2,4 GHz-Fernsteuerungen

Version 2

Frank Tofahrn

Vorwort

Die aktuelle Entwicklung in der R/C-Szene im Bereich 2,4 Ghz hat mir eine Erweiterung dieses Beitrages sinnvoll erscheinen lassen. Außerdem habe ich mir einen Bug-Fix erlaubt.

Die hinzugekommenen Teile sind rot und kursiv dargestellt. Entfallene Teile sind zusätzlich durchgestrichen.
 

Die Spielregeln

Bezüglich des Themenkreises „2,4 GHz für R/C-Anlagen“ kursieren die wildesten Gerüchte, was erlaubt ist und was nicht, wer was darf, wo man was darf und bis wann man was darf. Da wird fast täglich eine neue Sau durch’s Dorf getrieben. Um der Legendenbildung zumindest ein wenig entgegenzuwirken, folgt hier eine Zusammenstellung der Spielregeln, die auf solche Systeme in Deutschland im Speziellen und in Europa im Allgemeinen anzuwenden sind - Stand 02.11.2007.
 

1. Die Grundlage

Fernsteuerungen für Modelle sind sog. SRD ( Short Range Devices). Grundlage des Verkaufs und Betriebs solcher SRD ist in der EU die R&TTE Direktive 1999/5/EC. Im Speziellen werden SRD in der ERC Recommendation 70-03 behandelt. Dort sind Anwendungen und Frequenzen für SRD festgelegt.
Vereinfacht ausgedrückt, sind SRD Funkanwendungen, die durch jedermann ohne vorherige Lizenzierung des Betreibers oder des Gerätes betrieben werden können. Also kaufen, einschalten, glücklich sein.
 

2. Die Geräteklassen

Gemäss der R&TTE Direktive sind die unter dieses Regelwerk fallenden Geräte in Klassen eingeteilt. Für SRD treffen im Prinzip nur zwei Geräteklassen zu.

Class 1:
Das sind Geräte, die nach harmonisierten EU-Normen auf die Einhaltung der Konformität der in der R&TTE Direktive geforderten wesentlichen Anforderungen geprüft sind und auf europaweit harmonisierten Frequenzen betrieben werden. Diese Geräte dürfen durch jedermann ohne Einschränkung in allen Ländern, die die R&TTE Direktive und die REC 70-03 implementiert haben und anwenden, verkauft und betrieben werden. Eine Notifizierung der Geräte bei den nationalen Fernmeldeverwaltungen ist nicht erforderlich. Das beschränkt sich nicht nur auf EU-Länder. Die Schweiz ist z. B. mit dabei.
Die Geräte der Class 1 sind in Sub-Klassen eingeteilt. Für R/C-Anlagen sind die Sub-Klassen 21 und 22 von Interesse.

Die Subclass 21 stellt General-SRD mit 10 mW Leistung dar. Darunter fällt z. B. die Funkkamera. Der Frequenzbereich ist 2400 – 2483,5 MHz.

In die Subclass 22 fallen Wide Band Data Transmission Systems (WBDTS) Hier handelt es sich um Geräte mit 100 mW Leistung. Beispiele dafür sind WLAN oder Bluetooth. Der Frequenzbereich ist 2400 – 2454 MHz.
Hier gibt es allerdings eine sehr wichtige Besonderheit zu beachten:
Die europäischen Fernmeldeverwaltungen sind übereingekommen, dass Geräte der Subclass 22, die den ganzen Frequenzbereich bis 2483,5 MHz nutzen, im Bereich 2454 – 2483,5 MHz zwar nicht als Class 1-Devices gelten, aber nicht notifiziert werden müssen, wenn auf die existierenden Verwendungseinschränkungen hingewiesen wird. Aktuell sind das in Frankreich geltende Einschränkungen. Diese Geräte werden also wie Class 1-Devices behandelt (außer in Frankreich).

Class 2:
Das sind Geräte, die die obigen Vorgaben nicht erfüllen. Hier ist eine Notifizierung durch den Inverkehrbringer und eventuell eine individuelle Frequenzzuteilung für Gerät oder Betreiber durch die Fernmeldehoheit notwendig. Diese kann dem Betrieb zustimmen, kann ihn aber auch ablehnen.
 

3. Die Normen

Es gibt diverse Normen, die eingehalten werden müssen. Ich beschränke mich hier auf die Normen zum Thema Funk.
Die anzuwendende Norm für R/C-Anlagen der Subclass 22 ist die EN 300 328 in der jeweils gültigen Version. Für die Subclass 21 wäre die EN 300 440 anzuwenden.

