Festnetz und Mobilfunk

Kommt das schnelle Internet?

Von Johannes Winterhagen
 - 08:22

Funklöcher sind die Schlaglöcher des digitalen Zeitalters. Ungewollt beendete Telefonate auf der Autobahn oder im Zug mögen nerven, im Einzelfall sogar ein wichtiges Geschäft verhindern. Doch viele mittelständische Unternehmer und Freiberufler, die abseits der großen Metropolen arbeiten, haben existentielle Sorgen: Sie kämpfen für einen schnelleren Internetanschluss, um im Wettbewerb bestehen zu können. Nun soll alles besser werden. Bis Ende 2018, so das Versprechen der noch amtierenden Bundesregierung, soll in Deutschland eine flächendeckende Breitbandversorgung sichergestellt werden. Parallel arbeiten Regulierungsbehörden und Telekommunikationsanbieter an der Normierung und dem Aufbau eines neuen, sehr viel schnelleren Mobilfunknetzes. Doch was dürfen wir wirklich erwarten?

Alles ist relativ, ganz besonders der Begriff „Breitband“. Die Internationale Fernmeldeunion - eine Tochterorganisation der Vereinten Nationen - sprach vor zehn Jahren vom Breitband bereits bei einer Datenrate von zwei Megabit in der Sekunde. Das war damals ausreichend für E-Mail und Internetsurfen. Mit der Weiterentwicklung der Kommunikationstechnik sind jedoch die Ansprüche gewachsen. Ein langsamer DSL-Anschluss hat heute zwischen 6 und 16 Megabit pro Sekunde, und das Breitband-Versprechen der Bundesregierung bezieht sich auf eine Datenrate von 50 Megabit je Sekunde (MBit/s). Die Breitbandverfügbarkeit in Deutschland gemäß den Angaben des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur gab Mitte 2016 weitere Auskünfte: Demnach standen mindestens 2 MBit/s für 99,9 Prozent aller deutschen Haushalte zur Verfügung. Mindestens 16 MBit/s erreichten jedoch nur 88 Prozent der Haushalte und 50 MBit/s lediglich 70 Prozent der Haushalte.

Wichtig für das Verständnis: Die offiziellen Werte beziehen sich auf das Herunterladen von Dateien. Die für das Hochladen zur Verfügung stehende Bandbreite ist in der Regel deutlich geringer. Eine technische Begründung hierfür gibt es nicht, vielmehr entscheidet der jeweilige Netzbetreiber, in welcher Richtung er welche Geschwindigkeit zulässt. Für professionelle Anwender, die etwa Konstruktionsdaten über das Netz versenden, stellt eine geringe Upload-Fähigkeit durchaus ein Problem dar. Ebenso wie die Tatsache, dass die theoretische Bandbreite in der Regel nicht erreicht wird. Nach Zahlen der Bundesnetzagentur stehen nur 12,4 Prozent aller Nutzer die ausgewiesene Bandbreite tatsächlich zur Verfügung.

Im Büro des Autors standen zum Mess-Zeitpunkt – einem normalen Werktag – von den eigentlich bestellten 50 nur 34,65 Megabit je Sekunde zur Verfügung. Inwieweit der eigene Telekommunikationsanbieter sein Versprechen hält, kann jeder selbst messen, indem er die amtliche Seite breitbandmessung.de aufruft. Wichtig dabei: Nur wenn der Rechner mit einem Lan-Kabel direkt mit dem Router verbunden ist, wird das nicht verfälscht. Wer mit W-Lan arbeitet, sollte sich in die unmittelbare Nähe des Routers begeben. Dass zuvor alle anderen Anwendungen – auch auf den Geräten von Familienmitgliedern – gestoppt werden müssen, versteht sich von selbst.

