Breitband für alle - so wird ein Traum Realität

Mit der Forderung nach einer flächendeckenden Breitbandversorgung für alle waren die Grünen in das Superwahljahr 2011 gestartet. Begnügte sich die Partei noch mit 2 Mbit/s, legte die Union kurze Zeit später die Messlatte bei 16 Mbit/s an. Und der scheidende Bundeswirtschaftsminister Rainer Brüderle fordert gar, dass im Jahr 2018 flächendeckend 50 Mbit/s zur Verfügung stehen.

Davon ist die Breitbandrealität noch weit entfernt: Unter den Top 20 der Länder, die Breitbandinitiativen priorisieren, ist Deutschland immer noch nicht zu finden. Und die Wirtschaftsprüfer von Deloitte kommen in ihrer Studie "Breitband Reloaded" zu dem Ergebnis, dass im Januar 2011 hierzulande lediglich 150.000 Endkunden bereits einen Glasfaseranschluss nutzten und erst 600.000 Haushalte an Glasfasernetze angebunden waren. Gründe für den schleppenden Ausbau sieht das Beratungshaus in den hohen Anschlusskosten von bis zu 3300 Euro bei Fiber to the Home (FTTH).

Die dominierende Technik ist hierzulande xDSL mit einem Markanteil von 88 Prozent, sagt Robert Stumpf, Senior Executive und Netzexperte bei Accenture. Kurz- und mittelfristig dürften aber die Kabel-TV-Anbieter Marktanteile erobern. Sie erreichen mehr als 60 Prozent aller deutschen Haushalte und können mit der Umrüstung auf die Spezifikation Docsis 3.0 für Kabelmodem-Schnittstellen kurzfristig Bandbreiten um die 100 Mbit/s anbieten.

LTE und Satellit für die Fläche

Allerdings wird es diese leitungsgebundenen Techniken aufgrund der hohen Inves-titionskosten kaum flächendeckend geben. Wer nicht in einem der Ausbaugebiete wohnt, muss sich mit dem Gedanken anfreunden, dass sich dort ein schneller Breitbandzugang nur via Satellit oder per LTE realisieren lässt. Oder er muss selbst zur Schaufel greifen, wie jüngst E-Plus-Chef Thorsten Dirks laut Medienberichten auf dem Kongress des Zentrums für Telekommunikations- und Medienwirtschaft (ZfTM) in Duisburg scherzte: " Wenn die Leute auf dem Land DSL haben wollen, dann müssen sie einen Graben aufmachen und ein Kabel reinlegen."

Technologie-Mix prägt die Zukunft

Für Unternehmen, die ihre Standorte oder Filialen vernetzen, Home-Office-Anwender anbinden oder Außendienstmitarbeiter mobilisieren wollen, hat dies zur Konsequenz, dass sie künftig mit einem Mix aus verschiedenen Techniken planen müssen. Dabei ist nicht jede Technologie für jede Anwendung geeignet. "Geht es um die Internet-Nutzung im klassischen Sinne (Web Browsing), eignen sich alle Angebote", geht Björn Claaßen, Chief Operating Officer beim Netz- und Last-Mile-Spezialisten Keymile, ins Detail. "Anwendungen mit höheren Anforderungen an die Performance (hochauflösendes IPTV, 3D-TV, Online-Storage und andere Cloud-Dienste) sind nur mit leitungsgebundenen Techniken möglich."

Satellit und LTE sieht er wegen hoher Verzögerung und geringer Up- und Downstream-Bandbreiten nicht als ernst zu nehmende Konkurrenz für Glasfaser und Co. Damit bleibt dem Anwender selbst im Breitbandzeitalter das Thema WAN-Optimierung nicht erspart, wenn er die Antwortzeiten der verwendeten Applikationen verbessern will. Martin Walzer, Manager Systems Engineering bei Blue Coat Systems, hat Trost parat: "Latenzzeiten lassen sich immer durch die Optimierung der übertragenen Protokolle verkürzen."

