DVB-T2 und Co.: Was ist was beim Fernseh- und Radioempfang – und wie funktioniert es technisch gesehen?

Früher war die Technik definitiv einfacher: Da stand auf dem Hausdach eine kleine Ansammlung von Antennen. Diese bekam ihre analogen Signale von den nächsten Funkmasten und konnte so den ganzen Haushalt mit Fernseh- und Radiosignalen versorgen.

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von Redaktion | 04.03.2024

Fernsehen über das Internet ist mittlerweile ganz bequem mit dem Smart-TV möglich Bild: Adobe Stock // 497136923

Früher war die Technik definitiv einfacher: Da stand auf dem Hausdach eine kleine Ansammlung von Antennen. Diese bekam ihre analogen Signale von den nächsten Funkmasten und konnte so den ganzen Haushalt mit Fernseh- und Radiosignalen versorgen.

Heute ist das anders: Zumindest im TV-Bereich geht es inzwischen komplett digital zu. Dafür jedoch steht der geneigte Cineast vor der großen Wahl, wie er die Signale ins Haus bekommt. Was sich hinter den teils kryptischen Kürzeln der digitalen Technik verbirgt und wie sie funktioniert, zeigen wir jetzt.

Analog vs. digital: Die Techniken, ihre Unterschiede und Auswirkungen im Porträt

Heute gibt es kein analoges Fernsehen mehr, 2019 fand in Deutschland die letzte Übertragung nach dem alten Prinzip statt. Beim früheren Analog-TV wurden die Signale (Ton, Farbe, Bild) auf Basis getrennter Trägerfrequenzen an den Empfänger übertragen. Mit der Umstellung auf das digitale Fernsehen änderte sich die Übertragungsweise. Hier wird nun mit binären Informationen (Werte 0 und 1) übertragen. Beide Varianten unterscheiden sich deutlich und waren in der Vergangenheit nicht miteinander kompatibel.

Einer der Hauptgründe für die Abschaltung und den Wechsel war, dass analoge TV-Sender mehr Kabelkapazitäten benötigten. Die Digitalisierung gab diese frei, was für die Netzbetreiber von Vorteil war. Es stehen seither mehr Kapazitäten zur Verfügung, um das Kabelnetz für die Übertragung von UHD-TV-Signalen und Internet via Kabel zu nutzen. Nachfolgend zeigen wir, wie frühere Technologien funktionierten und wie heute das Bild aus der Dose kommt.

Die Übertragung von analogen TV-Signalen zum Empfänger

Anders als bei der digitalen Signalübertragung wurden Bild und Ton beim analogen TV gesondert übertragen. Um ein Bild zu erzeugen, wurden Informationen zum Farbton, der Farbintensität und der Darstellung übermittelt. Dieses Bildsignal wurde als eine Art Lichtpunkt empfangen, das sich auf dem Empfängerbildschirm horizontal bewegte. Der Ton wiederum wurde über ein analoges Audiosignal übertragen und befand sich auf einer anderen Frequenz. Wie beim typischen UKW-Radio, wurde dieses Signal FM-moduliert, sodass sich die Klangqualität verbesserte.

Da Bild und Ton unabhängig voneinander übertragen wurden, waren Störungen einzelner Komponenten beim Analog-TV keine Seltenheit. Die Übertragung selbst konnte über terrestrische Sender, Satelliten oder Kabelsysteme erfolgen. Die terrestrische Übertragung nutzte elektromagnetische Wellen, um die Signale über die Luft zu verbreiten. Die Kabelübertragung funktionierte auf Basis elektrischer Signale im Koaxialkabel (weniger häufig Glasfaser), allerdings mit einem breiten Platzbedarf.

Um das analoge Signal schließlich auf dem Bildschirm sichtbar zu machen, benötigte der Empfänger sein Fernsehgerät. Bestand kein Anschluss ans Kabelnetz, war eine zusätzliche Antenne nötig. Die Fernsehgeräte selbst war mit einem Tuner ausgestattet, um das benötigte Kanalsignal auf der jeweiligen Trägerfrequenz zu empfangen. Vor Ort durchliefen die Signale eine Demodulation, bei der Bild- und Tonsignal von der Trägerbasis separiert werden. Anschließend war es möglich, das Bildsignal zu verstärken und es auf die Mattscheibe des TV-Geräts zu projizieren.

