationsverfahren, für Zeitzeichensender und militärisch (getauchte U-Boote) eingesetzt, Langwellen außer für Rundfunk für Navigationssysteme (Loran, Decca), Funkfeuer (z. Peilen), Wetterfunk, Presseagenturen und Botschaftsfunk.
Die große Reichweite von Kurzwellen wurde von Funkamateuren entdeckt. Ende 1923 gelangen ihnen nachts mit systematisch geplanten Versuchen bei Sendeleistungen von nur einigen hundert Watt KW-Telegrafieverbindungen USA - Europa im 100 m-Band, 1924 sogar die Verbindung England - Neuseeland, die selbst mit 500 kW Längstwellensendern wegen der sehr starken atmosphärischen Störungen nur nachts gelegentlich erreicht wurde. Im selben Jahr wurden auch die ersten kommerziellen KW-Linien eingerichtet, z.B. über Nauen mit einem 800-W-Sender auf 70 m nach Buenos Aires über 12 000 km. Der Durchbruch der KW-Technik kam dann mit Einsatz immer kürzerer Wellen zwischen 14 und 30 m für Tagesverbindungen, dem Bau von wassergekühlten Senderöhren für 20 KW-Sender und von bündelnden Richtantennen (Dipol-Wänden) für Sender und Empfänger. 1928 waren bereits etwa 300 KW-Weitverkehrsstationen in Betrieb, über die dann im Telefoniebetrieb auch erstmals Fernsprechteilnehmer weltweit miteinander verbunden werden konnten.
Im Seefunkdienst wurden in Deutschland kurze Wellen ab 1926 bei Versuchen auf der 68-m-Welle mit dem in Norddeich aufgebauten 1 kW-KW-Sender und der Cap Polonio eingesetzt, die bereits bei den Langwellen-Weitverkehrsversuchen mit Telefonie 1922-24 mit Wellen um 150 kHz als Gegenstelle diente. Von Januar 1925 an wurden Funkgespräche mit Schiffen für Fernsprechteilnehmer zugelassen. Zuerst auf Langwelle, dann nach entsprechendem Ausbau von Norddeich Radio ab 1929 auch auf Kurzwelle.
Dass Kurzwellensender den Funkverkehr auf große Entfernungen übernahmen, war nicht nur der Erschließung dieses Wellenbereichs zu verdanken, sondern einem Bauelement für Empfänger und Sender, das wie kein anderes die Entwicklung der gesamten Nachrichtentechnik beeinflusst hat: die Verstärkerröhre.

Verstärkerröhren für Empfänger und Sender
Ein großer Nachteil im praktischen Einsatz von Knarr- und Löschfunkensendern war das Fehlen betriebssicherer Verstärker in den Empfängern. Die von der Empfangsantenne aufgenommene sehr geringe Hochfrequenzenergie musste unmittelbar den Fritter zum Ansprechen bringen bzw. nach Gleichrichtung den Kopfhörer betreiben.

Abhilfe schaffte schließlich die Röhrentechnik, jedoch erst nach vielen mühseligen Schritten und Parallelentwicklungen in Europa und den USA. Das Bauelement Röhre mit Heizfaden und Anode in einem annähernd luftleer gepumpten Glühlampenkolben setzten ab 1904 unabhängig voneinander A. Wehnelt (Deutschland), J. A. Fleming (England) und L. de Forest (USA) als Gleichrichter ein. Allerdings waren diese ersten Gleichrichterröhren unempfindlicher als Schloemilchzellen und Kristall-Detektoren. Erst der Einbau eines Steuergitters zwischen Faden und Anode durch L. de Forest brachte 1907 in der Audion-Schaltung infolge der etwa 10fachen Verstärkung der Röhre eine höhere Empfindlichkeit als die der Detektoren. Nachteilig bei den damals Stück für Stück handgefertigten Röhren war jedoch das nur geringe und oft verschieden hohe Vakuum mit Restgasen (sog. »weiche Röhren«), die dadurch von Röhre zu Röhre streuende Arbeitspunkt-Einstellung mit Heiz- und Anodenspannung und die ungenügende Lebensdauer der Tantal-Heizfäden (35 ... 100 Stunden). L. de Forests Röhrenbauer stellten z. B. von 1909 bis 1913 mit einigen technischen Verbesserungen steigend etwa 1 bis 3 pro Tag her. Der Einsatz des Audions als NF-Fernsprech-Verstärker scheiterte infolge falsch bemessener Bauelemente. Erst nach dem Patent des Österreichers R. v. Lieben 1910 mit einer »weichen« Röhre als NF-Verstärker gelang es 1912, brauchbare Fernsprechverstärker in deutschen Fernleitungen einzusetzen, unabhängig davon H.D. Arnold (USA) 1913 mit Hochvakuumröhren New York - Washington.
 

