Durch den Fels funken: Erstes Buch über DIY-Höhlenradio erschienen

Was geschehen ist: Ein technischer Durchbruch für die Untergrund-Kommunikation

Die Kommunikation in tiefen Höhlensystemen stellt seit jeher eine enorme Herausforderung für Forscher und Rettungskräfte dar. Herkömmliche Technologien wie Mobilfunk, WLAN oder klassischer UKW-Funk versagen in der Tiefe vollständig, da massives Gestein die elektromagnetischen Wellen nahezu vollständig absorbiert. Ein neu erschienenes Fachbuch des britischen Funkamateurs Mike Bedford, der unter dem Rufzeichen G4AEE bekannt ist, schließt nun eine langjährige Wissenslücke. Unter dem Titel „Cave Radio – Underground Communication for Cave Rescue, Cave Exploration and More“ liefert Bedford erstmals eine fundierte und umfassende Anleitung, wie man mittels spezieller DIY-Technik durch hunderte Meter Fels kommunizieren kann. Das Werk, das im Jahr 2025 bei der RSGB erschienen ist, richtet sich sowohl an technisch versierte Funkamateure als auch an Experten der Höhlenrettung. Es beschreibt verschiedene Ansätze, von einfachen Einleiter-Telefonen bis hin zur komplexen „Through the Earth“-Technologie (TTE), die Signale direkt durch massiven Kalkstein schickt. Damit wird eine Lücke geschlossen, die bislang nur durch spezialisierte, oft teure Industrielösungen oder schwer zugängliche Fachliteratur abgedeckt war. Das Buch bietet auf 160 Seiten eine detaillierte Aufarbeitung der physikalischen Grundlagen sowie praktische Bauanleitungen, die es ermöglichen, mit vergleichsweise günstiger Hardware eine zuverlässige Verbindung aus der Tiefe an die Oberfläche herzustellen.

Die Einzelheiten: Technik, Bauteile und physikalische Methoden

Das Buch von Mike Bedford deckt ein breites Spektrum an Übertragungswegen ab. Ein besonders spektakulärer Ansatz ist die TTE-Kommunikation. Hierbei werden zwei jeweils 50 Meter lange Drähte am Boden ausgelegt und an ihren Enden geerdet. Anstatt die Funkwellen durch die Luft zu schicken, wird das Gestein selbst als Übertragungsmedium genutzt. Damit lassen sich Entfernungen von bis zu einem Kilometer durch massiven Kalkstein überbrücken. Die Hardwareanforderungen für einen Prototyp sind dabei erstaunlich gering: Bedford beschreibt den Einsatz eines umgebauten 10-Watt-Megafons als Sender, ergänzt durch einen Audioverstärker und eine USB-Soundkarte als Empfänger. Das Sprachsignal kann anschließend direkt über den Audioeingang eines Laptops abgehört werden. Neben der TTE-Technik erläutert das Buch auch Einleiter-Telefone, bei denen lediglich ein einziges Kabel benötigt wird, während die Erde als Rückleiter fungiert. Für die Kommunikation innerhalb von Höhlengängen, bei denen die Signale durch die Luft übertragen werden, setzt Bedford auf LoRa-basierte Repeaterketten. Mit zehn solcher Geräte lassen sich in Höhlengängen etwa 300 Meter überbrücken. Die Reichweite kann durch den Einsatz weiterer Repeater-Knoten, wie sie etwa von Paweł Krawczyk beschrieben werden, deutlich gesteigert werden. Das Buch ist somit ein technisches Kompendium, das von der theoretischen Physik bis zur praktischen Umsetzung alles abdeckt.

Hintergrund: Die Notwendigkeit der Untergrund-Kommunikation

Die Entwicklung von Höhlenfunkgeräten ist kein reines Hobbyprojekt, sondern eine lebenswichtige Notwendigkeit. In der Höhlenforschung und insbesondere bei Rettungseinsätzen unter Tage ist die Kommunikation der kritische Faktor. Wenn Menschen hunderte Meter unter der Erde festsitzen, ist eine Verbindung zur Außenwelt oft die einzige Möglichkeit, Hilfe zu koordinieren und den Zustand der Verunglückten zu überwachen. Die Geschichte der Höhlenrettung hat gezeigt, dass herkömmliche Kommunikationsmittel in diesem Umfeld völlig unzureichend sind. Bereits in der Vergangenheit gab es verschiedene Ansätze, um dieses Problem zu lösen. Die Arbeitsgemeinschaft Höllochforschung in der Schweiz entwickelte beispielsweise das System „Cave-Link“, das im Frequenzbereich zwischen 20 und 140 kHz arbeitet. Dieses System ermöglicht die Übertragung von Textnachrichten und Sensordaten mit einer Geschwindigkeit von 104 Bit/s und hat sich als äußerst zuverlässig erwiesen. Auch die Cave Radio & Electronics Group (CREG) in Großbritannien leistet seit 2001 Pionierarbeit und stellt Rettungsteams das sogenannte „HeyPhone“ zur Verfügung. Dabei handelt es sich um ein Einseitenband-Funkgerät (SSB), das auf einer Frequenz von 87 kHz arbeitet und Sprache effektiv durch den Fels überträgt. Diese Systeme bilden das Fundament, auf dem Bedford nun aufbaut.