Wechsel von analog zu digital: Dieser Schritt war sinnvoll

Ab 2017 begann die Abschaltung der analogen Übertragungswege, bis 2019 war das komplette TV-Netz digitalisiert. Was anfangs bei vielen Endkonsumenten für Verunsicherung sorgte, hat sich heute als Standard etabliert. Analoges Fernsehen war seit jeher anfällig für Qualitätsverluste durch Signalverzerrungen, Rauschen und Interferenzen.

Wohl jeder ältere TV-Zuschauer kennt Geisterbilder und den berühmten „Schnee“ auf der Mattscheibe. Solche Effekte gibt es beim digitalen Fernsehen nicht mehr und auch sonst wurden eine Menge Einschränkungen aufgehoben. Das moderne TV-Erlebnis hat sich deutlich verbessert.

• Klare Übertragung: Ton- und Bildstörungen können zwar genauso auf digitalem Wege entstehen, sind aber deutlich seltener. Die Qualität der Übertragung ist auf höherem Niveau angesiedelt.

• HD und UHD: Erst seit der Digitalisierung lassen sich Signale in HD und UHD übertragen, was deutlich schärfere Bilder beim Empfänger erzeugt.

• Bandbreitennutzung: Dank der Datenkomprimierung können mehrere digitale Kanäle in derselben Bandbreite übertragen werden. Früher war die Übertragung nur pro Kanal möglich. Das wiederum hat dazu geführt, dass heute mehr Programme, Sender und Dienste zur Verfügung stehen.

• Interaktivität: Der „Videotext“ wird heute spöttisch als das Internet der 1980er-Jahre bezeichnet. Durch die Digitalisierung der TV-Landschaft sind interaktive Dienste an der Tagesordnung. Ob elektronischer Programmführer, interaktive Spiele oder Video-on-Demand – all das stand bei der Nutzung analoger Signale nicht zur Verfügung.

• Barrierefreiheit: Mittels digitalem Signal lassen sich Inhalte leichter in Gebärdensprache oder mit Untertiteln zur Verfügung stellen. Das senkt die Zugänglichkeitshürden für Menschen mit Seh- und Hörschwierigkeiten und macht TV damit zugänglicher.

• Mobilität: Übertragungstechnologien wie DVB-T2 ermöglichen den mobilen Empfang von Signalen auf tragbaren Endgeräten. Durch die zuverlässige Anbindung und Verteilung von Sendemasten entstehen dabei nur minimale Qualitätsverluste.

Funk vs. Kabel vs. Glasfaser: Die Arbeitsprinzipien der drei unterschiedlichen Signalübertragungen

Heute gibt es drei Arten, wie Fernsehsignale zum Empfänger kommen. Dank des weitläufigen Ausbaus steht in immer mehr Regionen Glasfaser zur Verfügung – die modernste der drei Varianten. Die Kabelübertragung ist in den meisten Haushalten jedoch immer noch Standard. Einzig die Übertragung via Satellit ist noch häufiger: Dem Astra TV-Monitor 2022 zufolge macht sie in Deutschland einen Anteil von rund 45 Prozent aus. Nachfolgend eine Übersicht der Arbeitsprinzipien der drei Technologien:

Kabelübertragung

Fernsehsignale werden über Koaxial- oder Glasfaserkabel zum Empfänger übertragen. Anders als bei der Funkübertragung lassen sich hier hochwertige und stabile Ergebnisse erzielen, die unabhängig von der Witterung verfügbar sind. Kabelnetze sind für ihre vielfältigen Kanäle bekannt, dank Breitbandkabeln sind auch High-Definition-Signale und Internetdaten übertragbar. Die Sendung der Daten erfolgt von einer zentralen Stelle und wird von dort über das gesamte Kabelnetz in die einzelnen Haushalte verteilt.

Funkübertragung

Bei der terrestrischen Übertragung, die grob als „Funk“ bezeichnet wird, kommen elektromagnetische Wellen zum Einsatz. Die Signale werden über die Atmosphäre an die Empfänger gesendet. Genutzt wird diese Technologie für Fernsehübertragungen, bei denen das Signal von einem zentralen Sender über eine große Antenne ausgesendet wird.

