Erfindung und Entwicklung des Telefons

In den 1870er Jahren entwarfen Elisha Gray und Alexander Graham Bell unabhängig voneinander Geräte, die Sprache elektrisch übertragen konnten. Beide Männer brachten ihre jeweiligen Entwürfe für diese Prototyp-Telefone innerhalb weniger Stunden zum Patentamt. Bell patentierte zunächst sein Telefon und ging später in einem Rechtsstreit mit Gray als Sieger hervor.

Heute ist der Name Bell ein Synonym für das Telefon, während Gray weitgehend vergessen ist. Aber die Geschichte, wer das Telefon erfunden hat, geht über diese beiden Männer hinaus.

Bell’s Biography

Alexander Graham Bell wurde am 3. März 1847 in Edinburgh, Schottland, geboren. Er war von Anfang an in das Studium des Klangs vertieft. Sein Vater, sein Onkel und sein Großvater waren Autoritäten auf dem Gebiet der Rhetorik und der Sprachtherapie für Gehörlose. Man ging davon aus, dass Bell nach dem College-Abschluss in die Fußstapfen der Familie treten würde. Nachdem jedoch Bells zwei weitere Brüder an Tuberkulose gestorben waren, beschlossen Bell und seine Eltern 1870, nach Kanada einzuwandern.

Vom Telegrafen zum Telefon

Sowohl der Telegraf als auch das Telefon sind elektrische Systeme auf Drahtbasis, und der Erfolg von Alexander Graham Bell mit dem Telefon war ein direktes Ergebnis seiner Versuche, den Telegrafen zu verbessern. Als er begann, mit elektrischen Signalen zu experimentieren, war der Telegraph seit etwa 30 Jahren ein etabliertes Kommunikationsmittel. Obwohl der Telegraph ein sehr erfolgreiches System war, beschränkte er sich im Grunde darauf, jeweils nur eine Nachricht zu empfangen und zu senden.

Bells umfassendes Wissen über die Natur des Klangs und sein Verständnis von Musik ermöglichte es ihm, die Möglichkeit in Betracht zu ziehen, mehrere Nachrichten gleichzeitig über denselben Draht zu übertragen. Obwohl die Idee eines “multiplen Telegrafen” schon seit einiger Zeit existierte, handelte es sich dabei um reine Vermutungen, da niemand in der Lage war, einen solchen zu fabrizieren – bis Bell auf den Plan trat. Sein “harmonischer Telegraph” basierte auf dem Prinzip, dass mehrere Noten gleichzeitig über denselben Draht gesendet werden konnten, wenn sich die Noten oder Signale in der Tonhöhe unterschieden.

Sprechen mit Elektrizität

Bis Oktober 1874 waren Bells Forschungen so weit fortgeschritten, dass er seinen zukünftigen Schwiegervater, den Bostoner Anwalt Gardiner Greene Hubbard, über die Möglichkeit eines Mehrfachtelegrafen informieren konnte. Hubbard, der die damals von der Western Union Telegraph Company ausgeübte absolute Kontrolle ablehnte, erkannte sofort die Möglichkeit, ein solches Monopol zu brechen, und gab Bell die finanzielle Unterstützung, die er brauchte.

Bell fuhr mit seiner Arbeit am Mehrfachtelegraphen fort, sagte Hubbard aber nicht, dass er und Thomas Watson, ein junger Elektriker, dessen Dienste er in Anspruch genommen hatte, ebenfalls ein Gerät entwickelten, das Sprache elektrisch übertragen würde. Während Watson auf nachdrückliches Drängen Hubbards und anderer Geldgeber an dem harmonischen Telegraphen arbeitete, traf sich Bell im März 1875 heimlich mit Joseph Henry, dem angesehenen Direktor der Smithsonian Institution, der sich Bells Ideen für ein Telefon anhörte und ermutigende Worte anbot. Angespornt durch Henrys positive Meinung setzten Bell und Watson ihre Arbeit fort.

Im Juni 1875 stand das Ziel, ein Gerät zu schaffen, das Sprache elektrisch übertragen würde, kurz vor der Verwirklichung. Sie hatten bewiesen, dass verschiedene Töne die Stärke eines elektrischen Stroms in einem Draht variieren würden. Um den Erfolg zu erreichen, brauchten sie daher nur einen funktionierenden Sender mit einer Membran zu bauen, die in der Lage war, elektronische Ströme zu variieren, und einen Empfänger, der diese Variationen in hörbaren Frequenzen reproduzieren konnte.