Die Beteiligten: Institutionen und Experten im Fokus

An der Entwicklung und Verbreitung dieser speziellen Kommunikationstechnik sind diverse Akteure beteiligt. Mike Bedford, der Autor des Buches, bringt seine langjährige Erfahrung als Funkamateur und seine Forschungstätigkeit, unter anderem in Zusammenarbeit mit der University of Exeter, in das Werk ein. Auf institutioneller Seite spielt die European Cave Rescue Association eine zentrale Rolle, da sie einen europaweiten Kommunikationskatalog pflegt, der Standards für Rettungseinsätze definiert. In Deutschland ist die Bayerische Bergwacht ein wichtiger Anwender, die regelmäßig den Einsatz von Systemen wie Cave-Link trainiert. Ein historisch bedeutsames Beispiel für den Einsatz dieser Technik war die Rettung aus der Riesending-Schachthöhle bei Berchtesgaden im Jahr 2014. Damals wurden neben Telefonkabeln auch Cave-Link-Systeme genutzt, um aus einer Tiefe von fast 1000 Metern eine Verbindung zur Oberfläche aufrechtzuerhalten. Auch die Bundesnetzagentur ist ein entscheidender Akteur, da sie die rechtlichen Rahmenbedingungen für den Betrieb solcher Anlagen schafft. Sie hat induktive Funkanwendungen im Frequenzbereich von 9 bis 30.000 kHz in Deutschland zugelassen, was den legalen Nachbau und Betrieb der von Bedford beschriebenen Geräte in Deutschland ermöglicht.

Einordnung: Warum dieses Buch eine Zäsur darstellt

Einzuordnen ist das Erscheinen dieses Buches als wichtiger Schritt zur Demokratisierung von Spezialwissen. Bisher war das Know-how über Höhlenfunk in kleinen, hochspezialisierten Kreisen gebündelt oder in verstreuten technischen Berichten verborgen. Dass nun ein umfassendes Handbuch vorliegt, bedeutet eine signifikante Erleichterung für die Ausbildung neuer Rettungskräfte und für die Arbeit von Höhlenforschern weltweit. Den Berichten zufolge ist die Technik zwar bereits bei professionellen Rettungsorganisationen etabliert, doch der Zugang für die breitere Gemeinschaft der Funkamateure war bisher erschwert. Die Kombination aus physikalischem Verständnis und konkreten DIY-Anleitungen macht das Buch zu einem Standardwerk. Es zeigt auf, dass man für komplexe Probleme nicht zwingend auf teure Industrieprodukte angewiesen ist, sondern mit fundiertem technischem Wissen und kostengünstiger Hardware, etwa auf Basis von LoRa-Modulen oder modifizierten Audio-Komponenten, leistungsfähige Lösungen schaffen kann. Die regulatorische Zulassung durch die Bundesnetzagentur unterstreicht zudem, dass diese Art der Kommunikation nicht nur technisch machbar, sondern auch in einem legalen Rahmen betrieben werden kann, was die Hemmschwelle für den Nachbau deutlich senkt.

Offene Fragen und wie es weitergeht

Der Quelltext lässt einige Fragen offen, die über die rein technische Anleitung hinausgehen. So bleibt etwa unklar, wie hoch die Fehlerraten bei den verschiedenen Systemen unter extremen Bedingungen, etwa bei stark wasserführenden Höhlen oder bei sehr instabilem Gestein, in der Praxis ausfallen. Auch die Frage der Energieversorgung der Geräte bei tagelangen Rettungseinsätzen wird nur am Rande durch die Erwähnung von Prototypen gestreift. Wie sich die Reichweite bei unterschiedlichen Gesteinsarten – etwa Granit im Vergleich zu Kalkstein – exakt verändert, bleibt eine Herausforderung, die Anwender wohl in der Praxis selbst erfahren müssen. Hinsichtlich der Zukunft ist zu erwarten, dass die im Buch beschriebenen Methoden durch die Verbreitung des Wissens weiter verfeinert werden. Da das Buch als erste umfassende Anleitung gilt, ist davon auszugehen, dass sich in den kommenden Jahren eine wachsende Community um den Nachbau und die Optimierung dieser Geräte bilden wird. Die European Cave Rescue Association wird vermutlich weiterhin eine zentrale Rolle bei der Standardisierung spielen, während die technische Entwicklung, getrieben durch günstigere Mikrocontroller und Funkmodule, weiter an Fahrt aufnehmen dürfte. Es bleibt abzuwarten, ob die im Buch dokumentierten Bauanleitungen in Zukunft auch in deutschen Fachkreisen zu einer breiteren Nutzung von DIY-Lösungen führen werden.