Die heimische Antenne (z. B. auf dem Dach des Empfängers) fängt die Signale ein und überträgt sie dann an das Endgerät. Die digitale, terrestrische Übertragung bewirkt eine Kodierung der Signale, was die Ton- und Bildqualität erheblich verbessert hat.

Glasfaserübertragung

Es ist die modernste Form der Signalübertragung, bei der Licht als wichtigste Basis genutzt wird. Ein Glasfaserkabel hat einen Glas- oder Kunststoffkern, über den Lichtsignale über weite Strecken transportiert werden können. Der Signalverlust ist aufgrund der hohen Qualität sehr gering, was wiederum hohe ankommende Datenraten zur Folge hat.

Aufgrund der Glasfasertechnologie können Verbraucher On-Demand-Video und Ultra-High-Definition-Qualität effizient nutzen. Da Glasfaserkabel gegenüber elektromagnetischer Störungen resistent sind, gelten sie als zukunftsorientierte Variante der Datenübertragung.

Die nachfolgende Übersicht zeigt, welche weiteren Möglichkeiten auf Basis der drei Technologien zur Verfügung stehen, um Radio und Fernsehprogramme im eigenen Haushalt zu empfangen.

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Internet: TV und Radio over IP

Durch den starken Ausbau der Breitbandnetze ist es heute möglich, Fernsehen direkt über Internet zu empfangen. Das hat den großen Vorteil, das Fernsehprogramm individuell zusammenstellen zu können, weil sich Sendungen, Filme und dergleichen auf Abruf jederzeit anschauen und bei Bedarf pausieren lassen. Das Ganze erfolgt in HD-Qualität und im Normalfall ohne Ruckler oder Verzögerungen.

Ebenso wie das Fernsehprogramm lässt sich auch das Radio über das Internet empfangen. Eine wichtige Voraussetzung hierfür ist die Verfügbarkeit eines Geräts mit Zugang zum Internet. Die meisten Smart-TVs decken den Anspruch ab, aber auch PCs, Tablets und WiFi-Radios kommen zum Einsatz. Über den PC ist es meist erforderlich, eine Player-Software auf das Endgerät herunterzuladen. Am Smart-TV wird der normale Browser genutzt.

Abzugrenzen vom Internet-TV ist IPTV – beide Bezeichnungen werden fälschlicherweise oft synonym verwendet. Beim klassischen Internet-TV nutzt der Endkunde Video- und Streaming-Angebote direkt über das Internet. Dafür ist eine Abspielsoftware erforderlich. Gängige Beispiele sind hier Zattoo, YouTube sowie verschiedene Mediatheken der TV-Sender. Das Problem dabei: Die Bildqualität ist nicht immer ein Genuss und Ruckler sind an der Tagesordnung.

Die Alternative hierzu ist IPTV, kurz für „Internet Protocol Television“. Es handelt sich dabei um eine Übertragungstechnologie via Netz, die von zahlreichen Anbietern bereitgestellt wird. Der wichtigste Qualitätsunterschied ist, dass die Anbieter für eine konstante (hohe) Qualität sorgen und dass das Signal direkt auf den PC-Monitor oder den Smart-TV übertragen wird. Zwar nutzt IPTV ebenfalls das klassische Internet-Protokoll für die Datenbereitstellung, die Übertragung selbst ist aber nicht im freien Internet verfügbar.

Stattdessen kommen separierte Hochgeschwindigkeitsnetze zum Einsatz. Um IPTV nutzen zu können, muss der Kunde einen Vertrag mit einem entsprechenden Provider abschließen. Hierbei gibt es regionale Unterschiede, denn nicht jeder Anbieter ist in jeder Region verfügbar. Die Abdeckung ist aber mittlerweile flächendeckend, es gibt keine Regionen ohne Empfangsmöglichkeiten für IPTV mehr. Einige der bekanntesten Anbieter sind:

• Telekom mit MagentaTV

• Vodafone mit GitaTV Net

• 1&1 mit HD TV

• o2 mit TV-Angebot

• PYUR TV

• RTL+

• Joyn

Wichtig zu wissen: Da der Breitbandausbau in Deutschland sehr effizient fortschreitet, sind nahezu alle Haushalte in der Lage, IPTV zu empfangen. Damit wird eine zuverlässige und stabile Quelle für TV und Radio bereitgestellt.

