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Topic 090.06

Grundlagen der VHF-Ausbreitung und Frequenzzuteilung

VHF (Very High Frequency) im Bereich 118.000–136.975 MHz ist das Rückgrat der Sprechfunkkommunikation in der zivilen Luftfahrt – auch im Schweizer Luftraum, wo du als PPL(H)-Pilot mit Skyguide, Tower- und Info-Frequenzen, FIS und unkontrollierten Flugplätzen arbeitest. Verstehst du, wie sich VHF-Wellen ausbreiten, weisst du, warum die Reichweite stark von der Flughöhe abhängt, warum hinter einem Bergmassiv plötzlich Funkstille herrscht und warum 8.33-kHz-Kanalraster heute Standard sind. Im Topic 090.06 geht es um genau diese physikalischen und regulatorischen Grundlagen: Wellenausbreitung, Sichtlinien-Prinzip, Reichweitenformel sowie die internationale Frequenzzuteilung durch ICAO und ITU. Dieses Wissen ist nicht nur Prüfungsstoff für die BAZL-Theorie, sondern entscheidet im Cockpit, ob du im Tessiner Talkessel oder auf Alpenüberflug die richtige Frequenz und Höhe wählst, um gehört zu werden.

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Allgemeine Grundsätze der VHF-Wellenausbreitung

VHF-Wellen breiten sich quasi-optisch aus – also nahezu in gerader Linie ("line of sight"). Im Gegensatz zu HF werden sie nicht an der Ionosphäre reflektiert und folgen auch nicht der Erdkrümmung. Das bedeutet: Sobald ein Hindernis (Berg, Erdkrümmung) zwischen Sender und Empfänger steht, bricht die Verbindung ab. Genau das spürst du als Helikopter-Pilot im Wallis oder Graubünden: Unter Kammhöhe in einem engen Tal erreichst du Geneva Information oft schlicht nicht.

Die maximale Reichweite hängt direkt von der Flughöhe ab. Eine gängige Faustformel lautet: D (NM) ≈ 1.23 × √h (ft), wobei h die Höhe über der Bodenstation in Fuss ist. Auf 3'000 ft AGL ergibt das rund 67 NM Sichtweite, auf 10'000 ft bereits etwa 123 NM. Reflexionen an Geländekanten können zudem Mehrwegempfang und Auslöschungen erzeugen – hörbar als verzerrte oder "hohle" Übertragung.

Die Sendeleistung der typischen Bord-VHF liegt bei 5–25 W. Mehr Leistung bringt bei Sichtlinien-Ausbreitung wenig – Höhe ist immer der bessere Hebel als Watt.

Frequenzband und Kanalraster

Der Luftfahrt-VHF-Sprechfunk nutzt das Band 118.000 bis 136.975 MHz mit Amplitudenmodulation (AM, A3E). Seit 2018 ist in Europa flächendeckend das 8.33-kHz-Kanalraster verpflichtend, das den älteren 25-kHz-Raster ablöste, um den Frequenzmangel zu entschärfen. Ein "Kanal" 118.005 entspricht dabei einer realen Frequenz nahe 118.00833 MHz – die Anzeige im Funkgerät ist eine Kanalnummer, kein exakter Frequenzwert.

Notfrequenzen sind international standardisiert: 121.500 MHz (zivile Notfrequenz, VHF Guard) wird in jedem Flugfunkgerät überwacht oder mitgehört, 123.100 MHz ist SAR-Frequenz. In der Schweiz nutzt REGA zusätzlich eigene Frequenzen, die du als PPL(H)-Pilot aber nur in speziellen Operationen anwählst.

Frequenzzuteilung – ICAO und ITU

Die globale Aufteilung der Funkfrequenzen erfolgt durch die International Telecommunication Union (ITU), die das VHF-Aeronautical-Mobile-Band weltweit für die Luftfahrt reserviert. Die ICAO regelt im Annex 10 die konkrete Nutzung (Kanalabstand, Modulation, Verfahren). Auf nationaler Ebene weist das BAZL in der Schweiz einzelne Frequenzen den Flugplätzen, FIS-Sektoren und Skyguide-Sektoren zu und publiziert diese im AIP Switzerland sowie auf den Anflugkarten. Frequenzen werden so gewählt, dass benachbarte Stationen sich geografisch nicht stören – ein Tower in Sion und einer in Bern können dieselbe Frequenz nutzen, weil die Sichtlinien-Reichweite begrenzt ist.

Relevanz für die BAZL-Prüfung

In der Theorieprüfung tauchen typischerweise Aufgaben zu Reichweite vs. Flughöhe, Notfrequenzen, dem 8.33-kHz-Raster und zur Frage auf, warum VHF nicht über den Horizont reicht. Das Verständnis der Sichtlinien-Physik hilft dir auch, Multiple-Choice-Fallen zu vermeiden – etwa die Frage, ob "höhere Sendeleistung" das Reichweitenproblem im Tal löst (Antwort: nein, mehr Höhe ist nötig).

Beispielkarten

Karten aus diesem Topic, wie sie in der App aussehen.

Wodurch wird die Reichweite einer VHF-Verbindung begrenzt?

