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Nr. 89, 28.01.2017  voriger  Übersicht  weiter  REIHEN  SUCHE  Feedback 

Schnellstes Internet für alle

Durch Internetfernsehen wie Netflix und Co. zwängen sich immer mehr Daten durch deutsche Kupfer- und Glasfasernetze. Professor Stephan Pachnicke erforscht an der Technischen Fakultät, wie auch in Zukunft alle Haushalte schnelles Internet bekommen – ohne viel dafür zu bezahlen.


Glasfasern sind die momentan effektivste Art, Daten schnell zu übertragen. Damit das in Zukunft so bleibt, muss allerdings umgedacht werden. Foto: szulat/Flick

Laut einer aktuellen Erhebung der Gesellschaft für Konsumforschung besitzen schon 40 Prozent der deutschen Haushalte ein Smart-TV, einen Fern­seher mit Zugang zum Internet. Auch neue Darstel­lungs­formate wie 3D oder hochauflösendes 4K verbreiten sich rasant und werden gern über das Internet abgerufen. Für die Nutzenden sind Video-Stream­ing­dienste wie YouTube, Netflix oder Amazon Prime ein angenehmer Service, doch die zugrundeliegende In­fra­struktur wird dadurch bald an ihre Grenzen ge­bracht. Allein von 2015 auf 2016 ist das »Verkehrs­aufkommen« am größten Frankfurter Internetknoten um 30 Prozent gestiegen.

Die schnellen Breitbandnetze, die es in ländlichen Ge­bieten oft noch gar nicht gibt, sind bei der momentanen Nutzung in den Städten häufig ausgelastet. »Besonders in den Abendstunden, wenn viele Menschen gleichzeitig Filme und Serien schauen, bemerkt man durch stockende Bilder die großen Einbrüche in den Datenraten«, sagt Stephan Pachnicke. Als Professor am Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik sucht er nach Wegen, schnelles Internet für alle zu ermöglichen.

In Deutschland werde in den meisten Gebieten eine Mischung aus Glasfaser- und Kupfernetzen verwendet. »Die schnellen Glasfaserkabel sind meist bis an einen Splitter, also einen Vertei­lerkasten, an der Straße verlegt. Von dort wiederum läuft dann ein Kupferkabel in das Haus oder die Wohnung«, erklärt Stephan Pachnicke. Das hat den Vorteil, dass weniger Glasfaserkabel teuer verlegt werden müssen und die alten, noch aus der Telefontechnik bestehenden Kupfer­kabel weitergenutzt werden können. Der Nachteil ist, dass die maximal erreichbare Datenrate durch die Übertragungseigenschaften des Kupferkabels stark limitiert ist.

Professor Pachnicke untersucht momentan in seinem Kieler Labor an einer hundert Kilometer lan­gen Glasfaserrolle seine Idee, unterschiedliche Lichtfarben für ein optisches Zugangsnetz zu verwenden. »Im bisher verwendeten Netz wird alles Licht auf einer Faser und auf derselben Fre­quenz gesendet. Das ist nicht nur ineffizient, sondern auch eventuell ein Datenschutzproblem.« Denn dadurch erhalten theoretisch alle Nutzerinnen und Nutzer alle Informationen. Besser wäre es, jedem Haushalt, der sich eine Faser bis zum Verteilerkasten teilt, eine eigene Farbe zuzu­ordnen. So könnte auch die Anzahl der Anschlüsse pro Faser vervielfacht werden.

Besonders wichtig wird dies in Zukunft, wenn auch die mobilen Netze stärker mit dem Festnetz zusammenwachsen: »Etwa im Jahr 2021 wird 5G den jetzigen Standard 4G, auch LTE genannt, ablösen. Technisch hat man es dann mit vielen kleinen Mobilfunk-Zellen zu tun, die nur über kurze Distanzen mit dem Handy kommunizieren und die eigentlichen Informationen über das Glasfasernetz abrufen.« Durch diese Konvergenz werden noch mehr Geräte gleichzeitig die benötigten Bandbreiten in die Höhe treiben. Mit den in Kiel untersuchten Methoden könnte das ohne allzu große volkswirtschaftliche Kosten gelingen.

Sebastian Maas

Stephan Pachnicke erforscht in seinem Labor an der Technischen Fakultät, wie man das deutsche Breitbandnetz schneller und effektiver macht. Foto: Maas

So funktioniert Glasfasertechnik
Glasfasern sind aus geschmolzenem Glas gewonnene dünne Fäden. In der Datenübertragung werden sie verwendet, indem spezielle Chips gewünschte Informationen in Licht umwandeln und dann innerhalb der Faser das Lichtsignal versenden. Beim Empfang wird das Lichtsignal dann wieder aufgeschlüsselt. Diese Art der Übertragung ermöglicht deutlich höhere Datenraten als elektrische Leitungen und ist zudem unempfindlich gegen elektromagnetische Störfelder. (sma)
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