DVB-T: Terrestrischer Signalempfang via Antenne

Digital Video Broadcasting Terrestrial (DVB-T) bezeichnet die Übertragung von Signalen auf dem Funkweg. Auch diese Technik steht heute nur noch auf digitalem Weg zur Verfügung. Alle zu übertragenden Daten werden in Form von Codes aus Einsen und Nullen in digitalen Containern bereitgestellt.

Über die Antenne des Empfängers werden die Datenpakete angenommen und vor Ort entschlüsselt. Weltweit kommt das sogenannte MPEG-2-Verfahren (Motion Pictures Experts Group 2. Norm) zum Einsatz. Es ist eines der effizientesten Systeme, um TV-Signale zu digitalisieren und damit in besserer Qualität zur Verfügung zu stellen.

Durch die Containerisierung können Audio- und TV-Signale sowie sämtliche Zusatzdaten in gleich groß geschnürten Bündeln übertragen und gemeinsam in den MPEG-Strom eingebunden werden. Das Frequenzspektrum hat nur eine bestimmte Kapazität, aus diesem Grund ist eine vorherige Komprimierung der übertragenen Daten notwendig. Wie stark diese erfolgt, hängt von der gewünschten Übertragungsqualität ab. Je komprimierter der Datenstrom, desto mehr Qualitätsabstriche muss der Empfänger machen.

Für den Empfang der DVB-T-Signale benötigt der Endkunde eine passende Antenne, einen kompatiblen Receiver sowie ein Koaxialkabel. In den meisten Smart-TVs ist der Receiver bereits von Werk ab integriert, sodass kein Zusatzgerät benötigt wird. Kostenlos stehen lediglich die ÖRR-Kanäle bereit. Um Privatsender via DVB-T zu empfangen, ist ein Abonnement bei einem passenden Anbieter erforderlich.

DVB-S: Satellitenbasierter Signalempfang via Antenne

In Deutschland ist der satellitenbasierte Signalempfang am weitesten verbreitet. Die Übertragung selbst erinnert fast ein wenig an Science-Fiction und läuft weitgehend unbemerkt ab. In der Umlaufbahn der Erde befinden sich zahlreiche Satelliten, die zur Ausstrahlung von Radio- und TV-Programmen dienen. Sie schweben mehr als 35.000 Kilometer über uns, sodass wir sie nicht zu Gesicht bekommen.

Der Satellit selbst ist aber nur eine Teilstation, um das Signal beim Empfänger nutzbar zu machen. Satellitenbetreiber nutzen sogenannte Sendezentralen, wo die eingehenden Daten in einen digitalen Fluss komprimiert werden.

Der Weg ist dabei ganz einfach:

TV-Sender –> Signalübertragung an Sendestation –> Komprimierung und Weiterleitung an den Satelliten –> Übertragung in die Empfangsgebiete

Sind die Signale in der Empfängerregion angekommen, braucht es die Sat-Empfangsanlage zur Nutzung. Über die Satellit-Antenne wird das Breitbandsignal aufgenommen, gebündelt und verstärkt.

Anschließend erfolgt die Weiterleitung über das Koaxialkabel – direkt zu den Buchsen im entsprechenden Haushalt. Nun fließen die Daten entweder direkt ins TV-Gerät mit Digital-Receiver oder nehmen den Umweg über einen zusätzlichen Receiver. Dort werden die gebündelten Daten wieder in ihre Grundbestandteile zerlegt und an das Endgerät übertragen.

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DVB-C: Klassischer kabelbasierter Signalempfang

DVB-C steht für „Digital Video Broadcasting via Cable“ und beschreibt die Übertragung von Radio- und TV-Daten über den Kabelanschluss. Nach der Satellitenübertragung ist es die am häufigsten genutzte Form in Deutschland. Um Programme beziehen zu können, ist ein Vertrag mit einem Kabelnetzbetreiber nötig. Öffentlich-rechtliche Radio- und TV-Sender lassen sich allerdings auch ohne Kosten empfangen.

