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Abhörtechnik der Dreißiger: Nicht gerade unauffällig

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Rob Riddle

Vergessene Technologien Riesenohren aus Beton

Mit haushohen Stahlbetonschalen lauschten die Briten in den Zwanziger- und Dreißigerjahren nach feindlichen Flugzeugen. Die Akustik-Experimente entlang der Küste bescherten der Insel außergewöhnliche Monumente der Architektur - und eine Abhörtechnik, um die es nach Ausbruch des Zweiten Weltkriegs sehr still wurde.

Mit der beschaulichen Ruhe auf den grünen Hügeln der Grafschaft Kent war es im Frühsommer 1934 vorbei. Seit fast zwölf Jahren ging William Sansome Tucker an der einsamen Küste im Südosten Englands seinen Experimenten nach, doch in diesen Maitagen war seine Rolle eher die eines Event-Managers denn eines Forschers. Ständig kündigte sich neuer Besuch an, und Physiker Tucker war vollauf damit beschäftigt, die An- und Abreise seiner Gäste zu organisieren.

Hohe Beamte des Luftfahrtministeriums, aber auch namhafte Fachkollegen wie der Schotte Robert Watson-Watt wollten sich persönlich von den Fortschritten auf dem Gebiet der akustischen Luftraumüberwachung überzeugen. Vor allem aber wollte sie wohl jene imposante Technologie sehen, die es möglich machen sollte, Flugzeuge am Himmel aufzuspüren, noch bevor sie das menschliche Ohr hören oder das Auge gar sehen konnte.

Nur zu gut waren allen noch jene traumatischen Erlebnisse aus dem Ersten Weltkrieg in Erinnerung, als deutsche Bomber und Luftschiffe über britischen Städten ihre zerstörerische Fracht entluden. Im Großen Krieg hatte sich die gravierende Schwäche der eigenen Verteidigung offenbar - das Fehlen einer effizienten Luftabwehr. Nun waren in Deutschland die Nationalsozialisten an der Macht, und ihre Expansionspläne ließen nichts Gutes erwarten. Sollte es zu einem Angriff auf das Königreich kommen, würde er, davon gingen die Militärs aus, aus der Luft erfolgen. Die Erkennung und Ortung feindlicher Flieger hatte daher oberste Priorität.

Ein Besuch in der Forschungseinrichtung in Hythe vermittelte den Verantwortlichen das Gefühl, einer Lösung ganz nah zu sein - spätestens beim Anblick des geheimnisvollen Frühwarnsystems, das sich am kentischen Kieselstrand in Gestalt monumentaler Stahlbetonschalen manifestierte, die entlang des Küstenstreifens wie überdimensionale Ohren auf die Nordsee gerichtet waren.

Die Melodie des Krieges

Tucker nannte sie Sound Mirrors, akustische Spiegel, die die Geräusche von Flugzeugmotoren verstärkten, indem sie die Schallwellen an ihrer gewölbten Oberfläche reflektierten und in einem Brennpunkt, ähnlich wie Lichtstrahlen an einer optischen Linse, bündelten. Anhand der Stelle, an der der Ton am lautesten war, ließ sich über Winkelberechnungen bestimmen, aus welcher Richtung das Flugzeug kam.

Schallverstärker nach diesem Prinzip waren bereits in Frankreich und England während des Ersten Weltkriegs eingesetzt worden - zur Ortung feindlicher Artillerie. Dies geschah unter anderem mit Parabolspiegeln, die man an einem beweglichen Gelenk ausrichten konnte. Aus Experimenten war bekannt, dass sich für tendenziell niedrige Frequenzen, wie etwa das Brummen von Flugzeugmotoren, große Flächen am besten eigneten.

Ein britischer Wissenschaftler hatte für einen solchen Versuch 1915 eine tellerähnliche Fläche von fünf Metern Durchmesser in die Kalkklippen auf einer Landzunge südlich der Themse geschlagen. Mit einem Stethoskop, das in einem trompetenförmigen Hörrohr mündete, horchte er den Reflektor ab. Das Horn war an einer schwenkbaren Halterung befestigt und mit einem Zeiger verbunden, der die Peilung ermöglichte.