Fruehe Roehrenformen
Links: Flemming-Detektor (1905) - Mitte: de Forest Detektor (Audion/1907)
Rechts: Lieben-Verstaerkerroehre (1910)
Bilder: H. Thurn (1920)

Der praktische Betrieb der Liebenröhre mit ihren Ouecksilberdampf-Restgasen war allerdings wegen des temperaturabhängigen Vakuums immer noch problematisch. Erst der Übergang auf sog. »harte Röhren« mit wesentlich besserem Vakuum (Hochvakuum) und Ausbau der theoretischen Grundlagen ab etwa 1911 in verschiedenen Ländern verbesserte die Röhreneigenschaften so, dass sie mehr und mehr praktische Bedeutung in Fernsprechverstärkern und Funkempfängern bekamen. Wichtige Entdeckungen waren hierbei die Hochfrequenz-Verstärkung mit Röhren (0. v. Bronk 1911) und die Rückkoppelung (A. Meißner 1913). Letztere ermöglichte, mit Röhren ungedämpfte Wellen zu erzeugen, indem ein Teil der im Ausgangskreis verstärkten HF-Schwingung auf den Eingangskreis der Röhre zurückgekoppelt wurde. Der Einsatz der Rückkopplung zur Entdämpfung des Audion-Schwingkreises bei Empfängern (z.T. über hundertfache Empfindlichkeitssteigerung) gelang in praktisch brauchbarer Form erst ab 1918.
Verschiedene Forschergruppen - besonders in den USA - arbeiteten daran, die Unzulänglichkeiten der »weichen« bzw. der gasgefüllten Röhren zu beheben. 1913 erreichte Langmuir ein ausreichend hohes Vakuum durch bessere Pumpen und Entgasung der Elektroden durch Aufheizen beim Pumpvorgang. Seine amerikanischen Patentanmeldungen regten in Deutschland die Telefunken- und Siemenslaboratorien zu eigenen Entwicklungen an. Im Juli 1914 stellte H. Rukop ersten Hochvakuum-Röhren für Verstärker und Empfänger zur Verfügung. 1916 folgten die ersten Senderöhren mit 15 bis 20 Watt Leistung, die dann systematisch zu immer größeren Ausführungen für hohe Anodenspannungen und Leistungen von 200 Watt bis ca. 2 Kilowatt weiterentwickelt wurden. Nach dem Krieg entstanden für Landstationen luftgekühlte Hartglasröhren von 10 kW Leistung (60 cm hoch) und erste wassergekühlte Röhre mit Kupfer-Außenanoden. 1928 gab es bereits eine wassergekühlte Senderöhre für 20 kW-Telegrafie- bzw. 7-kW-Telefonieleistung, auch im Kurzwellenbereich.
Während des Ersten Weltkrieges wurden Röhrensender für ungedämpfte Wellen größerer Leistung (z.B. 1 kW) nur bei der Marine eingesetzt. Das Heer rüstete die in immer größerer Zahl benötigten Funktrupps praktisch ausschließlich mit Löschfunkenstationen aus (Detektorempfänger, ab 1917 z. T. mit zusätzlichen Röhrenverstärkern, vereinzelt auch Audion-Empfänger). Erst gegen Ende des Krieges wurden noch tragbare Röhrengeräte ausgeliefert: 8- und 15-W-Geräte mit 2-Kreis-Rückkopplungs-Audionempfänger von Telefunken (ca. 400 Stück), 10-W-Geräte von Lorenz (Stückz. unbekannt).

