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Glasfaser – oft gehört, nie verstanden!

Wer kennt es nicht?

Auf YouTube oder Netflix unterwegs um sich ein wenig die Zeit zu vertreiben. Endlich hat man eine interessante Serie oder sogar einen ganzen Film gefunden und schon entsteht das erste Problem. Das Video braucht eine Ewigkeit um zu laden, es ruckelt oder stockt bei dem Versuch es anzuschauen. Musik, Bücher und Filme sind in einer immer besseren Qualität zu finden. Das benötigt beim Online-Streaming enorme Datenmengen womit die veralteten, aber noch viel verwendeten Kupferkabel nicht mithalten können.

Hier kommt die Glasfasertechnologie ins Spiel. Doch wie funktioniert die Übertragung von Daten per Lichtsignal? Und was hat es mit den kryptischen Bezeichnungen FTTC, FTTB und FTTH  auf sich?

Aufbau und Funktion von Glasfaserkabeln (vereinfachte Illustrationen in vergrößerter Form):

Unbenannt
Längsschnitt: Einzelne Faser mit dem Weg des Lichtes (rot).
Querschnitt: Kabel mit 3 Fasern
Querschnitt: Kabel mit 3 Fasern.

Eine Glasfaser-Leitung besteht aus mehreren einzelnen Fasern. Jede Faser hat eine Dicke von neun Mikrometer und ist umhüllt von einer lichtundurchlässigen Schutzschicht, dem Mantel. Durch diese besondere Beschichtung wird gesichert, dass das Lichtsignal innerhalb der Faser bleibt. Dadurch geht nur ein geringer Teil des Lichtes verloren.

Das ist auch der bedeutendste Aspekt gegenüber dem herkömmlichen Kupferkabel, denn dieses verliert auf lange Strecken enorme Datenmengen.

Ein weiterer Vorteil, der daraus folgt, sind die enormen Datenmengen, die mit Glasfaser übertragen werden können. Die Kupferleitung erreicht bei geringen Strecken eine Datenmenge von fünfzig Megabyte pro Sekunde (entspricht 150 Bildern pro Sekunde), wobei die Glasfaser auch auf lange Strecken eine fast unerschöpfliche Datenmenge von bis zu achtzig Terrabyte pro Sekunde (entspricht fast drei Millionen Bilder pro Sekunde) erreichen kann. Wie schnell das Internet, beziehungsweise wie hoch die Datenrate bei uns zu Hause ist, hängt davon ab, wie weit die Glasfaser bis an unseren Computer reicht.

Hier kommen wir zu den drei Buchstabenkombinationen. Diese bezeichnen genau, wie weit das Glasfasernetz an dieser Stelle ausgebaut ist:

FTTC = Fiber to the Curb (Glasfaser bis zum Bordstein),
FTTB = Fiber to the building (Glasfaser bis zum Gebäude) und
FTTH =  Fiber to the Home (Glasfaser bis in die Wohnung).

Die Datenmenge und auch der Aufwand für den Anbieter steigen hierbei von FTTC über FTTB bis FTTH an.

Bei dem komplizierten Aufbau von Glasfasern, ist es nötig, spezifisch hergestellte Steckverbindung und Adapter zu entwickeln, um die einzelnen Kabel miteinander zu verbinden. Die Firma DIAMOND GmbH ist einer der führenden Spezialisten für Steckverbindungen bei Glasfaserkabeln. Sie ist einer von zwanzig Glasfaser-Experten, die auf der Fachmesse SPS IPC Drives vertreten waren.

Nach einem Interview mit Carlos Kohl, einem Mitarbeiter der Diamond GmbH, werden die Maßstäbe dieser Technik bewusst.