Doch 50 Megabit je Sekunde sind längst nicht das Maß aller Dinge. Werden Glasfaserkabel genutzt, sind im Labor Übertragungsraten von 40 Gigabit in der Sekunde möglich, in der Praxis bedeutet das mindestens ein Gigabit. Das freilich gilt nur, wenn die Glasfaser bis direkt ins Haus führt. In einem Glasfaserkabel werden Informationen durch Licht übertragen, man spricht daher von einem Lichtwellenleiter. Das allein wäre noch kein Argument für die Glasfaser, denn auch die Elektronen bewegen sich theoretisch mit Lichtgeschwindigkeit. Allerdings ist der Mechanismus der Informationsübertragung ein anderer: Während im Lichtleiter tatsächlich Photonen auf die Reise gehen, schwingen die Elektronen im Metallkabel hin und her, ähnlich wie Luftmoleküle bei der Schallübertragung. Durch die überall auftretenden elektromagnetischen Felder ist dieser Übertragungsweg erheblich störanfälliger.

Schnittstelle zwischen Glasfaser und Kupferkabel

Genau hier setzt das derzeit in Deutschland betriebene „Vectoring“ an. Denn auch wenn die Glasfaser bis vor das Haus führt, sind in einem Großteil der rund 40 Millionen Wohnungen in Deutschland noch Leitungen aus der Zeit verbaut, als das einzige Telefon im Haus noch eine Wählscheibe besaß. An der Schnittstelle zwischen Glasfaser und Kupferkabel, dem sogenannten Kabelverzweiger, werden laufend alle Störgrößen gemessen und dann gezielt herausgefiltert. Damit erreicht man eine maximale Übertragungsrate von 100 Megabit in der Sekunde.

Ist es damit nicht genug? Im Familienalltag könnte es reichen, auch wenn mehrere heranwachsende Kinder im Haus sind, die online spielen oder Videos im Netz schauen, während die Eltern gerade gebannt einem Fußballspiel folgen. Doch wenn die freiberuflich tätige Ehefrau parallel aktualisierte Konstruktionsdaten für ein wichtiges Projekt herunterladen will, wird sie eventuell fluchen. In der Welt von morgen, in der Produktionsabläufe oder Operationen in virtuellen Welten simuliert werden und Maschinen selbständig permanent Daten miteinander austauschen, wird ohnehin in Megabit je Sekunde gedacht.

Das gilt auch für die Mobilfunknetze. Ungefähr im Jahr 2021 soll der neue Mobilfunkstandard 5 G (steht für „fünfte Generation“) in den ersten deutschen Metropolen zur Verfügung stehen. Er bietet bei voller Empfangsstärke eine Bandbreite von bis zu 10 Megabit je Sekunde. Viel wichtiger ist für technische Anwendungen eine andere Eigenschaft der 5-G-Netze: Sie weisen eine enorm kleine Latenzzeit zwischen einer und zehn Millisekunden auf. Mit Latenz ist die Verzögerung gemeint, die jedes Signal auf dem Weg zum Empfänger hat. Wird die maximale Latenzzeit auch unter ungünstigen Randbedingungen eingehalten, spricht man von harter Echtzeit - eine Anforderung, die zum Beispiel für den Informationsaustausch selbstfahrender Autos gilt. Die sammeln zwar Daten von bis zu einem Gibatbit je Sekunde, vor allem über die Videosensoren. Die Daten werden allerdings, anders als erkannte Gefahren, nicht über das Netz weitergereicht. Nicht auf hohe Übertragungsraten, sondern auf blitzschnelles und sicheres Versenden kleiner Datenpakete kommt es hier an.

Allerdings bedingt 5 G, anders als der aktuelle LTE-Standard, einen Komplettumbau der Übertragungstechnik. Die Funkzellen werden deutlich kleiner. Dafür benötigt man mehr Antennen, die wiederum kleiner ausfallen und sich daher besser in das Stadtbild einfügen. Verbunden werden die Masten über Glasfaserkabel. Aufgrund der mit der neuen Infrastruktur verbundenen Investitionen ist davon auszugehen, dass sich der Aufbau zunächst auf die großen Ballungszentren konzentriert. Es ist noch ein langer Weg, bis die Datenautobahnen keine Schlaglöcher mehr aufweisen.

Quelle: F.A.S.
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