ADS-B

ADS-B steht für Automatic Dependent Surveillance - Broadcast. Verkehrsflugzeuge senden damit auf 1090 MHz von selbst und unverschlüsselt kurze Nachrichten mit Position, Höhe, Geschwindigkeit und Kennung. Position und Geschwindigkeit kommen mehrmals pro Sekunde, die Kennung seltener. Die Flugsicherung nutzt das, andere Flugzeuge auch, und jeder, der einen passenden Empfänger hat. Flugradar-Seiten wie Flightradar24 stützen sich vor allem darauf: auf Zehntausende Empfänger am Boden, die mitschreiben, was am Himmel gesendet wird.

Die Live-Karte zeigt die Flugzeuge über Deutschland mit Höhe, Geschwindigkeit, Kurs und, wo bekannt, der vermutlichen Flugroute. Darunter steht, wie ADS-B funktioniert, wie du die Signale mit einem eigenen SDR-Empfänger aufnimmst und wie weit sie reichen.

Schnellzugriff

Was ist ADS-B?

Kurz gesagt: ADS-B ist ein Verfahren der Luftfahrt, bei dem ein Flugzeug seine eigene, per Satellitennavigation bestimmte Position ungefragt per Funk aussendet. Die Aussendung geht an alle, ohne bestimmten Empfänger. In Europa läuft ADS-B auf 1090 MHz als sogenannter Extended Squitter des Mode-S-Transponders. Vorgeschrieben ist es vor allem für größere und schnellere Flugzeuge im Instrumentenflug.

ADS-B live: Flugzeuge über Deutschland

Die Karte zeigt, was Empfänger am Boden gerade an ADS-B-Meldungen über Deutschland hören, alle 10 Sekunden neu. Die Daten stammen aus dem offenen Gemeinschaftsnetz adsb.lol, in dem Freiwillige ihre Empfänger zusammenschalten. Wähle ein Flugzeug auf der Karte oder in der Liste, dann stehen darunter Kennung, Höhe, Geschwindigkeit und Kurs. Die Position stammt je nach Flugzeug aus seiner eigenen ADS-B-Meldung oder aus der Ortung durch mehrere Empfänger (MLAT). Typ und Kennzeichen stammen aus der Datenbank von adsb.lol, Registrierungsland und vermutliche Flugroute ergänzt 12db aus eigenen Tabellen. Nichts davon steht im Funksignal. Mit "In meiner Nähe" zentriert die Karte auf deinen Standort. Er bleibt in deinem Browser.

Blau sind Flugzeuge, die ihre Position selbst per ADS-B senden. Gelb sind Positionen, die das Netz per Multilateration aus den Laufzeiten bei mehreren Empfängern berechnet hat. Grau sind Positionen aus anderen Quellen, etwa über TIS-B von einer Bodenstation, grüne Ringe und hohle grüne Pfeile stehen oder rollen am Boden, und Rot meldet einen Notfall, etwa Funkausfall (7600) oder allgemeinen Notfall (7700). Was fehlt, sendet kein ADS-B oder fliegt für die Empfänger zu tief. Wie du dieselben Signale mit eigener Antenne empfängst, steht weiter unten.

Wozu die Karte dient: Sie zeigt, was die Technik aus diesem Artikel leistet: welche Angaben ein Flugzeug funkt, wie daraus ein Punkt auf der Karte wird und wo die Grenzen liegen. Deshalb gibt es hier nur den aktuellen Stand, keine Flugverläufe, kein Archiv und keine Namen von Haltern oder Piloten. Die Flugroute ist eine Vermutung aus einer Datenbank und so gekennzeichnet.

Die Abkürzung wird auch ohne Bindestrich als ADSB geschrieben, gemeint ist dasselbe. Jedes der vier Wörter beschreibt eine Eigenschaft:

Das Senden heißt ADS-B Out. ADS-B In ist der Empfang: Ein Flugzeug mit passendem Gerät sieht die anderen Flugzeuge um sich herum auf einem Bildschirm im Cockpit. Für Flugsicherung, Flugzeuge und Hobbyempfänger ist es dasselbe Signal.

