Glasfaser: Internet im Gigabit-Bereich

Glasfaser hat eine besondere Bedeutung für den Ausbau von Netzen und die Digitalisierung in Deutschland. Durch den Wandel bei der Nutzung des Internet sowohl durch Privatpersonen als auch der Industrie sowie dem damit einhergehenden starken Anstieg des Datenverkehrs durch komplexe, datenintensive Online-Anwendungen wächst der Bedarf an Bandbreite seit Jahren.

Kupferkabel, über die bis vor einigen Jahren digitale Informationen hauptsächlich übertragen wurden, können dieses Datenvolumen im Verhältnis zum Bedarf nicht mehr schnell genug transportieren. Deshalb ist Glasfaser-Internet die Technologie der Zukunft. Der Glasfaser-Ausbau läuft auf Hochtouren. Bereits heute sind Anschlüsse, die auf Glasfaser basieren, in vielen Wohnungen, privaten Häusern und in Unternehmen verfügbar. Und täglich kommen weitere hinzu.

Was ist Glasfaser?

Bei einer Glasfaser handelt es sich um einen dünnen Faden aus Glas, ähnlich dünn wie ein menschliches Haar. In der Telekommunikation kommt Glasfaser als Lichtwellenleiter (LWL) zur Anwendung. Obwohl sie so dünn sind, können sie Daten annähernd in Lichtgeschwindigkeit übertragen.

Moderne Glasfaser setzen sich aus drei Komponenten zusammen: dem Kern, dem Mantel und dem Außenmantel. Der innere Kern besteht aus reinem Glas. Er transportiert die Informationen als Lichtimpulse, während der Mantel verhindert, dass Licht austreten kann. Der äußere Mantel ist aus Kunststoff und schützt als Hülle die sensiblen Glasfaserleitungen.

Funktionsweise von Glasfaser-Technologie

Glasfaser ist ideal für die Übertragung von sehr großen Datenmengen in sehr kurzer Zeit. Daher werden diese Lichtwellenleiter bevorzugt für Highspeed-Internet verwendet. Im Vergleich zu den bisher genutzten Kupferkabeln erfolgt bei Glasfaserkabeln der Datentransfer nicht elektrisch, sondern optisch. Dabei kann eine deutlich höhere Bandbreite für die Datenübertragung genutzt werden.

Die Übermittlung von großen Datenmengen quasi in Lichtgeschwindigkeit ist mittlerweile weit verbreitet. Die optische Übertragung verläuft als Lichtimpuls in einem Glasfaserkabel zwischen zwei Endpunkten. Die Lichtimpulse entstehen durch das Aktivieren des Lasers. Dennoch werden über sehr große Entfernungen, beispielsweise bei Seekabeln in den Weltmeeren, optische Verstärker eingesetzt, um die Daten über tausende von Kilometern zu transportieren.

Viele einzelne Glasfasern sind in einem Glasfaserkabel zusammengefasst. Die Glasfaserkabel werden, auch über große Entfernungen, zu einem Glasfasernetz verlegt. Ein solches Glasfasernetz ermöglicht die gleichzeitige Anwendung von datenintensiven Diensten im Internet. Zu diesen Diensten zählen etwa das Streamen von Videos oder Gaming sowie insbesondere auch der Down- und Upload von großen Datenmengen für Geschäftskunden, zum Beispiel für industrielle Anwendungen oder in der Medizin.

Download im Gigabit-Bereich - so schnell ist Glasfaser

Die Datenübertragung über Glasfaser unterscheidet sich von der Übertragung per DSL und VDSL durch die deutlich höhere Geschwindigkeit im Up- und Download. DSL und VDSL laufen über kupferbasierte Telefon-Leitungen. Aufgrund der physikalischen Dämpfungswerte auf dem Kupferkabel nimmt die mögliche Datenübertragungsrate mit zunehmenden Entfernungen ab. Eine Datenleitung auf der Basis von Glasfaser ermöglicht vielfach höhere Bandbreiten als eine Kupferleitung, sowohl beim Upload als auch beim Download, denn die physikalische Dämpfung ist hier äußerst gering.

Mit einem Glasfaseranschluss bis ins Haus können Kunden in der Regel auf Übertragungsraten von bis zu einem Gigabit pro Sekunde zugreifen. Aus technischer Sicht sind sogar noch höhere Bandbreiten möglich, doch für aktuelle Nutzungsszenarien im Internet reichen im Moment 1.000 Megabit pro Sekunde. Im Vergleich dazu ist die Technologie auf Kupferbasis ausgereizt: Eine Kupferleitung mit VDSL Super-Vectoring erreicht maximal 250 Megabit pro Sekunde. VDSL ohne Vectoring kommt auf eine Übertragungsrate von bis zu 50 Megabit pro Sekunde, während DSL sogar nur bis zu 16 Megabit pro Sekunde schafft.

Übersicht der Geschwindigkeiten für den Down- und Upload von Daten

Diese Grafik zeigt die unterschiedlichen Anschlussvarianten. 

Varianten eines Glasfaser-Hausanschlusses

Highspeed-Internet wird durch einen Glasfaser-Anschluss möglich. Viele Gebäude, ob Wohnhaus oder Büro, besitzen einen sogenannten Hausanschlussraum. Dort befinden sich alle Leitungen und Einrichtungen für den Hausbetrieb. Neben der Wasser- und Energieversorgung betrifft das auch die Technik der Telekommunikation, also den Telefon- und Internetanschluss.

Die verlegten Leitungen der Deutschen Telekom enden normalerweise am Abschlusspunkt Linientechnik (APL). Wird eine Immobilie mit Glasfaser angebunden, wird dort, wo die Glasfaser ins Haus eintritt ‐ in der Regel im Keller ‐, ein Glasfaser Hausübergabepunkt (HÜP) installiert. Bei einem FTTH-Anschluss ist dieser Ort die Schnittstelle des eingehenden Glasfaser-Signals mit dem Heimnetz des Kunden. Die Optical Network Termination (ONT) wandelt das optische Glasfaser-Signal in ein elektrisches Signal um. 

Je nachdem, wie nah die Glasfaserkabel an die Rechner im Gebäude verlegt sind, gibt es verschiedene Bezeichnungen für die Glasfaser-Netzarchitekturen:

• FTTC (Fiber to the curb) – bis an den Straßenrand/ die Grundstücksgrenze
• FTTB (Fibre to the building) – bis ins Gebäude/ den Hausübergabepunkt 
• FTTH (Fibre to the home) – bis in die Wohnung

Die Abgrenzung der jeweiligen Netzarchitektur ergibt sich aus dem letzten Buchstaben. FTTx (Fibre to the X) kennzeichnet die konkrete Position, bis zu der ein Glasfaserkabel verlegt ist. Bei bestehenden Immobilien ist die Innenverkabelung häufig noch aus Kupfer, bei Neubauten kann von Anfang an Glasfaser auch im Innenbereich verlegt werden.