Die wichtigsten Forderungen dieser Norm sind:

Für alle Systeme:

Frequenzbereich: 2400 – 2483,5 MHz
Maximale equivalente Strahlungsleistung (EIRP): 100 mW (peak)
Spurious Emmissions gemäss der Tabelle in der Norm.
Implementation eines Medium Access Protocols.

Für Frequency-Hopping-Systeme:

Mindestens 17 Hopping-Kanäle.
Mindestens 15 Hopping-Kanäle
Maximale Verweildauer auf einer Frequenz (Dwell-Time) 0,4 s.
Maximale EIRP 100 mW/MHz.
Maximale EIRP 100 mW.
Maximale spektrale Leistungsdichte 100 mW/MHz.
Ferner gibt es bestimmte Anforderungen an die Hoppingsequenzen, die jetzt hier nicht in kurzen Worten erklärt werden können.

Dazu noch eine nachträglich aufgenommene Anmerkung:
Die Norm EN 300 328 V1.7.1 (2006-10) definiert unter dem Punkt 3.1 Definitions sehr genau, was unter dem Begriff "frequency hopping spread spectrum modulation" zu verstehen ist

"Frequency hopping spread spectrum modulation: spread spectrum technique in which the transmitter signal occupies a number of frequencies in time, each for some period of time, referred to as the dwell time"

Diese Definition legt ganz klar fest, dass auf den Frequenzen der mindesten 15 Frequenzen umfassenden Hopping-Sequenz gesendet werden MUSS! Ein (de facto nicht nachprüfbarer) Empfang auf den Frequenzen reicht nicht aus.

Aus dem Passus 4.2.1 der Norm:

"While the equipment is operating (transmitting and/or receiving) each channel of the hopping sequence shall be occupied at least once during a period not exceeding four times the product of the dwell time per hop and the number of channels. Systems that meet the above constraints shall be tested according to the requirements for FHSS modulation."

Speziell aus der Formulierung (transmitting and/or receiving), wird abgeleitet, dass es ausreicht, auf einer oder zwei Frequenz zu senden und auf vielen Frequenzen zu hören, um die Anforderungen der Norm zu erfüllen. Dem ist nicht so. Es müssen mindestens 15 Frequenzen im Sendebetrieb belegt werden. Ebenso ist eine alleinige Einhaltung der Vorgabe für die Dwelltime (400 ms) nicht ausreichend.

Diese Fehlinterpretation der Norm kursiert in der Szene als "Lücke" in der Norm. Bei vollständiger Anwendungen und korrekter Interpretation der Norm ist diese Lücke nicht existent. Um das zu erkennen, muss man aber auch schon mal die besonders langweiligen Teile dieses Werkes lesen.
 

Für andere Systeme:

Spektrale Leistungsdichte der Aussendung von max. 10 mW/MHz.
Die Gesamtleistung darf dabei 100 mW nicht überschreiten.

Andere Systeme sind dabei alle digitalen Systeme, die nicht als Frequency-Hopper gelten, also z.B Direct-Sequence-Systeme oder OFDM-Systeme.

Hier ist anzumerken, dass in der neuesten Version der Norm zwar ein „Medium Access Protocol“ gefordert ist, sich die Norm aber dazu ausschweigt, wie eben dieses auszusehen hat. Somit ist dieser Punkt zwar in der Norm gefordert, aber nicht testbar. Ich gehe ganz stark davon aus, dass die Leute, die die Zertifizierungsmessungen durchführen, diesen Punkt der Norm ignorieren, da er so, wie in der Norm formuliert, nicht testbar ist.
Es gibt noch eine weitere Anmerkung. Entgegen einem sehr weit verbreiteten Irrglauben muss ein System nicht bidirektional sein, um die Norm zu erfüllen. Das sind zwei der oben zitierten Säue, die regelmäßig durch’s Dorf getrieben werden (die armen Schweine).
 

4. Die Kennzeichnung

Die der R&TTE Direktive unterliegenden Teile der R/C-Anlage müssen eine CE-Kennzeichnung tragen. Dieses CE-Zeichen ist Voraussetzung für die Inverkehrbringung der Anlage. Ferner muss eine Konformitätserklärung des Inverkehrbringers vorliegen und für den Käufer einsehbar sein. Achtung! Das CE-Zeichen erlaubt die Inverkehrbringung des Geräts aber nicht notwendigerweise den Betrieb. Das hört sich jetzt zwar blöd an, ist aber tatsächlich so. Sollten allerdings Verwendungseinschränkungen bestehen, muss der Inverkehrbringer deutlich sichtbar auf diese hinweisen.
 

