Glasfaser: 
Nicht nur schneller, 
auch zukunftssicher.

Für schnelles Internet ist die Glasfaser alternativlos. Anders als bei Vorgängertechnologien ist die Übertragungsgeschwindigkeit von Daten nahezu unbegrenzt. Warum ist das so?

Wer sich vor 30 Jahren zum ersten Mal ein Modem gekauft hatte, um ins Internet zu gelangen, musste Geduld haben. Er konnte dabei zusehen, wie sich die Bilder einer Website nach und nach aufgebaut haben. Mit einer Geschwindigkeit von 300 Bit pro Sekunde waren die Daten damals in Kupferleitungen unterwegs. Wer heute durchgehend Glasfasertechnologien nutzt, ist mit einem Gigabit pro Sekunde über 3 Millionen Mal schneller. Und das Transatlantikkabel, das die USA mit Europa verbindet, ist nochmal um ein Vielfaches schneller. Ein Blick auf den Datenkonsum in Deutschland zeigt, dass mehr Geschwindigkeit und gute Breitbandnetze nötig sind. Denn allein im Zeitraum von 2015 bis 2023 hat sich die Datennutzung in Deutschland nahezu versechsfacht – auf nun über 27 Millionen Terabyte pro Jahr bei durchschnittlichen Wachstumsraten von jährlich 23 %, so Zahlen von PwC. Und in diesem Tempo soll es den Analysten zufolge auch weitergehen. Klar ist: Die Menge an Daten wird künftig immer weiterwachsen – und deren schnellere Übertragung dringend nötig.

DATENÜBERTRAGUNG IN LICHTGESCHWINDIGKEIT: MANTEL HÄLT DAS LICHT IM KERN GEFANGEN

Technologisch bietet die Glasfaser beste Voraussetzungen: Glasfaserkabel übertragen Daten über Lichtwellen in einem lichtleitenden Kern, der etwa neun Mikrometer dünn ist. Dieser Kern ist von einem Mantel umhüllt, der das Licht im Kern gefangen hält. Lichtwellen reflektieren an der Innenseite des Mantels, breiten sich also in Zickzacklinien durch den Leiter aus. Und zwar in Totalreflexion, da „der Kern der Glasfaser einen höheren Brechungsindex als der umgebende Mantel hat“, so die physikalische Erklärung. Das bedeutet, dass sich die Daten annähernd in Lichtgeschwindigkeit fortbewegen können.

DIE ZUKUNFTSSICHERE GLASFASERTECHNOLOGIE: FTTH MIT DEM GRÖSSTEN POTENZIAL

In der Praxis geht es in Deutschland dann doch nicht ganz so schnell. Denn noch verfügen nach Zahlen von Ernst & Young derzeit nur etwa 25 % der Haushalte über einen Glasfaseranschluss. Damit sind in der Studie ausschließlich jene Anschlüsse gemeint, die bereits ans Gebäude geführt werden:

1. Das „größte Potenzial“ hat der so genannte FTTH-Anschluss: Fiber to the home, kurz FTTH, bedeutet, dass die Glasfaser bis ins Haus hinein verlegt wird. Hier bietet eins standardmäßig 1-Gigabit-Leitungen an. Allerdings geht hier nach Expertenmeinung von eins noch weit mehr. Da diese Lösung die einzige ist, die ihre Performance in der Zukunft noch weiter verbessern kann, gilt sie als zukunftssicher.
2. Beim FTTB-Anschluss (Fiber to the building) reicht die Glasfaser bis ans Gebäude, aber nicht hinein. Die letzten Meter müssen über alternative Technologien überbrückt werden, wodurch die Geschwindigkeit reduziert wird.