            „Wir arbeiten hier mit neun Mikrometern Glasfasern, die das Licht übertragen. Ein menschliches Haar hat um die fünfzig Mikrometer. Versucht man zwei Haarspitzen miteinander zu verbinden, ist das relativ schwierig. Genau das müssen wir aber bei neun Mikrometern Glasfaser realisieren. Und darin sind wir weltweiter Marktführer“

(Carlos Kohl, Abteilung Vertrieb und Service:  Produktmanagement,

DIAMOND GmbH)

Um das zu ermöglichen, benötigt man Fachkräfte. Doch leider gibt es in dieser Branche kaum Ausbildungsmöglichkeiten. Um den Fachkräftemangel zu kompensieren, gründete die DIAMOND GmbH die Glasfaserschule. Diese wurde 2003 ins Leben gerufen. Die Firma legt großen Wert darauf, dass ihre Mitarbeiter die fachlichen Kompetenzen, die die Glasfaser fordert, mit sich bringen.

Leider können nicht alle Nachteile so leicht gelöst werden wie mit der Glasfaserschule. Dabei ist zum Beispiel der Aufwand, der mit der Installation verbunden ist, ein großes Manko.

Nachteile:

Die Glasfaserkabel sind in ihrer Beschaffenheit so empfindlich, dass bereits bei leichter Krümmung das Glas in den Fasern brechen kann. Allein beim Verlegen können also schon einzelne Bauteile beschädigt werden und dadurch die Funktion verlieren. So müssen Verlegungsarbeiter beim Installieren der Lichtwellenleiter deutlich vorsichtiger sein als beim Montieren der Kupferkabel.

Ein weiterer Nachteil ist, dass Lichtwellenleiter keine Geräte mit Strom versorgen können. Man spricht hierbei von Power over Ethernet. Dies bezeichnet ein Verfahren, mit dem netzwerkfähige Geräte über ein Kabel mit Strom versorgt werden können. Die Glasfasertechnik kann das nicht und hat deshalb keinen weiteren Verwendungszweck. Sie ist ausschließlich zur Datenübertragung da. Glasfasern können beispielsweise Daten oder eine E-Mail von Computer Eins nach Computer Zwei transportieren. Die Stromversorgung, die Sender und Empfänger antreiben, muss von einem anderen Medium übernommen werden.

Vorteile:

All diese Nachteile fallen nicht so sehr ins Gewicht, wenn wir die vielen Vorteile bedenken, die Lichtwellenleiter bieten. Die geringe Wärmeentwicklung ist einer der Vorzüge, die gleich zu Beginn erwähnt werden sollte. Anders als bei der Verwendung von Kupferkabeln entsteht weniger Hitze und die Brandgefahr sinkt. Gerade bei der Kupferkabeltechnik werden sehr dicke Isolierungen benötigt. Diese müssen aufwendig angebracht werden und steigern die Kosten. Außerdem wird hier deutlich mehr Platz benötigt als ohne die Isolierung. Das ist ein weiterer Nachteil gegenüber der Glasfasertechnik.

Der Ausbau von Glasfaserkabeln ist wesentlich platzsparender. Gerade Kupferkabel müssen weit weg von anderen Kabeln gelegt werden, da sie eine hohe Störanfälligkeit gegenüber anderen Kabeln haben. Bei Glasfaserkabeln muss im Gegensatz zu Kupferkabeln also nicht die ganze Straße aufgerissen werden, sondern nur ein kleiner Graben ausgehoben, in denen die Kabel ihren Platz finden. Das ist gerade zur heutigen Zeit ein wichtiger Aspekt, denn in Deutschland gibt es momentan allein auf den Autobahnen über 300 Dauerbaustellen.

Zusammenfassend und unter Beachtung aller Aspekte ist zu sagen, dass die Glasfaserkabel gegenüber den Kupferkabeln zahlreiche Vorteile und Nachteile bieten. Auf der negativen Seite gibt es einen großen Fachkräftemangel, außerdem ist die Beschaffenheit der Glasfasern sehr empfindlich und kann nicht als Stromversorger fungieren.

Auf der positiven Seite benötigt sie wenig Platz und es gibt im Vergleich zum Kupferkabeln keine Wärmeentwicklung. Zusätzlich ist natürlich der ausschlaggebendste Aspekt, dass man mit Glasfaserkabeln deutlich höhere, fast unerschöpfliche Datenmengen übertragen kann.

Denn genau das ist, was heutzutage zählt: schnelles Internet mit hoher Datenrate.

Autoren: Amélie Heinrich und Denise Heller

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