“Mr. Watson, kommen Sie her.”

Am 2. Juni 1875 entdeckten die Männer beim Experimentieren mit dem harmonischen Telegraphen, dass Schall völlig zufällig über einen Draht übertragen werden kann. Watson versuchte, ein Rohrblatt zu lösen, das um einen Sender gewickelt war, als er versehentlich daran zupfte. Die durch diese Geste erzeugte Schwingung wanderte entlang des Drahtes in ein zweites Gerät in dem anderen Raum, in dem Bell arbeitete.

Das Telefonnetz ist geboren

Bell patentierte sein Gerät am 7. März 1876, und das Gerät begann sich schnell zu verbreiten. Bis 1877 war der Bau der ersten regulären Telefonleitung von Boston nach Somerville, Massachusetts, abgeschlossen. Ende 1880 gab es in den Vereinigten Staaten über 49.000 Telefone. Im folgenden Jahr wurde ein Telefondienst zwischen Boston und Providence, Rhode Island, eingerichtet. Der Dienst zwischen New York und Chicago wurde 1892 und zwischen New York und Boston 1894 aufgenommen. Der transkontinentale Dienst begann 1915.

Bell gründete 1877 seine Bell Telephone Company. Da die Branche rasch expandierte, kaufte Bell schnell Konkurrenten auf. Nach einer Reihe von Fusionen wurde 1880 die American Telephone and Telegraph Co. – der Vorläufer der heutigen AT&T – gegründet. Da Bell das geistige Eigentum und die Patente hinter dem Telefonsystem kontrollierte, hatte AT&T ein De-facto-Monopol über die junge Industrie. Sie behielt ihre Kontrolle über den US-Telefonmarkt bis 1984, als ein Vergleich mit dem US-Justizministerium AT&T zwang, ihre Kontrolle über die staatlichen Märkte zu beenden.

Vermittlungen und Rotary Dialing

Die erste regelmäßige Telefonzentrale wurde 1878 in New Haven, Connecticut, eingerichtet. Die ersten Telefone wurden paarweise an Abonnenten vermietet. Der Teilnehmer musste eine eigene Leitung einrichten, um sich mit einer anderen zu verbinden. 1889 erfand der Bestattungsunternehmer Almon B. Strowger aus Kansas City einen Schalter, der mit Hilfe von Relais und Schiebern eine Leitung mit einer von 100 Leitungen verbinden konnte. Der Strowger-Schalter, wie er bekannt wurde, war noch weit über 100 Jahre später in einigen Telefonbüros im Einsatz.

Am 11. März 1891 wurde Strowger ein Patent für die erste automatische Telefonzentrale erteilt. Die erste Vermittlungsstelle mit dem Strowger-Schalter wurde 1892 in La Porte, Indiana, eröffnet. Ursprünglich hatten die Teilnehmer einen Knopf auf ihrem Telefon, um durch Antippen die erforderliche Anzahl von Impulsen zu erzeugen. Dann erfand ein Mitarbeiter von Strowgers 1896 den Drehschalter, der den Knopf ersetzte. 1943 war Philadelphia das letzte große Gebiet, das den dualen Dienst (Drehschalter und Knopf) aufgab.

Münztelefone

1889 wurde das münzbetriebene Telefon von William Gray aus Hartford, Connecticut, patentiert. Grays Münztelefon wurde zuerst in der Hartford Bank installiert und benutzt. Im Gegensatz zu den heutigen Münztelefonen zahlten die Benutzer von Grays Telefon, nachdem sie ihr Gespräch beendet hatten.

Payphones verbreiteten sich zusammen mit dem Bell System. Als 1905 die ersten Telefonzellen installiert wurden, gab es etwa 2,2 Millionen Telefone; 1980 waren es bereits mehr als 175 Millionen. Doch mit dem Aufkommen der Mobilfunktechnologie ging die öffentliche Nachfrage nach Münztelefonen rapide zurück, und heute sind in den Vereinigten Staaten noch weniger als 500.000 in Betrieb.

Tonwahl-Telefone

Forscher bei Western Electric, der Fertigungstochter von AT&T, hatten seit Anfang der 1940er Jahre damit experimentiert, Töne anstelle von Impulsen zum Auslösen von Telefonverbindungen zu verwenden, aber erst 1963 wurde die Zweiton-Mehrfrequenzsignalisierung, die dieselbe Frequenz wie Sprache verwendet, kommerziell rentabel. AT&T führte sie als Tonwahlverfahren ein und sie wurde schnell zum nächsten Standard in der Telefontechnologie. Bis 1990 waren Tastentelefone in amerikanischen Haushalten häufiger anzutreffen als Modelle mit Drehwahlverfahren.

