PK Porthcurno

Im winzigen Küstendorf Porthcurno wurde die Geschichte der Tiefseekabel im 19. Jahrhundert fortgesetzt, die 1858 in Valentia Island begonnen hatte.

Damit ist nicht nur Skellig Michael, die erste Station auf der Achse des Lichts, sondern auch die zweite Station, St Michael’s Mount, räumlich verbunden mit den ersten Knotenpunkten des World Wide Web. So wie heute ein globales Kommunikationsnetz die Erde umspannt, gab es bereits in der Antike ein Netz, das die Menschen miteinander verbunden hat, um Waren, Wissen und Ideen auszutauschen, und die Achse des Lichts war eine ihrer gradlinigen Verbindungen.

Im Eingangsbereich des PK Porthcurno – Museum of Global Communications ist ein wandfüllendes historisches Foto von der ersten Landung eines Kabels auf dem Strand von Porthcurno aus dem Jahr 1870 zu sehen.

Mit einer Länge von 8000 Kilometern verband jenes Kabel Porthcurno mit Bombay (heute: Mumbai) und ermöglichte die Kommunikation zwischen diesen beiden entfernten Teilen des britischen Empire über Morsezeichen. Die erste Nachricht wurde am 23. Juni 1870 gesendet, und es dauerte nur fünf Minuten, bis eine Antwort einging. Bis dahin war die Kommunikation mit britischen Kolonien unzuverlässig, und es dauerte oft Monate, bis die Nachrichten ihre Empfänger erreichten.

Die Kabelstation in Porthcurno, abgekürzt mit dem Code PK , wurde 1872 von der Eastern Telegraph Company gegründet, die sich 1928 mit der Wireless Telegraph Company von Marconi zu Cable and Wireless zusammenschloss. Bereits im Jahr 1920 war Porthcurno die weltweit größte Kabelstation mit 14 Kabeln, die den damals einsamen Sandstrand verließen und sich über die Weltmeere erstreckten. Dazu gehörten unter anderem Kabel nach Perth (15000 km), nach Hongkong (10000 km) und nach Neufundland (3500 km).

Mit diesen Informationen beginnt eine Filmvorführung im Hörsaal des Museums, in dem heute Gareth Parry, ein emeritierter Physikprofessor des Imperial College London und ehrenamtlicher Mitarbeiter, die Fragen der Besucher beantwortet.

Anfänge der globalen Kommunikation

Der Professor erklärt, dass man die Kodierung mit Morsezeichen schnell aufgegeben hatte. Das Lang-Signal, dreimal so lang wie das Kurz-Signal, um die beiden zu unterscheiden, dauerte viel zu lang. Stattdessen wurden beide Signale gleich lang gesendet. Um sie zu unterscheiden, ließ man den elektrischen Strom zum Senden des Signals in Gegenrichtung fließen und vertauschte die Pole. Und so bestanden die ersten Seekabel, wie das erste Transatlantikkabel von Valentia Island oder das Seekabel von Porthcurno nach Mumbai lediglich aus einem Kupferdraht in einer Ummantelung aus Guttapercha, einem kautschukähnlichen isolierenden Stoff.

Die Stromimpulse wurden auf ihrem Weg durch die tausende Kilometer langen Kabel nicht verstärkt und kamen nur sehr schwach auf der Empfängerseite an. Um zu erkennen, in welcher Richtung der Strom geflossen war, benötigte man ein Gerät, das die Signale verstärkte. Man verwendete dafür ein Gerät, das von keinem geringeren als William Thomson erfunden wurde. Mehr bekannt wurde Thomson unter seinem Namen Lord Kelvin sowie durch „Null Grad Kelvin“, den absoluten Nullpunkt, den er einführte. Zum Glück für die Telegrafie über Tiefseekabel nahm er die Einladung an, dem Vorstand der Atlantic Telegraph Company beizutreten.

Eines Tages stand Thomson an seinem Schreibtisch und drehte gedankenverloren sein Monokel. Er bemerkte, dass der Sonnenschein, der durch das Fenster kam, vom Monokel reflektiert wurde und der Lichtfleck, den es erzeugte, durch den Raum raste. Plötzlich wurde ihm klar, was er zu tun hatte. Er wies seine Assistentin an, einen winzigen Glasreflektor an einem Eisendraht anzubringen. Als er eine Kerosinflamme auf den Spiegel richtete, zeigte sie auch geringste Bewegungen des Drahtes an. Dieses Gerät, das Thomson Spiegelgalvanometer nannte, konnte tausendmal schwächere Signale erkennen als jedes andere bis dahin bekannte Gerät (vgl. pbs.org).

Das schwache Stromsignal, das beim Empfänger ankam, reichte aus, um einen Spiegel (im Zylinder links im Bild) an einem Draht abzulenken. Sichtbar gemacht wurde die Ablenkung über einen Lichtpunkt auf einer Skala (rechts im Bild). Ohne ein Signal verharrte der Lichtpunkt in der mittigen Nullstellung. Je nachdem, in welche Richtung der Strom vom Sender gelenkt wurde, schlug der Lichtpunkt nach links bzw. nach rechts aus.