ADS-B-Reichweite berechnen

Ein Signal auf 1090 MHz breitet sich quasi-optisch aus, also ungefähr so weit, wie man sehen könnte. Was hinter dem Horizont liegt, erreicht der Empfänger nicht. Weil die Luft die Wellen leicht zur Erde hin bricht (Refraktion), reicht der Funkhorizont etwas weiter als der sichtbare, in der Standardatmosphäre um rund 15 Prozent. Mit den Höhen $h_1$ der Antenne und $h_2$ des Flugzeugs in Metern gilt näherungsweise:

$\displaystyle d \approx 4{,}12 \cdot \left(\sqrt{h_1} + \sqrt{h_2}\right)\ \text{km}$

Ohne die Brechung steht dort 3,57 statt 4,12. Der Rechner zeigt beide Werte und dazu eine Tabelle, wie viel eine höhere Antenne bringt. Beide Höhen müssen sich auf dasselbe Niveau beziehen: Die Flughöhe zählt über dem Meer, die Antenne über dem Gelände. Trag deshalb die Geländehöhe deines Standorts ein, dann rechnet der Rechner die Flughöhe auf das Gelände um. Eine Flugfläche wie FL370 ist allerdings eine Druckhöhe, bezogen auf einen genormten Luftdruck. Der Rechner nimmt sie näherungsweise als Höhe über dem Meer, die tatsächliche Höhe weicht je nach Wetterlage etwas davon ab.

Gerechnet mit Erdradius 6.371 km und k = 4/3, freie Sicht über flachem Land auf Meereshöhe. Ohne Brechung (k = 1) ergeben sich bei 10 m Antennenhöhe 119, 208 und 390 km.

Die Tabelle zeigt zwei Dinge. Erstens bestimmt vor allem das Flugzeug die Reichweite: Ein Jet im Reiseflug sieht bis weit über 400 km, du siehst ihn also auch. Zweitens bringt die Antennenhöhe in Kilometern wenig, im Gelände aber viel. Die Rechnung gilt für flaches Land ohne Hindernisse. Steht ein Haus, ein Hügel oder ein Wald zwischen Antenne und Flugzeug, ist der Weg in diese Richtung zu, und dort gewinnt jeder Meter Höhe. Das ist auch der Grund, warum Flugzeuge im Landeanflug auf der Karte oft fehlen, obwohl sie nah sind: Sie fliegen tief, und das Gebäude gegenüber verdeckt sie.

Die berechnete Weite ist die theoretische Reichweite in der Standardatmosphäre. In der Praxis begrenzen auch die Empfindlichkeit des Empfängers, die Antenne und die Kabelverluste. Eine Zimmerantenne hinter Stahlbeton schafft oft nur einen Bruchteil davon. Weiter reicht es nur, wenn die Atmosphäre vom Standard abweicht, etwa bei einer Inversion in der Troposphäre, die die Wellen weiterleitet.

Für Funkamateure sind Flugzeuge übrigens nicht nur zum Zuhören interessant. Beim Aircraft-Scatter dient ein Flugzeug als Spiegel, der ein Signal im VHF-, UHF- oder SHF-Bereich über den Horizont hinaus reflektiert. Programme wie AirScout von DL2ALF berechnen den Streuweg zwischen zwei Stationen und zeigen dazu die Flugzeuge in Echtzeit. Unten im Quiz steht die passende Prüfungsfrage.

ADS-B selbst empfangen: Empfänger, Antenne, Software

Für den Einstieg brauchst du drei Dinge: einen Empfänger, eine Antenne für 1090 MHz und einen Rechner, auf dem die Software läuft. Mehr Reichweite holst du danach fast immer über den Antennenstandort, nicht über teurere Technik.

ADS-B-Empfänger: Welche Hardware brauche ich?

Als Rechner nennt FlightAware den Raspberry Pi ab Modell 3, mit Netzteil 5,1 V und 2,5 A und einer Speicherkarte ab 8 GB. Der Entwickler von readsb empfiehlt den Pi 4. Für den reinen Empfang ist ein Pi 5 mehr als nötig, für weitere Dienste auf demselben Gerät kann er sich lohnen. Ein normaler PC mit Linux oder Windows geht genauso, nur läuft ein Pi stromsparend rund um die Uhr. Wie ein SDR-Stick grundsätzlich eingerichtet wird, steht in der Anleitung im SDR-Artikel.