Durch den Radio-Horizont. Da VHF geradlinig läuft, ist die maximale Reichweite durch die Erdkrümmung und die Antennenhöhen von Sender und Empfänger begrenzt.

Höher fliegende Luftfahrzeuge haben dadurch eine grössere VHF-Reichweite, weil ihr Sichthorizont weiter reicht. Eine Bodenstation auf Meereshöhe kann ein hochfliegendes Flugzeug auf 200+ NM noch erreichen, ein anderes Flugzeug am Boden aber nur wenige NM.

Welche physikalischen Eigenschaften bestimmen die Reichweite der VHF-Wellenausbreitung im Luftfunk?

Die VHF-Wellenausbreitung erfolgt quasi-optisch (Line-of-Sight, Sichtlinienausbreitung). Die Reichweite ist deshalb primär durch den Funkhorizont begrenzt und hängt vor allem von der Höhe von Sender und Empfänger ab — je höher das Flugzeug, desto grösser die Reichweite.

VHF-Wellen folgen weder der Erdkrümmung (wie LF/MF-Bodenwellen) noch werden sie nennenswert an der Ionosphäre reflektiert (wie HF-Raumwellen). Sie breiten sich näherungsweise geradlinig aus. Hindernisse wie Berge oder die Erdkrümmung selbst blockieren das Signal. Daher ist die nutzbare Reichweite stark von der Flughöhe abhängig: Ein Flugzeug in Reiseflughöhe erreicht eine Bodenstation auf wesentlich grössere Distanz als ein Flugzeug am Boden.

Warum ist der Radio-Horizont leicht weiter als der geometrische Horizont?

Wegen der atmosphärischen Refraktion. Die VHF-Wellen werden in der Troposphäre leicht gebeugt und reichen dadurch etwas über den geometrischen Sichthorizont hinaus.

Dichtegradienten in der Atmosphäre brechen die Wellen leicht nach unten. Der nutzbare Funkhorizont ist deshalb rund 15 % grösser als der rein geometrische Horizont.

Fragen, die du beantworten können solltest

FAQ

Wie weit reicht ein VHF-Funkgerät im Helikopter?

Die Reichweite hängt fast ausschliesslich von der Flughöhe über der Bodenstation ab, nicht von der Sendeleistung. Als Faustformel gilt D (NM) ≈ 1.23 × √h (ft). Auf 1'000 ft AGL erreichst du rund 39 NM, auf 5'000 ft etwa 87 NM. Hindernisse wie Bergketten unterbrechen die Sichtlinie sofort – im Schweizer Alpenraum kann es daher passieren, dass du in einem Tal trotz nominal genügender Höhe keine Verbindung zu Skyguide hast.

Was ist das 8.33-kHz-Kanalraster?

Das 8.33-kHz-Raster teilt das VHF-Luftfahrtband in dreimal mehr Kanäle auf als der alte 25-kHz-Standard. Seit 2018 ist es in Europa unterhalb wie oberhalb FL195 verpflichtend. Ein 8.33-Kanal wird mit fünf Nachkommastellen angezeigt (z. B. 119.755), entspricht aber nicht exakt dieser Frequenz – es ist eine Kanalnummer. Jedes moderne Bordfunkgerät für die Schweiz muss 8.33-fähig sein, sonst darfst du im kontrollierten Luftraum nicht operieren.

Welche Frequenz nutze ich im Notfall?

Die internationale zivile Notfrequenz ist 121.500 MHz ("Guard"). Sie wird von Flugverkehrsdiensten ständig mitgehört. 123.100 MHz ist die internationale SAR-Frequenz (Search and Rescue). Im Notfall solltest du wenn möglich auf der aktuell genutzten Frequenz bleiben (Mayday-Call an die kontaktierte Stelle), da diese deine Position bereits kennt. 121.500 ist die Rückfallebene, wenn du keinen Kontakt herstellen kannst.

Warum hilft mehr Sendeleistung nicht gegen schlechten Empfang im Tal?

Weil VHF-Wellen sich quasi-optisch ausbreiten. Wenn ein Bergmassiv zwischen dir und der Bodenstation steht, blockiert es das Signal physikalisch – egal wie stark du sendest. Die einzige wirksame Lösung ist Höhe gewinnen, damit eine Sichtlinie über das Hindernis entsteht. Deshalb sind in der Schweiz an strategischen Punkten Repeater installiert, etwa für FIS-Frequenzen, um die Abdeckung in alpinen Tälern zu verbessern.

Wer ist für die Frequenzzuteilung in der Schweiz zuständig?

Auf internationaler Ebene reserviert die ITU das VHF-Band 118–137 MHz für die Luftfahrt, die ICAO regelt im Annex 10 die technischen Standards. National vergibt das BAZL die konkreten Frequenzen an Flugplätze, Skyguide-Sektoren und FIS-Dienste. Veröffentlicht werden alle gültigen Frequenzen im AIP Switzerland sowie auf den VFR-Karten und Anflugblättern. Als Pilot bist du verpflichtet, die für deinen Flugabschnitt zutreffende Frequenz aus diesen offiziellen Quellen zu entnehmen.

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