Eigentlich auch zur FTTX-Familie gehört die Fiber-to-the-curb-Lösung (FTTC). Allerdings reicht die Glasfaserverbindung hier nur bis zum Verteilerkasten, von dem an Kupferkabel die Daten dann an die umliegenden Häuser weiter verteilen. Unter optimalen Bedingungen lassen sich hier lediglich Geschwindigkeiten von 250 bis 375 Megabit pro Sekunde realisieren. Die FTTC-Lösung ist ein Kompromiss, denn hier kommen noch alte Telefonleitungen zum Einsatz. Nach Expertenmeinung braucht es schon heute viel Mathematik und technische Kniffe, um Datenraten von bis zu 375 Megabit pro Sekunde erreichen zu können. Doch sind die Möglichkeiten damit ausgeschöpft.

JE GRÖSSER DIE BANDBREITE  UND JE KLEINER DIE LATENZ, DESTO BESSER DIE VERBINDUNG

Diese Datenmenge, die in einer bestimmten Zeit im Netz übertragen werden kann, nennt man Bandbreite (aktuell 1 Gigabit pro Sekunde im Glasfasernetz von eins). Ebenso wichtig wie eine große Bandbreite ist eine geringe Latenzzeit. Das ist die Zeit, die verstreicht, bis eine Anfrage etwa für einen Download von einer Webseite beantwortet wird. Ein weit entfernter Serverstandort, Hardwareprobleme mit Routern oder Switches sowie schlechte Übertragungsnetze erhöhen sie. Auch hier helfen also Glasfasernetze, um die Antwortzeiten zu reduzieren: Während FTTH hier nur eine vernachlässigbare Latenzzeit von einer Millisekunde verzeichnet, liegt die Verzögerung über Funk (LTE) meist entschieden höher (bei bis zu 60 Millisekunden), während FTTC irgendwo dazwischen liegt.

Klar ist also: Je größer die Bandbreite und je kleiner die Verzögerung, desto besser ist die Verbindung.

DATEN DÄMPFUNGSARM ZUR DATENAUTOBAHN BRINGEN

Die Kunst von Technikern bei eins liegt nun darin, den gesamten Verlauf der Daten möglichst reibungsfrei hinzubekommen. Letztlich geht es darum, Daten vom Rechner zu Hause möglichst dämpfungsarm an die Datenautobahn zu übergeben – an Glasfasertrassen, die kaum noch Geschwindigkeitsgrenzen kennen. In der Regel wird ein elektrisches Signal vom Computer an einen Router weitergeschickt, der das Signal an einen so genannten optical network transmitter bzw. Medienkonverter schickt. Hier wird das elektrische in ein optisches Signal verwandelt und schließlich an die Datenautobahn übergeben – Glasfasertrassen, die Städte, Länder und Kontinente miteinander verbinden.

DELOITTE: TREND ZU MEHR TEMPO IM BREITBAND

Nach einer Umfrage von Deloitte nutzen in Deutschland bereits mehr als 40 % Internetanschlüsse, die über eine Geschwindigkeit von mehr als 100 Megabit pro Sekunde verfügen und immerhin 11 % der Befragten über eine Leitung mit mehr als 500 Megabit pro Sekunde – 3 % mehr als noch ein Jahr zuvor. Dieser Trend hin zu leistungsstärkeren Netzen wird sich noch verstärken.

Beispiel Fernsehen: Heute flimmern die Bilder in der Regel in Full-HD-Qualität auf den Bildschirm. Künftig sind höhere Auflösungen bis zu 8 k (bzw. 7680 x 4320 Pixel) zu erwarten. Hinzu kommen Cloud-Dienste, die schlicht erfordern, dass Informationen annähernd verzögerungsfrei übertragen werden. Kein Wunder also, dass die Glasfasertechnologie immer mehr angeboten und auch immer beliebter wird: Zwar liegt Deutschland im internationalen Vergleich hinsichtlich der Nutzung der Glasfasertechnologie noch zurück, doch sind inzwischen schon fast 12 Millionen Haushalte mit schnellem Breitband versorgt, fast vier Mal so viele wie noch 2018.

Foto: Jan Felber