ADS-B-Antenne für 1090 MHz

ADS-B ist vertikal polarisiert, die Antenne steht also senkrecht. Die Stabantenne, die einem DVB-T-Stick beiliegt, reicht nach FlightAware nur für Flugzeuge in der Nähe. Deutlich besser ist eine Viertelwellen-Groundplane: ein senkrechter Strahler von knapp 7 cm, dazu vier gleich lange Radiale. Erfahrene Bastler im FlightAware-Forum kürzen den Strahler auf etwa 67 mm und neigen die Radiale um 45 Grad nach unten, dann liegt die Impedanz nahe 50 Ohm. Die Maße für andere Frequenzen rechnet der Antennenlängen-Rechner.

Kollinear-Antennen stapeln mehrere Elemente übereinander und bündeln die Strahlung flach zum Horizont. Das hilft bei fernen Flugzeugen. Hersteller nennen dafür Gewinne von einigen dBi, das sind Herstellerangaben. Wichtiger als jede Gewinnzahl ist der Ort: Eine einfache Groundplane auf dem Dach mit freier Rundumsicht schlägt eine teure Antenne hinter dem Fenster.

Kabel und Dämpfung bei 1090 MHz

Bei 1090 MHz frisst Koaxialkabel deutlich mehr Signal als auf Kurzwelle. Die Werte gelten laut Datenblatt bei 1000 MHz, bei 1090 MHz liegen sie etwas höher.

Herstellerangaben von SSB-Electronic, RG58 aus deren Vergleichstabelle. Ohne Stecker- und Anpassungsverluste.

FlightAware rät, im ganzen Kabelweg unter 6 dB Verlust zu bleiben. Für ein paar Meter genügt H155, für längere Wege lohnt dickes Kabel. Wer die Dämpfung für andere Längen und Kabel rechnen will, findet einen Rechner im Artikel zum Koaxialkabel.

Filter und Vorverstärker (LNA)

Ein rauscharmer Vorverstärker, englisch Low Noise Amplifier (LNA), gehört an die Antenne, vor das Kabel. Dort hebt er das Signal an, bevor das Kabel es dämpft, und das Rauschen des Kabels fällt kaum noch ins Gewicht. Hinter einem langen Kabel bringt er wenig, weil er das verlorene Signal samt Rauschen verstärkt. Gespeist wird er meist über das Antennenkabel, per Bias-Tee aus dem Stick. Der ADS-B-Verstärker von RTL-SDR Blog etwa bringt laut Hersteller 27 dB bei rund 1 dB Rauschzahl und hat zwei Filter eingebaut.

Mehr Verstärkung ist aber nicht immer besser. In der Nähe eines Flughafens, eines Mobilfunkmasts oder eines starken Senders übersteuert der Empfänger, und die Reichweite sinkt, statt zu steigen. Dann hilft ein Bandfilter für 1090 MHz vor dem Verstärker, oder weniger Verstärkung. Die Software readsb regelt die Verstärkung eines RTL-SDR-Sticks selbst nach. Wer von Hand einstellt: Als Richtwert nennt der Entwickler, dass etwa 5 Prozent der Nachrichten als "strong signals" gezählt werden, nahe am Flughafen auch bis 10 Prozent. Das ist ein Ausgangspunkt, kein für jeden Standort bestes Ergebnis.

Software: in fünf Schritten zur eigenen Karte

Wer es einfacher mag, nimmt ein fertiges Speicherkarten-Abbild wie das adsb.im-Image, das readsb, tar1090 und die Anbindung an viele Netzwerke über eine Weboberfläche einrichtet. Die Karte von tar1090 zeigt alles, was deine Antenne empfängt, ohne Filter. Empfang und Dekodierung brauchen kein Internet, nur die Kartenhintergründe lädt tar1090 in der Grundeinstellung aus dem Netz.

