Von HB9DRS (Hans-Peter Strub)
Im Mosaik beschrieb Christian Brülhart über seine Empfangsberichte über Sporadic-E-Öffnungen. Er konnte verschiedentlich UKW-Rundfunkstationen aus ganz Grossbritannien mit einfachen Mitteln in Uster empfangen. Das Phänomen E-Sporadic machen sich auch Radioamateure besonders auf 144 MHz und 50MHz für Weitverbindungen im Funkverkehr zu Nutze.
Wie und wann kommen solche Vorkommnisse überhaupt zustande? Dazu einige physikalische Erläuterungen dieser Ausbreitungsart für Weitverbindungen auf UKW Frequenzen. (UKW Bereich 30 – 300MHz) Selbst für erfahrene Funkamateure und Rundfunkhörer sind solche Verbindungen jedes mal ein Ereignis von grosser Bedeutung und Faszination. Für einen erfolgreichen Funkverkehr über Sporadic E sind Fachkenntnisse, Geduld und Ausdauer wesentliche Voraussetzungen.

Solche Weitverbindungen sind möglich, weil sich in einer bestimmten Höhe über der Erdoberfläche eine ionisierte Schicht bildet. Ionisierte Schichten sind leitend und somit auch reflektierend. Der Begriff Sporadic E oder abgekürzt Es, wird von der Tatsache abgeleitet, dass die Reflektion in der E-Schicht der Ionosphäre und nur sporadisch auftritt.

Eine Frage, die unter Kennern immer wieder gestellt wird: Wie kommen diese Schichten überhaupt zustande? Auf diese konkrete Frage gibt es bis heute noch keine einfache, eindeutige Antwort.

E-Schicht in der Atmosphäre

Mit Sicherheit bekannt ist, dass sich diese räumlich begrenzte Ionisation in der E-Schicht zu ganz bestimmten Jahres- und Tageszeiten bildet. Über das Zustandekommen dieser Schichten wurden schon verschiedene Thesen aufgestellt und auch wieder aufgegeben. Eine davon, die zwar einleuchtend, aber noch nicht eindeutig bewiesen ist, soll hier kurz skizziert sein: Horizontal verlaufende Höhenwinde in der Ionosphäre unterliegen dem sogenannten Windshear, d.h. einer Umkehr innerhalb einer geringern Höhendifferenz. Dabei können geladene Teilchen, die von verglühenden Meteoriten stammen, in den erwähnten Windkanälen zusammengetrieben werden und so eine mehr oder weniger reflektierende Schicht bilden. Im weiteren scheinen gute Es-Bandöffnungen immer in Zeiten ruhiger Erdmagnetik (Ak-Wert) aufzutreten. Dies würde darauf hinweisen, dass die Magnetfelder der Erde eventuell auch einen Einfluss auf die Bildung der Es-Schichten haben.

Die reflektierenden Schichten bilden sich in einer Höhe von 100 bis 110 km über der Erdoberfläche und haben eine Dicke von einigen hundert bis zu tausend Metern. Die Ausdehnung einer E-Schicht variiert sehr stark und lässt sich zudem nicht ohne weiteres ausmessen oder bestimmen. Eine einmal gebildete Schicht ist meist in Bewegung, sowohl in der Reflexionstätigkeit wie auch in der Grösse, was sich sehr deutlich darin manifestiert, dass die Signale zum Teil sehr starken Schwankungen unterworfen sind. Im weiteren bleibt die Es-Wolke nicht stationär, sondern sie wandert infolge der Erdrotation in westlicher Richtung. Die meisten Es-Bandöffnungen finden von Mitte Mai bis Mitte August statt. Die Dauer einer Es-Öffnung, variiert zwischen einigen Minuten und einigen Stunden, wobei bei längeren Öffnungen die Feldstärke erheblichen Schwankungen unterworfen ist. Die maximalen Reichweiten betragen ca. 2200 km. In den letzten Jahren wurden wesentlich grössere Distanzen getätigt, so z.B. zwischen Portugal und Israel oder in diesem Jahr von der Schweiz nach den Kanarischen Inseln. Es ist nicht ausgeschlossen, dass bei diesen Verbindungen zwei Es-Schichten im Spiel waren. Aus einer Auswertung von 4000 Es-Verbindungen (DUBUS-Hefte) auf 144 MHz geht hervor, dass die Es-Bandöffnungen zwischen 08:00 – 22:00 UTC zustande kommen.

Nicht nur für den Radioamateur ist dies Phänomen von Interesse, wie dies die Aussage von Christian Brülhart zeigt. Sobald die Grenzfrequenz einen bestimmten Wert erreicht, werden auch die zwischen 45 und 52 MHz arbeitenden Fernsehsender respektive deren Signale reflektiert und ergeben zum Teil einwandfreie Fernsehbilder. Dieses Phänomen lässt sich jedes Jahr feststellen und mehrheitlich können Fernsehsender aus Italien, Portugal, Spanien, den nordeuropäischen Ländern und Russland empfangen werden. Ebenfalls im europäischen FM Rundfunkband (87.5 bis 108 MHz). Auch hier zeigen sich jedes Jahr bei hohen Grenzfrequenzen bemerkenswerte Phänomene. Vielfach sind es nordeuropäische, wie auch spanische und portugiesische Stationen, die zum Teil stärker als die Lokal und Regionalsender einfallen, ja diese sogar überdecken.