Schnurlose Telefone

In den 1970er Jahren wurden die allerersten schnurlosen Telefone eingeführt. 1986 bewilligte die Eidgenössische Kommunikationskommission den Frequenzbereich von 47 bis 49 MHz für schnurlose Telefone. Die Gewährung eines grösseren Frequenzbereichs erlaubte es schnurlosen Telefonen, weniger Störungen zu haben und weniger Strom zum Betrieb zu benötigen. 1990 bewilligte die FCC den Frequenzbereich von 900 MHz für schnurlose Telefone.

1994 wurden digitale Schnurlostelefone eingeführt, gefolgt von digitalen Spread Spectrum (DSS) im Jahr 1995. Beide Entwicklungen zielten darauf ab, die Sicherheit von Schnurlostelefonen zu erhöhen und unerwünschtes Abhören zu verringern, indem das Telefongespräch digital verbreitet werden konnte. 1998 gewährte die FCC den Frequenzbereich von 2,4 GHz für Schnurlostelefone; der Aufwärtsbereich liegt nun bei 5,8 GHz.

Mobiltelefone

Die frühesten Mobiltelefone waren funkgesteuerte Geräte, die für Fahrzeuge entwickelt wurden. Sie waren teuer und unhandlich und hatten eine extrem begrenzte Reichweite. Erstmals 1946 von AT&T auf den Markt gebracht, wurde das Netz langsam erweitert und immer ausgefeilter, aber es wurde nie weit verbreitet. Bis 1980 wurde es durch die ersten zellularen Netzwerke ersetzt.

Die Forschung darüber, was das heutige Mobiltelefonnetz werden sollte, begann 1947 in den Bell Labs, dem Forschungsflügel von AT&T. Obwohl die benötigten Funkfrequenzen noch nicht kommerziell verfügbar waren, war das Konzept der drahtlosen Verbindung von Telefonen über ein Netz von “Zellen” oder Sendern ein gangbarer Weg. Motorola führte 1973 das erste tragbare Mobiltelefon ein.

Telefonbücher

Das erste Telefonbuch wurde im Februar 1878 von der New Haven District Telephone Company in New Haven, Connecticut, veröffentlicht. Es war eine Seite lang und enthielt 50 Namen; es waren keine Nummern aufgeführt, da ein Operator Sie verbinden würde. Die Seite war in vier Abschnitte unterteilt: Wohnen, Beruf, wesentliche Dienste und Verschiedenes.

9-1-1

Vor 1968 gab es keine eigene Telefonnummer, unter der man im Notfall Ersthelfer erreichen konnte. Das änderte sich, nachdem eine Untersuchung des Kongresses zu Forderungen nach der landesweiten Einrichtung eines solchen Systems geführt hatte. Die Federal Communications Commission und AT&T kündigten bald an, dass sie ihr Notfallnetz in Indiana unter der Nummer 9-1-1 (die wegen ihrer Einfachheit und leichten Merkfähigkeit gewählt wurde) einrichten würden.

Doch eine kleine unabhängige Telefongesellschaft im ländlichen Alabama beschloss, AT&T mit ihren eigenen Mitteln zu schlagen. Am 16. Februar 1968 wurde der erste 9-1-1-Anruf in Hayleyville, Alabama, im Büro der Alabama Telephone Company getätigt. Das 9-1-1-Netz sollte langsam auch in anderen Städten und Ortschaften eingeführt werden; erst 1987 hatte mindestens die Hälfte aller amerikanischen Haushalte Zugang zu einem 9-1-1-Notrufnetz.

Anrufer-ID

Mehrere Forscher schufen Geräte zur Identifizierung der Anzahl der eingehenden Anrufe, darunter Wissenschaftler in Brasilien, Japan und Griechenland, ab Ende der 1960er Jahre. In den USA stellte AT&T 1984 in Orlando, Florida, erstmals seinen markenrechtlich geschützten Anrufer-ID-Service TouchStar zur Verfügung. Im Laufe der nächsten Jahre würden die regionalen Bell Systems Anrufer-ID-Dienste im Nordosten und Südosten der USA einführen. Obwohl der Dienst zunächst als teurer Zusatzdienst verkauft wurde, ist die Anrufer-ID heute eine Standardfunktion, die auf jedem Mobiltelefon zu finden und auf fast jedem Festnetzanschluss verfügbar ist.