Typische Probleme beim ADS-B-Empfang

ADS-B-Decoder: Nachrichten Bit für Bit entschlüsseln

Eine ADS-B-Nachricht (Extended Squitter) ist 112 Bit lang, als Hex-Zahl geschrieben 28 Zeichen. Andere Mode-S-Antworten haben nur 56 Bit, der Decoder zeigt bei ihnen den Kopf. So gibt sie auch die Empfangssoftware aus, etwa readsb mit der Option --raw. Füge einen Frame ein oder wähle ein Beispiel. Der Decoder prüft die Prüfsumme, zeigt jedes Feld mit seinen Bits und rechnet Kennung, Höhe, Geschwindigkeit und Position aus. Tippe ein Feld an, dann steht darunter, was es bedeutet.

Die Beispiele stammen aus dem frei lesbaren Buch "The 1090 Megahertz Riddle" von Junzi Sun, der auch die Python-Bibliothek pyModeS geschrieben hat. Der Decoder hier ist eigens für 12db geschrieben und rechnet im Browser, nichts wird übertragen.

So ist eine ADS-B-Nachricht aufgebaut

Der Type Code sagt, was in den Nutzdaten steht: 1 bis 4 Kennung und Kategorie, 5 bis 8 Position am Boden, 9 bis 18 Position in der Luft mit barometrischer Höhe, 19 Geschwindigkeit, 20 bis 22 Position mit GNSS-Höhe, 28 Notfallstatus und Squawk, 31 Betriebsstatus. Die Kennung ist bei Linienflügen meist das Rufzeichen des Flugs, etwa "KLM1023", nicht das Kennzeichen des Flugzeugs. Derselbe Flug kann an verschiedenen Tagen mit verschiedenen Maschinen stattfinden. Das einzelne Luftfahrzeug erkennt man an der ICAO-Adresse.

Die Prüfsumme entsteht durch eine Polynomdivision über die ersten 88 Bit. Der Empfänger rechnet dieselbe Division über alle 112 Bit. Bleibt ein Rest von 0, ist der Frame unverfälscht angekommen. Im Beispiel "Gestörter Frame" bleibt ein Rest, die Software verwirft so eine Nachricht.

Warum ein Frame nicht für die Position reicht

Für Breite und Länge stehen nur je 17 Bit zur Verfügung. ADS-B nutzt deshalb einen Trick namens CPR: Die Erde wird in Zonen aufgeteilt, gesendet wird nur die Lage innerhalb einer Zone, dafür sehr fein. Abwechselnd kommen ein "gerader" Frame, der den Umlauf über die Pole in 60 Breitenzonen von je 6 Grad teilt, und ein "ungerader" mit 59 etwas breiteren Zonen.

Aus einem geraden und einem ungeraden Frame desselben Flugzeugs, kurz nacheinander empfangen, lässt sich die Position eindeutig ausrechnen, das ist die globale Dekodierung. Üblich ist, nur Paare zu verwenden, die höchstens 10 Sekunden auseinanderliegen. Kennt der Empfänger seinen eigenen Standort, reicht ein einzelner Frame, sofern das Flugzeug nicht weiter als 180 Seemeilen entfernt ist, das ist die lokale Dekodierung. Am Boden schrumpfen die Zonen auf ein Viertel, dort braucht es auch bei einem Paar immer einen Bezugsort im Umkreis von 45 Seemeilen. Empfangssoftware prüft jede errechnete Position zusätzlich auf Plausibilität, etwa ob das Flugzeug in der Zeit so weit gekommen sein kann. Im Decoder kannst du beides ausprobieren: das Beispiel "Position (Paar)" für die globale Rechnung, oder einen einzelnen Positions-Frame mit eingetragenem Bezugsort.

ADS-B-Frequenz und Technik

ADS-B nutzt in Europa und weltweit 1090 MHz, dieselbe Frequenz, auf der Transponder dem Sekundärradar antworten. Die Abfrage des Radars kommt auf 1030 MHz. Vor allem in den USA gibt es eine zweite Variante auf 978 MHz, das Universal Access Transceiver (UAT), gedacht für kleinere Flugzeuge unterhalb von 18.000 Fuß. In Europa spielt UAT keine Rolle.