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Zwar kam damals kein Flugzeug nahe genug, um geortet zu werden - seine Funktionalität sollte der Kalkstein-Spiegel später dennoch unter Beweis stellen können: Während des Krieges hatte die britische Regierung zahlreiche Wissenschaftler in den Armeedienst berufen, darunter auch den 1915 frisch promovierten Physiker William Sansome Tucker, der im Frühjahr 1918 während eines deutschen Angriffs auf London zum Personal der akustischen Frühwarnstation an den kentischen Kalkklippen gehörte.

Luftabwehr monumental

Tucker blieb auch nach dem Krieg bei den Royal Engineers und übernahm 1922 die Leitung der Akustik-Forschung in der neu gegründeten Versuchsanstalt für Luftverteidigung. Auf der Suche nach einem geeigneten Standort für künftige Experimente fiel die Wahl auf die Umgebung von Hythe an der britischen Südküste - nicht zuletzt, weil dort die Flugroute der kommerziellen Luftfahrt in Richtung Frankreich verlief und sich so genügend Testmöglichkeiten ergaben.

An der Küste ließen die Forscher bis Ende der zwanziger Jahre insgesamt fünf Hohlspiegel aus Stahl und Beton errichten - jeweils 20 oder 30 Fuß, also sechs oder neun Metern hoch, und mit unterschiedlicher Schalentiefe. Tucker aber wollte mehr: "Die 30 Fuß hohen Spiegel sind sehr effizient für Wellen bis zu 3 Fuß, (...) die Töne aber, die uns interessieren, sind Wellenlängen von 15 bis 18 Fuß (...), was eine Erweiterung der Spiegelfläche um das Zehnfache erfordert."

Als der sechste Spiegel 1930 fertig war, übertraf er in seinen Ausmaßen alles bisher Dagewesene: eine rund 60 Meter lange und acht Meter hohe gebogene Mauer. Neu war nicht nur die Dimension, sondern auch die Art der Abhörtechnik. Neben den konventionellen Horchposten, die vor der Mauer patroullierten, machte sich Tucker eine seiner früheren Erfindungen, das mit Strom betriebene Hitzdraht-Mikrofon, zunutze. Dabei handelte es sich um eine Art Indikator für Schallwellen: Sobald solche auf den erhitzten Draht trafen, kühlte sich dieser leicht ab, der elektrische Widerstand verändert sich und damit die Stärke des elektrischen Stroms, der den Draht erhitzte.

Tucker versah nun den betonierten Vorplatz der Schallwand mit Mikrofonen, außerdem mit Schaltern und Lampen, die jeweils mit dem Kontrollraum verbunden waren. Dessen Besatzung konnte so festzustellen, welches Mikrofon das stärkste Signal empfing und dem Horchposten Hinweise geben, wo an der Wand er danach suchen musste. Den ermittelten Ort wiederum gab er an den Kontrollraum weiter, wo schließlich die Position des Flugzeugs bestimmt wurde.

Projekt Themsemündung

Mit einer Reichweite von rund 20 Meilen lieferte der Mega-Spiegel schließlich die besten Ergebnisse - und im Luftfahrtministerium reifte der Plan zu einem gigantischen Vorhaben: Eine Kette von insgesamt 45 dieser 60-Meter-Spiegelwände, ergänzt um 60 der neun Meter hohen Spiegel entlang der Küste von der Grafschaft Norfolk oberhalb der Themse-Mündung bis hinunter nach Dorset im Südwesten Englands sollte es feindlichen Fliegern unmöglich machen, sich je wieder unentdeckt über die Nordsee dem Königreich zu nähern.

