Deutsche Funkmeßtechnik im Zweiten Weltkrieg

Die Entwicklung der deutschen Funkmeßtechnik in den Jahren vor und insbesondere während des Zweiten Weltkrieges war in vielerlei Hinsicht von äußeren und nicht­technischen Einflüssen geprägt. Die politische Führung jener Epoche zeigte nur sehr begrenztes Interesse für die Möglichkeiten, die Radar bot. In Anbetracht der ungün­stigen Randbedingungen, unter denen die deutschen Ingenieure gezwungen waren zu arbeiten, müssen ihre fundamentalen und weitsichtigen Errungenschaften umso mehr gewürdigt werden. Im folgenden sollen einige repräsentative Schrittmacher der Radartechnik vorgestellt werden.

Freya entstand als Ergebnis der Arbeiten der GEMA auf dem Gebiet des Pulsradars und wurde erstmals 1938 von der Marine zur Küstenüberwachung eingesetzt. Das Gerät arbeitete auf einer Frequenz von 125 MHz und verfügte über eine Ausgangs­leistung von 8 kW. Nach der anfangs angewandten, relativ ungenauen Maximum­peilung wurde ab 1940 das sog. Minimumpeilverfahren eingeführt, das mit zwei schielenden Antennendiagrammen arbeitete, deren Schnittpunkt eine scharfe Null­stelle aufwies. Die Winkelpeilgenauigkeit erreichte damit einen Wert von ± 0.8°.

    
Erstes Freya-Gerät auf Wangerooge und die erste Serienausführung

Seine Feuerprobe bestand das Freya-Gerät am 18. Dezember 1939 auf der Nord­seeinsel Wangerooge, als mit seiner Hilfe ein britischer Bomberverband auf eine Entfernung von 130 km im Anflug auf die Deutsche Bucht entdeckt wurde. Der darauf folgende Einsatz deutscher Abfangjäger kann wohl als die erste durch Radar unter­stützte Aktion der Luftwaffe gelten.

Kaum jemand denkt heute daran, daß die Wurzeln moderner phasengesteuerter Radare in eine Zeit vor mehr als 60 Jahren zurückreichen. Die Fernsuchanlage Mammut 1 war ein Frühwarngerät mit einer Antenne von beeindruckendem Ausmaß. Sie bestand aus acht Freya-Antennen und spannte eine Fläche von 10 m x 25 m auf. Die Strahlrichtung konnte mittels sog. Wellenschieber im Azimut elektronisch um ±_50° geschwenkt werden. Mammut 1 war in der Lage, von der deutschen Nordsee­küste aus den Luftraum von der Kanalküste bis zu den britischen Midlands zu über­wachen.

  
Fernsuchanlage Mammut 1 und Phasenschieber zur elektronischen Strahlschwenkung

Im März 1939 stellte TELEFUNKEN das Flakzielgerät Würzburg mit seiner charak­teristischen Parabol-Reflektorantenne vor. Sie hatte einen Durchmesser von 3 m, das Gerät arbeitete bei einer Frequenz von 565 MHz und erreichte mit 8 kW Puls­leistung eine instrumentierte Reichweite von 40 km. Würzburg C verfügte als Verbes­serung gegenüber der Version A über eine Antenne mit einem exzentrisch rotieren­den Speisedipol anstelle eines feststehenden, sodaß das Antennendiagramm auf einem Kegelmantel umlief und eine Minimumpeilung in zwei Ebenen möglich war.  Seine Meßgenauigkeit erreichte mit maximalen Fehlerwerten von ± 25 m bis ± 40 m für die Entfernung und von ± 0.5° für den Azimut- und Elevationswinkel eine beacht­liche Präzision. Bis zum Kriegsende wurden 4000 Würzburg-Geräte gebaut.

          
Würzburg A und Würzburg-Riese

Zur Unterstützung der Jägerführung durch Freya wurde das Gerät Würzburg-Riese als Zielverfolgungsradar eingeführt. Es besaß einen Parabolspeigel von 7.4 m Durchmesser und eine dadurch vergrößerte Reichweite von bis zu 70 km.

Ein weiterer Meilenstein deutscher Radartechnik war die Leitstrahlanlage Knickebein, eines der ersten Überhorizont-Versuchsgeräte. Im Jahr 1941 wurde es von TELEFUNKEN in Betrieb genommen. Die Betriebsfrequenz lag bei 30 MHz, also am oberen Ende des Kurzwellenbereichs. Durch Nutzung der Reflexion der abgestrahl­ten und empfangenen Signale an leitenden Ionosphärenschichten und an der Erd­oberfläche wurden Reich­weiten von mehreren tausend Kilometern erreicht.