Eine Nachricht dauert also nur gut eine Zehntausendstelsekunde. Das ist der Grund, warum ein einfacher SDR-Stick genügt: Er muss nicht schmalbandig und hochempfindlich sein, sondern schnell genug abtasten, um Pulse von einer halben Mikrosekunde zu trennen. Die Wellenlänge bei 1090 MHz beträgt 27,5 cm, eine Viertelwellenantenne ist knapp 7 cm lang.

ADS-B und Transponder: Mode A, C und S

Der Transponder im Flugzeug ist älter als ADS-B. In Mode A antwortet er dem Radar mit dem vierstelligen Squawk-Code, den der Lotse zuteilt, in Mode C mit der Druckhöhe in 100-Fuß-Stufen. Mode S kam später dazu: Jedes Flugzeug hat eine eigene 24-Bit-Adresse, das Radar kann es gezielt ansprechen, und die Antwort trägt mehr Daten.

ADS-B ist eine Erweiterung von Mode S. Der Transponder sendet neben seinen Antworten zusätzlich lange Nachrichten von selbst, die Extended Squitter. Deshalb tragen ADS-B-Nachrichten dieselbe 24-Bit-Adresse wie die Mode-S-Antworten. Den Squawk-Code enthält eine normale ADS-B-Positionsmeldung nicht. Er steckt in einer eigenen Statusnachricht (Type Code 28), die häufiger kommt, wenn der Code wechselt oder ein Notfall gemeldet wird. Die Codes 7500, 7600 und 7700 stehen für Entführung, Funkausfall und Notfall.

Wer muss ADS-B senden?

In der EU regelt das die Durchführungsverordnung (EU) 2023/1770, sie hat 2023 die ältere Verordnung 1207/2011 abgelöst. Sie gilt für Flüge nach Instrumentenflugregeln im allgemeinen Flugverkehr im einheitlichen europäischen Luftraum. Für diese Flüge brauchen alle Luftfahrzeuge einen Mode-S-Transponder. ADS-B Out müssen zusätzlich Luftfahrzeuge senden, deren höchstzulässige Startmasse über 5.700 kg liegt oder deren maximale wahre Eigengeschwindigkeit im Reiseflug über 250 Knoten liegt, sofern ihr erstes Lufttüchtigkeitszeugnis am oder nach dem 7. Juni 1995 ausgestellt wurde. Dazu kommen Ausnahmen und Übergangsregeln, die Einzelheiten stehen in der Verordnung. In den USA gilt die Pflicht seit dem 1. Januar 2020 in festgelegten Lufträumen, dort mit 1090 MHz oder UAT.

Wer nicht unter die Pflicht fällt, muss keine Position senden. Segelflugzeuge und Ultraleichtflugzeuge nutzen zur Kollisionswarnung oft FLARM, in Europa auf 868,2 bis 868,4 MHz, das mit ADS-B nicht kompatibel ist. Militärische Luftfahrzeuge senden nach Lage oder schalten ab. Auf jeder ADS-B-Karte fehlt also ein Teil des Verkehrs.

MLAT, TIS-B und ADS-C

Flugzeuge mit Mode-S-Transponder ohne Positionsmeldung lassen sich trotzdem orten, über Multilateration (MLAT). Mehrere Empfänger an bekannten Orten messen, wann dieselbe Antwort bei ihnen ankommt. Aus den Laufzeitunterschieden ergibt sich der Ort. Klassisch braucht es dafür vier Empfänger, Flightradar24 rechnet seit Januar 2025 unter geeigneten Bedingungen auch mit drei. Die Uhren der Empfänger gleichen sich über die Signale von ADS-B-Flugzeugen gegenseitig ab. Die Genauigkeit hängt von der Lage der Empfänger zueinander ab: Flightradar24 nennt 10 bis 20 Meter unter guten Bedingungen, meist 10 bis 100 Meter, im ungünstigen Fall bis 1.000 Meter. Abgedeckt ist bei Flightradar24 in den meisten Regionen erst der Luftraum oberhalb von etwa 5.000 bis 10.000 Fuß, weil tiefer zu wenige Empfänger dasselbe Flugzeug hören.