Man kann es sich kaum vorstellen, wie mühsam damit das Übertragen von Nachrichten war. Ein kleines Beispiel soll verdeutlichen, wie die Übermittlung von Nachrichten über die ersten Tiefseekabel erfolgte:

Der Sender übersetze „Ok“ in „— -.-“ und sendete die Stromimpulse: „Minus Minus Minus Pause Minus Plus Minus“. Der Empfänger beobachtete die Ausschläge des Lichtpunktes im Spiegelgalvanometer: „Links Links Links Pause Links Rechts Links„, notierte „— -.-“ und übersetze zurück „Ok“.

Dass auf diese Weise eine Menge Fehler passieren und das Übertragen einfacher Nachrichten Stunden dauern konnte, wundert nicht.

Fortschritte in der globalen Kommunikation

Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker entwickelten die Datenübertragungstechnik stetig weiter. Sie erfanden effizientere Kodierungen von Nachrichten, neue Wege, sie in elektrische Signale umzusetzen und automatisch zu senden und zu empfangen. Man verbesserte die Kabel und ihre Ummantelungen, machte sie robuster und fand Lösungen mehrere Signalströme gleichzeitig zu übermitteln. In den 1980-er Jahren erfolgte der Umstieg von Kupferfasern auf Glasfasern. Anstatt Elektronen bewegen sich seitdem Photonen durch die Kabel. Mittlerweile fließen hunderte von Signalströmen gleichzeitig durch einen Lichtwellenleiter, getrennt nach Wellenlängen, die vom Infrarotbereich bis in den ultravioletten Bereich reichen. Lichtverstärker werden in regelmäßigen Abständen in ein Kabel integriert und über eine eigene Leitung mit Strom versorgt.

Heutige globale Kommunikation

Heute ist Porthcurno immer noch ein bedeutender Knotenpunkt für die Übertragung von Sprache, Daten und Videos zwischen Großbritannien und Ländern auf der ganzen Welt. Professor Parry präsentiert auf dem Monitor des Hörsaals die Submarine Cable Map, eine interaktive Karte des weltweiten Tiefseekabel-Netzes:

Der heute viel benutze Begriff Cloud ist irreführend, den er assoziiert leicht, dass Daten durch den Himmel gesendet werden. Doch über Satelliten werden heute nur fünf Prozent aller Daten im World Wide Web übertragen. 95 Prozent fließen über Tiefseekabel. Der Weg, den eine Nachricht über Satelliten zurücklegt, ist viel länger, als der Weg über ein Tiefseekabel. Da die Übertragung in beiden Fällen in Lichtgeschwindigkeit erfolgt, ist die Nachricht über Tiefseekabel viel schneller am Ziel. Der internationale Börsenhandel mit seinen zeitkritischen Geschäften hatte immer den schnellsten Weg gewählt und so den Ausbau des Kabelnetzes in den Weltmeeren vorangetrieben. Bevor die Daten in Computerfarmen und Massenspeichern auf den Kontinenten landen, tauchen sie ab in den Ozean. Es würde deshalb mehr zum Verständnis globaler Kommunikation beitragen, wenn man den Begriff „Cloud“ durch „Ocean“ ersetzen würde.

Die Tiefseekabel sind die Achillessehnen des Internets. Wer den weltweiten Datenverkehr sabotieren, Börsen kollabieren oder ganze Erdteile vom Netz abschneiden will, setzt am besten dort an. Aber auch ohne Sabotage kommt es immer wieder zu Unterbrechungen, wenn Tiefseekabel reißen. Hauptverursacher sind Bootsanker und Tiefseenetze. Seebeben können ebenfalls Schäden anrichten. Um gerissene Kabel zu reparieren, wurden spezielle Tauchroboter entwickelt. Nachdem die defekte Stelle lokalisiert ist, tauchen sie in die Tiefe und spüren die abgerissenen Enden auf. Automatisch spleißen und verkleben sie die vieladrige Kabelenden mit einem neuen Kabelstück, das sie in die Bruchstelle einfügen. Überwacht und gesteuert werden die Tauchroboter von ihrem Mutterschiff.

Porthcurno Underground

Aufgrund seiner Bedeutung als Kommunikations-Knotenpunkt für die Alliierten wurde Porthcurno zu einem Hauptziel der Deutschen Wehrmacht im Zweiten Weltkrieg. Bergleute aus Cornwall gruben und sprengten deshalb zwischen Juni 1940 und Mai 1941 ein unterirdisches Tunnelsystem tief in den Granit der Ostwand der Schlucht, wo sich heute das Museum befindet, und richteten dort einen Bunker ein, um Personal und Ausrüstung vor Angriffen zu schützen. Ein Teil der unterirdischen Anlage ist heute für die Besucher geöffnet und enthält Ausstellungsräume zur Geschichte der globalen Kommunikation. Der Eingangstunnel wird von einer Geräuschkulisse aus Alarmsirenen und Bombenabwürfen beschallt.

Die wahren Helden in den Bunkern aber waren die jungen Damen, die im Zweiten Weltkrieg an den Geräten beschäftigt waren und Telcom Girls genannt wurden. Ein Foto in der Ausstellung zeigt eine Gruppe von Frauen, die in Malta ihren Militärdienst leisteten. Sie trugen spezielle Uniformen, verschlüsselten, tippten und sendeten Nachrichten an die Verbündeten in alle Erdteile, empfingen Nachrichten aus aller Welt, lasen und entschlüsselten sie, vermittelten Gespräche zwischen den Kontinenten und verbanden händisch Telefonleitungen rund um den Erdball.

Porthcurno Beach