Glasfaser - das Gold der Zukunft

München, Köln, Hamburg, Hannover, Braunschweig, aber auch Schwerte, Coburg, Hanau, Kornwestheim oder Lünen - in immer mehr bundesdeutschen Kommunen werden Glasfasernetze bis zum Endkunden geplant oder schon verlegt. Wer in den erschlossenen Ausbaugebieten wohnt, erhält bereits heute Bandbreiten von bis zu 100 Mbit/s oder gar höher. Und angesichts von Anwendungen wie IP-basierenden Videokonferenzlösungen, Arbeiten in der Cloud oder hochauflösendem IP-TV sowie 3D-TV sind viele Experten euphorisch.

Hartwig Tauber, Geschäftsführer des FTTH Council, einer europäischen Industrievereinigung mit 150 Mitgliedern aus der Glasfaserbranche, ist sich beispielsweise sicher, "dass langfristig an der Glasfaser kein Weg vorbeiführt, da selbst VDSL nicht die benötigten Bandbreiten liefert". Für Business-Anwender hätte der Siegeszug der Glasfaser noch eine andere Bedeutung: Sie wären nicht mehr auf die teuren SDSL-Verbindungen mit symmetrischen Upstream- und Downstream-Raten angewiesen, denn die Glasfaserzugänge offerieren auch schnelle Upload-Raten für ein remotes Arbeiten.

Die Grenzen der DSL-Technik

Die DSL-Technik stößt in den Ballungszentren längst an ihre Grenzen. Dort häufen sich die technischen Probleme und die Ausfälle. Wer vor zwei Jahren noch einen 18-Mbit/s-Anschluss hatte, erlebte oft eine schleichende Verlangsamung auf nur noch 10 Mbit/s. Andere wiederum stellen fest, dass ihr DSL-Anschluss zur Primetime am Abend komplett den Dienst versagt oder massive Störungen aufweist. Die Ursachen hierfür liegen in der Physik. Die typische Teilnehmeranschlussleitung (TAL, letzte Meile) besteht in Deutschland aus bis zu 2000 ungeschirmten Kupfer-Doppeladern, mit denen in den alten Bundesländern bis zu 1000 Telefonanschlüsse versorgt werden.

Ursprünglich waren diese Kabel für die Übertragung von Frequenzen bis zu 3,1 Kilohertz konzipiert. Mit DSL werden nun über diese Kabel Frequenzen von bis zu einem Megahertz transportiert. Um zu verhindern, dass sich diese hohen Frequenzen gegenseitig stören, sollten nach Meinung der Technikexperten bei den Netzausrüstern lediglich 60 bis 80 Prozent der Kupferadern einer TAL mit DSL beschaltet werden, wobei der Wert auch vom Zustand des Kabels abhängt.

Erschwerend kommt hinzu, dass noch Quereinstrahlungen von Starkstromverbrauchern (etwa Aufzüge, Straßenbahnen, aber auch Baukräne) die Übertragung stören. Langfristig dürfte das Kupfer in Verteilnetz und Teilnehmeranschlussleitung (TAL) an seine Grenzen stoßen, bilanziert auch das Beratungsunternehmen Deloitte in seiner Studie "Broadband Reloaded". Mehr Zukunftssicherheit böten Fiber to the Building (FTTB) und Fiber to the Home (FTTH). Björn Claaßen, Chief Operating Officer bei Keymile, bestätigt das: Im Mix der heute aktuellen Breitbandtechnologien sei die Glasfaser "die zukunftssicherste Lösung mit quasi unbegrenzten Bandbreiten".

Allerdings liegen die Gesamtkosten für Glasfaseranschlüsse um einiges höher als für VDSL. Während ein Haushalt im Schnitt für rund 700 Euro mit VDSL versorgt werden kann, betragen die Kosten für FTTB schon rund 1500 Euro. Und für FTTH errechnen die Wirtschaftsprüfer gar Kosten von bis zu 3300 Euro.

Bescheidene Glasfasernachfrage?

Rund 80 Prozent dieser Investitionen entfallen auf Grabungskosten und die Verlegung von Kabeln innerhalb der Gebäude. Zudem erweisen sich die Erdarbeiten in den Innenstädten oft als schwierig und treiben die Kosten weiter in die Höhe. Dementsprechend ist es an der Glasfaserfront auch ruhiger geworden.