Im Sommer 1932 begann die Royal Air Force in Hythe mit der Ausbildung ihres Personals an den Sound Mirrors. Die Arbeit am Stethoskop erforderte extreme Geduld, Ausdauer und Konzentrationsvermögen. Zudem galt es, die rasche und präzise Informationsweitergabe zwischen Horchposten, Telefonisten und Offizieren in Kontrollraum und Zentrale zu trainieren.

Tucker und seine Kollegen nutzten die jährlichen Manöver, um ihre Instrumente zu verfeinern. Das Mikrofonsystem musste mit der raschen Entwicklung auf dem Flugzeugsektor Schritt halten und sensibel auf unterschiedliche Geräusche und verschiedene Motoren reagieren. Zudem wurden die Maschinen immer schneller. Hinzu kam das Problem zunehmend störender Umgebungsgeräusche durch Städtebau und Straßenverkehr, von denen selbst das idyllisch gelegene Hythe nicht verschont blieb.

Ende Januar 1935 schienen die größten Zweifel ausgeräumt. Die Führung der Royal Engineers forderte bei Tucker ein detailliertes Konzept für die nötigen Kommunikationssysteme, vor allem Telefonleitungen und Vermittlungsstellen, an. Im Juni des gleichen Jahres beschäftigte das Luftfahrtministerium bereits mehr als 500 Personen mit dem Akustikspiegel-Projekt - eine Zahl, die auf die hohe Priorität des Frühwarnsystems schließen ließ.

Neue Order

Doch ein Schreiben des Ministeriums im August brachte die Planungen in der Versuchsanstalt abrupt zum Stillstand: "Ich bin beauftragt, Sie darüber zu informieren, dass die Konstruktion des Akustikspiegel-Systems in der Themse-Mündung vorübergehend bis Ende September 1935 ausgesetzt ist. Danach werden Sie weitere Informationen erhalten." Die Mitteilung im September war mit einem weiteren Aufschub verbunden - und wurde mit der möglichen Entwicklung alternativer Ortungsmethoden begründet.

Tatsächlich war die Alternative im September 1935 bereits gefunden. Über Jahre schon beschäftigte sich der schottische Physiker Robert Watson-Watt mit der Nutzung von Radiowellen, die seit kurzem eine drahtlose Kommunikation mit Flugzeugpiloten ermöglichten. Nun konnte er einen weiteren technischen Fortschritt melden: Durch die Aussendung von Funkwellen, die von den Flugzeugen zur Bodenstation reflektiert wurden, ließe sich eine Maschine auch ohne Zutun der Besatzung orten - und damit auch ein potentieller Angreifer. Radio Detection and Ranging, zu deutsch: Funkortung und -abstandsmessung, nannte sich das neue Verfahren. Unter der Abkürzung Radar sollte es bekannt und zum elementaren Bestandteil jeder modernen Luftabwehr werden. Das Hohlspiegel-System hatte ausgedient.

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Tucker und seine Kollegen setzten ihre Arbeit in der Versuchsstation Hythe dennoch bis Ende der dreißiger Jahre fort. Erst 1939 entschied die Führung der Royal Engineers, die Spiegel endgültig aufzugeben. Sie sollten zerstört werden, nachdem sie zuletzt bei Sprengstoffversuchen zum Einsatz kamen, mit denen man die Ausbreitung der Schallwellen einer Explosion untersuchen wollte. In der Zeit der Spreng-Experimente war auch Tuckers letztes Jahr als Forschungsleiter in der Versuchsanstalt angebrochen. Es fiel ihm schwer, sich von der wissenschaftlichen Arbeit zu trennen und er bat das Kriegsministerium, seine Dienstzeit zu verlängern. Vergeblich.

Im Februar 1940 endete seine Anstellung. Die Anweisung allerdings, die Spiegel zu zerstören, wurde nie ausgeführt. Während einer der sechs Meter hohen Spiegel in Hythe in den achtziger Jahren einfach von der Böschung stürzte, blieben die Übrigen als skurriles Relikt einer fast vergessenen Technologie erhalten und können noch heute besichtigt werden.

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