Das Fernsehsignal geht direkt vom Provider aus, der es an unterschiedliche Kopfstationen weitergibt. Hierbei kann Satellitentechnik, als Alternative die Kabel- oder Glasfaserübertragung zum Einsatz kommen. Die Kopfstationen bereiten die eingehenden Signale auf und wandeln sie in das global genutzte MPEG-2-Format um.

Erst diese Umwandlung ermöglicht eine komprimierte und qualitativ hochwertige Weiterleitung. Während dieses Prozesses erhält jeder empfangene Sender eine eigene Frequenz im Kabelnetz bzw. wird dieser zugeordnet.

Sobald die Signale aufbereitet wurden, werden sie auf regionale Netzebene weitergegeben. Die Empfängerhaushalte erhalten ihr Signal direkt über den Hausübergabepunkt (im Keller), der mit einem Verstärker ausgestattet ist. Ab diesem Punkt erfolgt dann die Verteilung in die einzelnen Wohnungen und Räume der Empfänger. In Mietshäusern mit mehreren Parteien ist der Netzaufbau entweder stern- oder ringförmig angeordnet. Die Übertragung von Daten ist in Netzebenen unterteilt.

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DAB: Digital terrestrischer Radioempfang

Das analoge Radio empfängt eingehende Signale über die Frequenzbereiche von 87,5 und 108 MHz. Um Inhalte empfangen zu können, wird FM (Frequenzmodulation) genutzt. Grundsätzlich ist immer ein Radiosignal vorhanden, das allerdings von der Frequenz verschiedener Audioinhalte überlagert wird. Mit einem FM-Empfänger kann das grundsätzliche Signal extrahiert und übermittelt werden. Analogradios sind heute nur noch selten im Einsatz – hier ist die Digitalisierung ebenfalls auf der Überholspur.

Über Digital Audio Broadcasting (DAB) gelangt das moderne Radiosignal zum Empfänger. Hierfür wird ein anderer Frequenzbereich genutzt, außerdem erfolgt vor der Übertragung eine Signalumwandlung in das digitale Format.

Ein Hauptproblem beim analogen Radio ist die Fehleranfälligkeit. Rauschen, Empfangsabbrüche und Störungen sind Standard. Da bei der DAB-Technologie sämtliche Audiodaten digital versandt werden, ähnelt die Übertragung der typischen TV-Übertragung. Kanäle müssen nicht mehr mühsam mit dem Rädchen eingestellt werden. Das erfolgt jetzt einfach auf Knopfdruck.

Um DAB zu nutzen, braucht es ein entsprechendes Empfängergerät. DAB-Radios gibt es heute in ebenso umfangreicher Ausfertigung wie klassische Modelle. Vom Retro-Kofferradio bis hin zum modernen Radiowecker ist alles dabei. Unterschiedlich ist nur die Technik, die unter der Haube steckt.

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Analogradio und TV: Übersicht und Kurzausblick

Wer heute zu Hause Medien konsumieren möchte, hat dafür aufgrund der verschiedenen Empfangsarten buchstäblich die größte Vielfalt der Geschichte zur Verfügung. Zwar sind nicht alle Optionen in jeder Ecke Deutschlands gleichermaßen verfügbar, eines steht aufgrund besagter Vielfalt aber fest: Weiße Flecken auf der Landkarte gibt es keine mehr – und damit absolut überall hunderte Kanäle und Sender in anständiger Qualität.

Mit der analogen Abschaltung im Jahr 2019 wurde der modernen Fernseh-Landschaft ein großer Gefallen getan – insbesondere, weil sich die Art des Fernsehens verändert hat. Heute geht der Trend klar in Richtung abrufbare Inhalte und weg vom linearen TV. Darauf müssen auch die Sendeanstalten reagieren und sie arbeiten deshalb mit großen Mediatheken. Auf diese Weise gelingt es, eine jüngere und mobile Zielgruppe noch für Inhalte zu begeistern und sie als Kunden nicht ganz an die reinen Streamingdienste wie Netflix und Co. zu verlieren.