Das Ende der Funkentelegrafie mit gedämpften Wellen
Der zivile Seefunk in Deutschland wurde beim Beginn des Ersten Weltkrieges 1914 praktisch stillgelegt. Die Küstenfunkstellen an Nord- und Ostsee übernahm die Marine. Im Laufe des Krieges stieg der Bedarf an Funkanlagen immer stärker an. Gab es am Kriegsanfang 8 Heeres-Funkabteilungen, waren es am Ende 1918 247. Telefunken fertigte vor allem Löschfunkensender und Detektorempfänger für tragbare, fahrbare und feste Heeresstationen, für Luftschiffe, Flugzeuge und Kriegsschiffe. Lorenz lieferte Lichtbogensender für die Marine und den Hauptanteil von Löschfunkenstationen für U-Boote (0,6 und 1,4 kW). Das Kriegsende stoppte dann die Fertigung von Funkeinrichtungen bei allen deutschen Funkfirmen. Sämtliche Handelsschiffe über 1 600 BRT und die Hälfte der Schiffe von 1 000-1 600 BRT mussten abgegeben werden, so dass die DEBEG 1918 nur noch 182 Stationen kleinerer Handelsschiffe betreute. Die Post übernahm wieder die während des Krieges von der Marine besetzten Küstenfunkstellen für den öffentlichen Verkehr. 1921 begann der Wiederaufbau der Schiffahrt und die Ausrüstung mit Röhrensendern für ungedämpfte Wellen (1 kW bei Telegrafie, 400 W bei Telefonie) und Audion-Röhrenempfängern. Die noch vorhandenen Löschfunkensender wurden weiter benutzt. Auch die Reichswehr setzte aus finanziellen Gründen bis etwa 1924 bei den bespannten und motorisierten Einheiten noch Löschfunkensender ein, desgl. die Marine bei den wenigen verbliebenen Kriegsschiffen.
Mit dem weltweit immer umfangreicheren Einsatz von Röhrensendern von ungedämpften Wellen für Telegrafie und Telefonie wurden die breitbandigeren und weniger frequenzkonstanten Sender mit gedämpften Wellen (B-Wellen, Sendeart B) mehr und mehr außer Betrieb genommen. Bei den Küstenfunkstellen der Deutschen Reichspost geschah dies bis 1932. Die Umstellung bei den Schiffen mit vorhandenen Löschfunkenstationen fand langsamer statt. International wurden die einzelnen Schritte für das Auslaufen des B-Wellenbetriebes in den Vollzugsordnungen der Weltfunkverträge von 1912 (London), 1927 (Washington), 1938 (Kairo) und 1959 (Genf) festgelegt:

1912: Sendeeinrichtungen, bei denen die ausgestrahlten Wellen mit einer direkt in die Antenne geschalteten Funkenstrecke erzeugt werden, sind nicht mehr gestattet  (Ausnahmen: Seenot, Stationen mit Sender-Eingangsleistungen unter 50 Watt)
1927: 1. Neue Sender für B-Wellen dürfen künftig (ab 1. 1. 1929?) bei Land- und festen Funkstellen nicht mehr errichtet werden (Landfunkstellen: Küstenfunkstellen, Boden-Flugfunkstellen). Funkstellen der festen Dienste wie z.B. Überseefunk, Inlands- und Europafunk (jedoch ohne Rundfunk), Sonderdienste (Funkfeuer, Peilstellen, Zeitzeichen u. ä.).
1927: 2. Neue Sender für B-Wellen dürfen ab 1. 1. 1930 auf Schiffen und Luftfahrzeugen nicht mehr errichtet werden. Ausnahme: Sender mit weniger als 300 Watt Wechselstromleistung am Eingang des Hochspannungs- Transformators (entsprechend etwa 100 ... 200 Watt Hochfrequenzleistung).
1927: 3. Die Verwendung von B-Wellen unter 375 kHz (Lang- und Längstwellen) ist außer für bestehende Landfunkstellen ab 1. 1. 1930 untersagt.
1927: 4. Bei Landfunkstellen ist die Verwendung von B-Wellen (alle Frequenzen) ab 1. 1. 1935 untersagt.
1927: 5. Bei allen anderen Funkstellen ist die Verwendung von B-Wellen ab 1. 1. 1940 untersagt. Ausnahme: Sender unter 300 Watt Eingangsleistung.
1938: 1. Die Verwendung von B-Wellen ist allen Funkstellen untersagt. Ausnahmen: Seefunkstellen auf den Frequenzen 375 kHz Peilung), 425 kHz (Verkehr), 500 kHz (Seenotwelle).
1938: 2. Ab 1. 1. 1940 dürfen Seefunkstellen diese Frequenzen nur noch mit Sendern unter 300 Watt Eingangsleistung benutzen.
1938: 3. Die Verwaltungen werden sich bemühen, alle B-Wellen - außer 500 kHz - sobald als möglich aufzugeben.
1959: Die Aussendungen der Sendeart B sind ab Mai 1961 allen Funkstellen untersagt.   Jedoch dürfen bestehende Funkstellen (Seefunkstellen unter 300 Watt Eingangsleistung) bis zum 1. 1. 1966 ausschließlich für Notanrufe und Notverkehr  davon Gebrauch machen.

Das bedeutete, dass die in den Wiederaufbaujahren nach dem Zweiten Weltkrieg tatsächlich noch vereinzelt als Notsender vorhandenen Löschfunkensender von Schiffen bis 1961 zum Peilen, zur Verkehrsabwicklung und auf der Seenotwelle 500 kHz (600 m) benutzt werden durften, letzteres sogar bis Ende 1965. Immerhin entspricht dies einer möglichen Einsatzzeit der Telegrafie mit gedämpften Wellen von mehr als 60 Jahren, von 1897 bis in ein Jahrzehnt, in dem die Halbleitertechnik bereits begann, die Elektronenröhre zu verdrängen.

Quellenhinweise
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