TIS-B und ADS-R sind Aussendungen von Bodenstationen, die Flugzeuge ohne ADS-B oder auf der jeweils anderen Frequenz sichtbar machen, vor allem in den USA. ADS-C klingt ähnlich, ist aber etwas anderes: eine vereinbarte Verbindung zwischen einem Flugzeug und einer Bodenstelle, meist über Datenfunk oder Satellit, eingesetzt über Ozeanen. ADS-C empfängst du nicht mit einem SDR-Stick.

Flightradar24, ADS-B Exchange und Alternativen

Flugradar-Plattformen bündeln Daten aus vielen Quellen. Eine wichtige Grundlage sind Empfänger am Boden, oft von Freiwilligen betrieben, die ihre Daten über das Internet an das Netzwerk senden. Flightradar24 nennt als Quellen vor allem ADS-B von Freiwilligen, dazu MLAT, ADS-B-Empfang über Satelliten über den Ozeanen, Radardaten in Nordamerika und geschätzte Positionen. Wer einen Empfänger beisteuert, bekommt bei den kommerziellen Diensten meist ein bezahltes Konto kostenlos.

Wer eine Alternative zu Flightradar24 sucht, findet sie bei den Gemeinschaftsdiensten wie airplanes.live, adsb.lol oder adsb.fi. Die unabhängigste Alternative ist aber der eigene Empfänger: Die tar1090-Karte zeigt alles, was deine Antenne über deinem Ort hört, und braucht kein Konto.

Warum manche Flugzeuge bei kommerziellen Diensten fehlen, hat neben der Technik auch einen Grund im Datenschutz. In den USA gibt es zwei Programme der FAA: LADD sperrt Flugzeuge in den Datenströmen, die die FAA an Anbieter weitergibt. Das Funksignal selbst bleibt unverändert. PIA gibt einem Flugzeug eine wechselnde Ersatzadresse, die nicht im Register steht. Empfangen lässt es sich weiterhin, nur nicht ohne Weiteres zuordnen. PIA gilt nur in von den USA kontrolliertem Luftraum.

Darf man ADS-B empfangen?

In Deutschland regelt das Abhören mit Funkanlagen § 5 des Telekommunikation-Digitale-Dienste-Datenschutz-Gesetzes (TDDDG). Erlaubt ist, Nachrichten zur Kenntnis zu nehmen, die "für den Betreiber der Funkanlage, für Funkamateure ..., für die Allgemeinheit oder für einen unbestimmten Personenkreis bestimmt sind". Alles andere darf weder abgehört noch weitergegeben werden.

ADS-B-Nachrichten werden unverschlüsselt und ohne individuell adressierten Empfänger ausgesendet, auch andere Flugzeuge sollen sie empfangen. Ob ihre Kenntnisnahme nach deutschem Recht zulässig ist, beurteilt sich nach § 5 TDDDG. Für MLAT ist die Frage noch weniger klar, denn hier werden auch Mode-S-Antworten ausgewertet, die teils auf eine Abfrage hin gesendet werden. Eine ausdrückliche Einordnung des privaten ADS-B-Empfangs durch die Bundesnetzagentur oder ein Gericht ließ sich nicht finden. Eine abschließende Bewertung, auch zur Veröffentlichung empfangener Daten, kann dieser Artikel nicht leisten. Anders liegt der Sprechfunk zwischen Pilot und Lotse: Den ordnet der Artikel zum Funkscanner ein. Dieser Abschnitt ist keine Rechtsberatung.

Senden darfst du auf 1090 MHz nicht, auch nicht mit Amateurfunkzeugnis. Das nächste Amateurfunkband liegt bei 1240 MHz, das 23-cm-Band. Wer seinen Empfänger einem Netzwerk meldet, gibt dabei den genauen Standort an. Ob er öffentlich angezeigt wird, regelt jeder Dienst anders.

Fünf Irrtümer über ADS-B