Glasfaser, Teil 1

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Kostspielig, aber zukunftsfähig

adimas

Von Dr. Harald Karcher

Ein Glasfaserkabel ist ein ganzes Bündel von bis zu tausend einzelnen Glasfasern, die dünnsten davon gerade 9 µm dick. Dennoch – bzw. gerade deshalb – kann jede einzelne Faser rund 100 Mrd. Telefongespräche gleichzeitig übertragen. Denn das Material ist so lichtdurchlässig, dass die Impulse fast ohne Widerstand hindurchgehen. Die Deutsche Telekom rühmt Glasfaser darum als „das physikalisch schnellste Übertragungsmedium der Welt – bis zu eine Million Mal schneller als herkömmliche Kupferkabel“. Mit der aktuellen Technologie erreiche das Lichtwellenleiternetz eine Datenübertragungsrate bis 1000 MBit/s. Damit wäre es 500-mal schneller als eine durchschnittliche DSL-Verbindung.

Solche Glasfaserbündel verbinden ganze Städte, Länder, Kontinente, Konzerne, Rechenzentren und Serverfarmen. Doch auch innerhalb der Städte wächst das Netz immer näher an die Internet-Verbraucher heran. Der Grund dafür ist der stark anschwellende Datenverkehr. Ohne Glasfaser wäre er in absehbarer Zeit nicht mehr zu bewältigen.

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Der Rest ist altes Kupfer

Ein Problem stellt jedoch die Unterbodenverlegung dar. Wären die Tiefbaukosten nicht so immens hoch, könnte man Glasfaser direkt bis in jede Firma und bis in jedes Haus führen. Die Realität sieht anders aus:

Bei DSL reicht die Glasfaser bis zur Vermittlungsstelle; die restliche Strecke bis zum Internet-Verbraucher läuft über Kupferkabel.

Bei VDSL läuft die Glasfaser bis in den grauen Multifunktionsverteilerkasten auf dem Bürgersteig. Von dort geht es über Kupferkabel ins Gebäude des Internet- und Telefonie-Kunden. Die Kupferdrähte stammen meist aus einer Ära, in der es nur Telefonie und noch kein Internet gab – teils sogar noch aus Kaisers Zeiten.

Während die Kupferleitung bei DSL mehrere Kilometer lang sein darf, sollten es bei VDSL nur einige hundert Meter bis zum nächsten Verteilerkasten sein, sonst bleibt viel Durchsatz auf der Strecke. Wie stark das Kupfer den Datenfluss bremst, hängt auch vom Alter und vom Korrosionsgrad der Doppeladern ab.

Schnelles-Internet-in-Deutschland-Cover.jpg

Thema: Breitbandausbau:
Dr. Jürgen Kaack hat eine Reihe von Projekten als Berater begleitet. Einige aus der Region Nordrhein-Westfalen stellt er ausführlicher als Best-Practice-Beispiele vor: Arnsberg, Ennepetal, Erftstadt, Erkelenz und Wegberg sowie die Lage im gesamten Kreis Heinsberg, ferner Geilenkirchen, Haltern am See, Kaarst, Nettetal und Rheurdt. Außerdem berichtet er von der T-City Friedrichshafen, erläutert die möglichen Geschäftsmodelle im kommunalen Breitbandausbau sowie die Optionen der NGA-Rahmenregelung und setzt auseinander, wo Vectoring seine Haken hat. Nicht zuletzt skizziert er die Prinzipien einer Breitbandstrategie NRW und macht handfeste Vorschläge für eine umfassende Breitbandstrategie. Seine gesammelten Erfahrungen sind 2016 in der Reihe MittelstandsWiki bei Books on Demand erschienen: „Schnelles Internet in Deutschland“ (Paperback, 220 Seiten, ISBN 978-3-946487-00-5, 9,99 Euro).

Je näher, desto besser

Tendenziell rückt die Glasfaser bereits immer dichter an die Anwender heran. Deutlich drückt sich die abnehmende Distanz in der Glasfaserterminologie aus:

Bei DSL 16.000 endet die Glasfaser schon am Haupt­verteiler (TAL), bei VDSL 50.000 erst am grauen Kabel­verzweiger­kasten (KVz). Im besten Fall bringt FttH bis zu 1 GBit/s direkt in die Wohnung. (Grafik: © M-net)
Beim FttB-Konzept (links) wandelt eine Multi Dwelling Unit (MDU) die Licht­impulse der Glas­fasern schon im Keller in elektrische Impulse um. Daher kann man die Telefon-Internet-Kupfer­kabel und Koaxial-TV-Kabel­netze im restlichen Gebäude weiter verwenden. Bei FttH (rechts) dagegen werden die Glas­fasern konsequent bis in die einzelnen Wohnungen geführt. Erst dort übernimmt ein Optical Network Terminal (ONT) die Umwandlung der Lichtimpulse. (Grafik: © M-net)
  • Fiber to the Node (FttN) führt die Glasfaser bis an den Hauptverteiler der Telekom. Die restliche Kupferstrecke bringt dem Endkunden dann bestenfalls DSL 16.000 in die Wohnung.
  • Fiber to the Curb (FttC) führt die Glasfaser bis an den Kabelverzweiger (KVz) bzw. an das graue Multifunktionsgehäuse der Telekom. Dort werden die Lichtimpulse dann in Stromstöße zurückgewandelt. Über die restliche Kupferstrecke lässt sich maximal VDSL 50.000 in die Wohnung des Kunden übertragen. (Mit der neuen Vectoring-Technik soll jedoch ab 2014 auch VDSL 100.000 mit bis 100 MBit/s in die Fläche kommen.)
  • Fiber to the Building (FttB) bringt die Glasfaser bis in den Keller des Kunden. Dort wandelt ein Glasfasermodem die Lichtimpulse wieder in Stromimpulse. Vom Keller laufen die Daten über die gängigen Telefon-, Ethernet- und Fernsehkabel im Haus bis an die Endgeräte in den Zimmern. Dort stehen dann in Summe ca. 100 MBit/s Download-Power zur Verfügung.
  • Fiber to the Home (FttH) führt die Glasfaser direkt bis in die Wohnung. Dort stehen dann 1000 MBit/s zur Verfügung. Firmen können auch 10 GBit/s und mehr bekommen, zu entsprechenden Kosten. Das sind dann aber keine Standardprodukte, sondern Einzelprojekte.

Vorteil: Datendurchsatz ohne Ende

Glasfaserleitungen haben im Vergleich zu Kupferkabeln enorme Vorteile. Sie sind unempfindlich gegen elektromagnetische Störfelder, deshalb kann man sie auch in Rohre verlegen, in denen bereits Kupferkabel, Stromkabel oder gar Hochspannung laufen. Weil im Glas kein Strom fließt, gibt es keinen Kurzschluss, nicht einmal unter Wasser; darum kann man Glasfaser auch durch Bäche, Seen, Flüsse, Wasserleitungen, Abwasserkanäle oder knapp unter dem Meeresboden verlegen. Im Gegensatz zu elektrischen Kabeln sind die Lichtwellenleiter außerdem nahezu abhörsicher. Der Deutschen Telekom zufolge altern die Glaskabel auch nicht: 25 Jahre alte Glasfaserleitungen funktionieren offenbar wie am ersten Tag.

Serie: Glasfaser

  • Teil 1 sagt, warum Lichtwellenleiter bei Breitband das Maß der Dinge sind und erklärt die Ausbauvarianten von FttN bis FttH.
  • Teil 2 sichtet den deutschen Markt und erläutert sinnvolle Optionen für Geschäftskunden.

Nicht zuletzt hat die Glasfaser aus heutiger Sicht schier grenzenlose Übertragungsreserven: Mühelos transportiert sie alle bisher bekannten Internet-Anwendungen bis hin zu Cloud-Applikationen, Highspeed-Online-Gaming, E-Learning, Telemedizin, Online-Videotheken, 3D-TV-Streaming, Videokonferenz in Lebensgröße oder das Backup ganzer Festplatten in entfernte Datenserver. Kein Zweifel: Glasfaser ist die Königsdisziplin der Breitbandtechnik.

Nachteil: teurer Tiefbau

Andererseits sind die bestehenden Kupfernetze längst abgeschrieben. VDSL 50 nutzt das Telefon-Kupferkabelnetz, das der Staatskonzern Deutsche Bundespost einst mit Milliardenaufwand errichtete. Auch das Internet aus dem TV-Kabel kann auf ein leicht modernisiertes Kabelfernsehnetz aufsetzen, das ebenfalls der Ex-Staatsmonopolist finanzierte.

Ein Glasfaser-Rollout findet dagegen gar kein bestehendes Netz vor. Vielerorts müssen dafür ganze Straßenzüge aufgerissen werden. Die Grabungsarbeiten sind beim Ausbau der Infrastruktur mit bis zu 80 % der weitaus größte Kostenblock: Die Erschließung einer städtischen Wohnung mit VDSL liegt „nur“ im oberen dreistelligen, die Erschließung mit Glasfaser dagegen im mittleren vierstelligen Bereich. Wegen der hohen Tiefbaukosten werden vorzugsweise dicht besiedelte Innenstädte und zentrale Büroflächen mit Glasfaser-Internet versorgt. Ein bundesweiter Glasfaser-Rollout ist bis auf Weiteres kaum finanzierbar.

Wie gegen Ende 2013 der Markt im Einzelnen aussieht, untersucht Teil 2 dieser Serie.

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