Leitstrahlanlage Knickebein

Einer der wichtigsten Vertreter im Bereich der Bordradare war das ebenfalls von TELEFUNKEN entwickelte Gerät Lichtenstein BC für Nachtjäger. Es war im Herbst 1941 einsatzbereit, arbeitete bei einer Frequenz von 490 MHz und verfügte über eine Ausgangsleistung von 1.5 kW. Seine Antenne bestand aus vier Quadranten zu jeweils vier Dipolen und Reflektoren. Die Quadranten konnten über einen mecha­nisch rotierenden kapazitiven Schalter einer kreisförmigen Phasenleitung gespeist werden, wodurch ein konisch rotierender Strahl entstand. Die Zielverfolgung war damit durch eine zweidimensionale Minimumpeilung möglich. Auf eine Reichweite von 4 km konnte eine Entfernungsmeßgenauigkeit von ± 100 m mit einem maximalen Winkel­fehler von ± 2.5° erzielt werden.

FuG 202 Lichtenstein BC installiert in einer Ju 88

Spätere Ausführungen mit der Bezeichnung Lichtenstein SN2 wurden bei vergleichs­weise tiefen Frequenzen unter 100 MHz eingesetzt um deren Reichweite zu erhöhen. Mehr als 2000 Geräte wurden gebaut.

Parallel zu den Aktivitäten bei TELEFUNKEN entwickelten SIEMENS und das FFO die Neptun-Gerätefamilie, vorgesehen für kleinere Flugzeuge. Als eine von mehreren Varianten wurde das Gerät FuG 218 V2 in einer Stückzahl von über 150 Exemplaren gebaut. Sein Frequenzbereich lag zwischen 162 und 187 MHz, die Sendeleistung bei 2 kW. Wie bei Lichtenstein kam als Antenne eine Dipol/Reflektor-Gruppe zum Einsatz.

FuG 218 V2 Neptun in einer Me 262

Das erste deutsche Bordradar mit den wesentlichen Merkmalen späterer Nachkriegs­geräte wurde im Jahr 1943 bei TELEFUNKEN fertiggestellt und trug die Bezeichnung Berlin N1A. Es arbeitete bei einer Frequenz von 3.3 GHz und verfügte über eine Parabol-Reflektorantenne von 70 cm Durchmesser und rotierendem Speisedipol. Das komplette Radar wurde von einem hölzernen Radom abgedeckt. Die von einem Magnetron-Sender erzeugte Ausgangsleistung von 15 kW ermöglichte eine Reich­weite von 9 km gegen Luftziele. Insgesamt wurden 25 Berlin-Geräte gebaut.

Bordradar Berlin N1A

Der Anwendung von Radar auf Schiffen kam zumindest zu Beginn des Krieges wesentlich geringere Bedeutung zu als der für Boden- oder Bordradare in Flug­zeugen. Erst die positiven Erfahrungen, die die Marine im Kampfeinsatz mit Versuchsgeräten an Bord von Schiffen sammelte, öffnete deren Akzeptanz für die neue Technik. Viele taktische Regeln schienen nun ihre Bedeutung zu verlieren: es existierte kein Unterschied mehr zwischen Tag und Nacht, schlechte Sicht infolge von Regen oder Nebel war kein Hindernis mehr.

Die ersten Seetakt-Geräte (von: seetaktisch) waren unmittelbare Ergebnisse der Entwicklungen der GEMA im Jahr 1935. Als erstes Schiff wurde das Panzerschiff Admiral Graf Spee 1938 mit einem FuMG 38 G ausgerüstet. Das Gerät verfügte über eine Ausgangsleistung von 1 kW bei einer Frequenz um 500 MHz. Infolge der expo­nierten Montage an der Mastspitze konnten Schiffsziele auf 25 km Entfernung geortet werden. Der maximale Winkelpeilfehler lag im Bereich von ± 5°.

FuMG 38 G (von einem Segeltuch abgedeckt) montiert am Mast der Admiral Graf Spee

In den Jahren nach 1939 wurden Seetakt-Geräte auf einer großen Zahl deutscher Schiffe installiert. Auch als Bodenradare wurden sie ab 1942 entlang der deutschen Küsten und in den besetzten Gebieten eingesetzt.

Darüber hinaus wurden Würzburg und Lichtenstein-Geräte  von der Marine für die Verwendung an Bord von Schiffen wie auch an Land modifiziert. Selbst U-Boote wurden mit Radar ausgerüstet, allerdings unter großen Schwierigkeiten, verursacht durch erhebliche Platzbeschränkungen und widrige Umweltbedingungen beim Betrieb.