5. Die Frequenzzuweisung

Für den Betrieb einer Fernsteuerung muss es in jedem Fall eine nationale Frequenzzuweisung geben. Wenn es sich um ein Class 1 SRD handelt, ist eine Allgemeinzuweisung notwendig, die den uneingeschränkten Betrieb durch jedermann ermöglicht. In Deutschland ist das durch die Verfügung 89/2003 gewährleistet und durch die Bundesnetzagentur bestätigt worden. In allen anderen EU- und EFTA-Staaten, außer Bulgarien und Frankreich, sollte es sich genauso verhalten. Man beachte die Formulierung „sollte“. In der Realität sieht das leider etwas anders aus. Die eine oder andere Fernmeldeverwaltung hat da wohl leichte Verständnisprobleme. Ein klares „Ja“ der Verwaltungen zu R/C-Anwendungen gibt es meines Wissen in England, der Schweiz (einschließlich Liechtenstein) und in Deutschland. Andere Fernmeldeverwaltungen, wie z. B. in Belgien, haben der Verwendung von 2,4 GHz pauschal eine klare Absage erteilt. Ob das jetzt mit europäischem Recht konform geht, sei mal dahingestellt.
 

6. Allgemeines

Eine weitere Sau, die regelmäßig durch’s Dorf getrieben wurde, ist die Behauptung, dass nach Mitte 2008 in Deutschland keine R/C-Anlagen mit 100 mW mehr verkauft werden dürften. Auch diese Sau ist vergeblich gerannt.
Es wird auch nach Juli 2008 noch 2,4 GHz-Anlagen mit 100 mW EIRP zu kaufen geben. Voraussetzung dafür ist die Einhaltung der jeweils gültigen Norm. Das war aber früher schon so, ist jetzt so und wird in Zukunft so sein, ist also trivial. Das Argument der hinzugekommenen Forderung des Medium Access Protocols als Ausschlusskriterium greift hier nicht, da die aktuell auf dem Markt erhältlichen Anlagen (Futaba, IFS, Nomadio, Spektrum, usw.) alle eine Form eines solchen Protokolls haben. Ob die Implementation ausreichend ist, kann aber nicht geprüft werden, da dazu keinerlei Anforderungen definiert sind. Im Klartext heißt das, dass jeder, der da irgendwie irgendwas macht, im Moment normenkonform ist. Dieser Zustand der unklaren Normendefinition wird aber mit Sicherheit in Zukunft nicht so bleiben. Dieser neue Passus in der Norm ist offenbar ein Vorgriff auf die zu erwartenden Ergebnisse der zur Zeit laufenden Aktivitäten der CEPT und der ETSI zu genau diesem Punkt, die aber z. Z. noch nicht vorliegen.

Beim Kauf einer Anlage sollte man darauf achten, dass Sender, Empfänger und Servos ein CE-Zeichen tragen und dass für die Anlage eine Konformitätserklärung vorliegt. Diese kann entweder in gedruckter Form beiliegen oder im Internet abrufbar sein. Liegt diese Konformitätserklärung vor, ist der Anwender, obwohl persönlich für den Betrieb verantwortlich, eigentlich fein raus. Bei Diskrepanzen kann er immer den Verkäufer in Regress nehmen. Liegt sie nicht vor, Finger weg !

Vor Eigenimporten kann ich allerdings nur DRINGEND warnen.

Für den Betrieb der Anlage ist der Betreiber verantwortlich. Sollte dabei etwas nicht in Ordnung sein, ist der Betreiber (also ihr) in der Verantwortung. Bei einem CE-gekennzeichneten und im Land gekauften Produkt, das dann doch nicht konform war, kann der Anwender aber den Verkäufer für eventuell entstandene Kosten in Regress nehmen.
Bei einem Eigenimport steht man vollkommen alleine, da man dann ausschließlich persönlich die Verantwortung trägt und zur Rechenschaft gezogen werden kann. In GB könnte man dafür theoretisch sogar in den Knast gehen. Die Kosten einer Überprüfung durch die Bundesnetzagentur bei einer berechtigten Beanstandung sind dann selbst zu tragen und dürften wohl auch die überdurchschnittlich gut bestückte Hobbykasse mehr als sprengen.

