WIE FUNKTIONIERT EIN GESCHWINDIGSKEITSRADAR?

Wer kennt sie nicht?

Fest installierte oder mobile Radargeräte am Strassenrand. Du hast vielleicht auch schon unliebsame Bekanntschaft damit gemacht.

 

 

Tagtäglich fahre ich auf meinem Arbeitsweg an mehreren Radarkästen vorbei und habe mich daher gefragt, wie genau das eigentlich funktioniert mit der Geschwindigkeitsmessung mit diesen Geräten.

 

Ursprung

Schon im Jahre 1886 hat der deutsche Physiker Heinrich Hertz die Existenz und Erzeugung von elektromagnetischen Wellen/Strahlen nachgewiesen. So hat er auch beobachtet, dass metallische Gegenstände diese Radiowellen reflektieren.

Am 30. April 1904 meldete der deutsche Hochfrequenztechniker Christian Hülsmeyer sein „Telemobiloskop“ beim Patentamt an, mit welchem Schiffen geortet werden konnten. Seine Erfindung gilt als Vorläufer unserer heutigen Radarsysteme.

Kurz vor und während des Zweiten Weltkrieges wurde die Entwicklung der Radartechnik vor allem in Deutschland und Grossbritannien vorangetrieben. Radarstrahlen funktionieren unabhängig von guter Sicht, weshalb sie zunächst beim Militär eingesetzt wurden und zwar zur Flugabwehr. So hat das Wort Radar auch seinen Ursprung im Englischen und bedeutet: Radio Detection and Ranging, auf Deutsch: funkgestützte Richtungs- und Abstandsmessung. Häufig wird aber auch folgende Bezeichnung angegeben: Radio Aircraft Detection and ranging, also: funkbasierte Flugzeugortung und –abstandsmessung.

Radar wird seit Ende des Zweiten Weltkrieges auch für zahlreiche zivile Zwecke genutzt, so z.B. in der Flugsicherung, Schifffahrt, Meteorologie, als Einparkhilfe bei unseren Autos und natürlich auch zur Geschwindigkeitskontrolle auf unseren Strassen.

Und wie funktioniert das nun genau?

Bei einem Radargerät kommt ein physikalischer Effekt zum Einsatz, der Doppler-Effekt.

Doch was ist das? Sicher kennst Du das Beispiel vom vorbeifahrenden Polizeiwagen mit eingeschalteter Sirene. Während sich das Fahrzeug Dir nähert ist der Ton ein anderer als wenn es sich von Dir entfernt.

Wenn das Fahrzeug steht, werden die Schallwellen gleichmässig in alle Richtungen abgestrahlt. Auf allen Seiten des Fahrzeugs ist der gleiche Ton zu hören.

Bewegt sich das Fahrzeug nun aber, werden die Schallwellen in der Fahrtrichtung „zusammen gestaucht“. Vor dem Fahrzeug wird der Ton höher, hinter dem Fahrzeug tiefer. Der Effekt verstärkt sich mit zunehmender Geschwindigkeit.

Dieser Effekt entsteht sowohl bei Schallwellen als auch bei anderen Radio- oder Lichtwellen. Die Tatsache, dass ein sich bewegendes Fahrzeug die Radiowellen vor sich „zusammenstaucht“ wird beim Radarmessgerät eingesetzt. Kurz gefasst geschieht folgendes:

Ein Sender im feststehenden Radarkasten sendet permanent elektromagnetische Wellen (das Primärsignal) in einem festgelegten Frequenzbereich aus. Ein gängiges Gerät in der Schweiz arbeitet z.B. mit rund 24.1 GHz. Fährt nun ein Auto in diesen „Strahl“ wird das Signal vom Metall des gemessenen Fahrzeugs reflektiert. Durch den „Stauchungseffekt“ wegen der Geschwindigkeit kommt nun aber das zurückgeworfene Signal (das Sekundärsignal) in höherer Frequenz zum Empfänger zurück. Dieser befindet sich unmittelbar neben dem Sender. Während dem Vorbeifahren verändert sich die Wellenlänge des Sekundärsignals. Aufgrund der Differenz aus Primär- zu Sekundärsignal, dem Weg (Messdistanz) und Zeitdauer der Messung kann ein Computer die genaue Geschwindigkeit errechnen. Liegt die berechnete Geschwindigkeit über einem festgelegten Maximalwert, löst ein Fotoapparat samt Blitz aus. In diesem Fall erhält der Verkehrssünder ein Foto seines Wagens von vorne.

Gleich wie sich aus der „Stauchung“ der Wellen vor dem Fahrzeug die Geschwindigkeit berechnen lässt, kann man auch aus der Dehnung der Wellen hinter dem Fahrzeug eine Abweichung zur Norm feststellen. Je schneller sich ein Fahrzeug bewegt, umso langwelliger werden die Signale, die es hinter sich herzieht.

Mit modernen Hightech-Geräten lassen sich heute bis zu 6 Fahrstreifen gleichzeitig überwachen. Diese Geräte können sogar PKWs und LKWs unterscheiden und verschiedene Richtgeschwindigkeiten anwenden.

Da die Radarwellen sich sehr schnell fortbewegen, ist es meistens schon zu spät, wenn wir das Radargerät sehen. Das oben erwähnte Gerät arbeitet mit einer Frequenz von 24,1 GHz. D.h. 24‘100‘000‘000 Wellen in 1 Sekunde oder 1 Welle in 0,00000000004 Sekunden, zu schnell, um uns das vorzustellen.

Anfrage Hr. Peterhans per E-Mail.
Sehr geehrte Damen und Herren. Seit geraumer Zeit, ich bin per Zufall auf Ihre tolle Homepage gestossen, lese ich Ihre Berichte und habe schon einiges gelernt dank Ihren Berichten. Da mit den Wolken war besonders interessant da ich oft mit meiner Frau Wandern gehe. ir stellt sich die Frage zum Thema Radar, ob ein solches auch funktioniert wenn es im Herbst neblig ist. Können Sie diese Frage beantworten?

Antwort:
Grüezi Herr Peterhans und danke für Ihr Lob und Kompliment. Gerne frage ich das nach bei einer Firma welche früher zu meinen Kunden gehörte. Den NAmen gibt leider nicht mehr, Sie lesen von uns. Marco, HB9ZCW

Und aktuell aus der Presse…

  Heidi, HB9GHK 1. September 2018