Das Gleiche gilt für Umbauten von Sendern in Eigenregie. Durch den Umbau verliert die CE-Zertifizierung ihre Gültigkeit, da der Umbau ja nicht mehr dem zertifizierten Muster entspricht. Solange man einen solchen Umbau für den Eigengebrauch vornimmt, ist das allerdings recht belanglos, da das CE-Zeichen Voraussetzung für die Inverkehrbringung ist. Mit dem Betrieb des Senders, insbesondere wenn er modifiziert ist, hat das nichts zu tun. Im Falle einer Überprüfung gilt allerdings dann auch das oben gesagte. Wenn bei einem Umbau die Einhaltung der Norm gewährleistet werden kann und der Umbau einer Überprüfung standhält, ist das ok. Garantie und Haftungsfragen sind dabei allerdings eine andere Baustelle.

Kauft man beim lokalen Modellbaudealer des geringsten Misstrauens, ist man eigentlich auf der sicheren Seite. Bei Eigenimporten könnte der Schuss nach hinten losgehen. Das gilt übrigens nicht nur für Fernsteuerungen.
 

7. Die Platzzulassung / Aufstiegserlaubniss

Das Statement der Vertreterin des Landesamtes Mobilität Rheinland/Pfalz, die bei dem Meeting in Mainz die Luftaufsichtsbehörden vertreten hat, liest sich wie folgt: 

„Die Möglichkeit der Benutzung von 2,4 GHz Anlagen auf Modellflugplätzen, in deren Aufstiegserlaubnis die Einschränkung auf Frequenzen des 35 MHz A- und B-Bandes und 4 Frequenzen des 40 MHz Bandes geschrieben steht, ist zur Zeit nicht gegeben. Betroffene Vereine müssen zu bestehenden Aufstiegsgenehmigungen einen Änderungsantrag stellen. Von der Bundesnetzagentur wurde herausgestellt, dass von ihrer Seite keine besondere Information hinsichtlich der Verwendung der 2,4 GHz Frequenzen für den Modellflug an die  Bundesländer gegeben werden muss, weil gemäß Verfügung 89/2003 eine Allgemeinzuteilung von Frequenzen im Frequenzbereich 2400,0 – 2483,5 MHz für die Nutzung durch die Allgemeinheit, also auch für den Modellflug, besteht. Gleichwohl will sich der Landesbetrieb Mobilität Rheinland-Pfalz wegen der Rechtssicherheit um eine schriftliche Mitteilung der Bundesnetzagentur bemühen. Diese Problematik wird an das Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Bonn herangetragen mit dem Ziel, eine bundeseinheitliche Regelung herbeizuführen.“

Die Frage ist, ob auf einem Platz alle Modelle oder nur Modelle, für die eine Aufstiegsgenehmigung notwendig ist, betroffen sind. Dazu gibt es Aussagen des RA Sonnenschein (DMFV) und RA Felling, die übereinstimmend der Ansicht sind, dass erlaubnissfreier Betrieb nicht den Einschränkungen der Aufstiegserlaubniss unterliegt und somit diese Modelle mit 2,4 GHz geflogen werden dürfen, auch wenn 2,4 GHz nicht in der AE enthalten ist.
Klarheit ist jedenfalls geschaffen, wenn die AE auf 2,4 GHz erweitert wird. Dieses passiert allerdings nicht automatisch, sondern muss im Einzelfall beantragt werden. Wenn eine Einschränkung auf 35/40 MHz besteht, muss also der Antrag auf Erweiterung auf 2,4 GHz gestellt werden.
 

8. Fazit

Man kann sich guten Gewissens jetzt eine 2,4 GHz-Anlage gönnen. Von der funktechnischen Seite her sind alle aktuell in Deutschland angebotenen Anlagen der herkömmlichen Technik haushoch überlegen, was die Störsicherheit angeht. Die Versorgung mit Hardwarenachschub nach Mitte 2008 ist nicht mehr in Frage gestellt und der Anbietermarkt wird sicherlich wachsen. Ebenso hoffe ich, dass es kurzfristig eine Weiterentwicklung der Technik geben wird, da im Moment nur am technisch Machbaren gekratzt wird. Da wäre sehr viel mehr möglich.

Ich hoffe, dass dieser Beitrag etwas zur Klärung der Situation beiträgt.