So munkeln etwa Insider, dass der Regio-Carrier Mnet in München seinen Glasfaserplänen weit hinterherhinke. Nach dem öffentlichkeitswirksamen ersten Spatenstich im Herbst 2007 hätten die Münchner bis heute erst 15.000 Glasfaserkunden gewonnen. Zur bremsenden Wirkung der technischen Schwierigkeiten kommt der aus Sicht vieler Anwender geringe Nutzen: Ihnen fehlen noch die Inhalte und Services, die höhere Ausgaben lohnend erscheinen lassen. Die Motivation zu wechseln ist oft gering, zumal die Kunden auf die Preise achten und von DSL seit Jahren sinkende Kosten gewöhnt sind. Die Argumente der Glasfaserbetreiber reichen da oft nicht aus.

Laut Deloitte sind die Anbieter oft auch noch nicht so weit, die Nachfrage mit attraktiven Bundles anzukurbeln. Wie es gehen könnte, zeigt derzeit die France Telecom, die unter dem Namen "La Fibre" unterschiedliche Pakete schnürt. Neben Internet-Access beinhalten sie HDTV, Internet-Telefonie und Online-Musik. Deloitte zufolge haben sich die Glasfaser-Provider bislang aber eher zu stark auf den Privatkundenbereich konzentriert. Dabei berge eine Kombination von Cloud-Services und schnellen Glasfaseranschlüssen große Marktchancen im Business-Kundensegment. Hier scheint bereits ein Umdenken stattzufinden: Viele Provider investieren derzeit in den Ausbau ihrer Data Center.

Weniger Wettbewerb mit GPON?

Offen ist zudem noch, mit welcher Technik ausgebaut wird. Zuvor müssen die Provider den Bandbreitenbedarf der nächsten 20 bis 25 Jahre abschätzen. Die Entscheidung für eine Technik ist auch für künftige Business-Modelle entscheidend. Experten zufolge eignet sich die GPON-Technik weniger für einen offenen Markt und erschwert Mitbewerbern den Netzzugang. Wenn sie sich in der Breite durchsetzt, dürfte es einen Wettbewerb, wie die Anwender ihn von DSL kennen, nicht mehr geben.

Kabel-TV - wie Phönix aus der Asche

Als die Deutsche Telekom zwischen 2000 und 2003 ihr TV-Kabelnetz auf Druck der EU und nationaler Wettbewerbsbehörden verkaufen musste, gaben viele Experten der Technik keine Zukunft. Digitales Fernsehen via Satellit und schneller Internet-Zugang via xDSL galten als die relevanten Zukunftstechnologien. Von vielen wurde das Netz damals nur noch müde als "Investitionsruine Schwarz-Schilling" belächelt.

Knapp zehn Jahre später ist das Netz wie Phönix aus der Asche auferstanden und setzt die etablierten Carrier in Sachen Glasfaserausbau in Zugzwang. So heizt der größte TV-Kabel-Provider Kabel Deutschland den Preiskampf bei den Internet-Angeboten weiter an: Ein Internet-Zugang mit bis zu 6 Mbit/s im Downstream und bis zu 465 Kbit/s im Upstream inklusive Internet- und Telefon-Flatrate ist für 17,90 Euro im Monat zu haben.

Sechs Millionen Haushalte in Ausbaugebieten versorgt das Unternehmen schon heute mit 100 Mbit/s-Anschlüssen (6 Mbit/s im Upload) zum Kampfpreis von 19,90 Euro pro Monat in den ersten zwölf Monaten. Bis März 2012 will der Konzern dann mehr als zehn Millionen Haushalte versorgen. Insgesamt sind rund 22 Millionen Haushalte an das TV-Netz angeschlossen. Das Geschäft dominieren vier Player: Kabel Deutschland, Unitymedia, Kabel BW sowie Tele Columbus.

Selbst für Business-Anwender ist das Kabelnetz heute eine Access-Alternative bei der Filialvernetzung - vor allem Selbständige sowie kleine und mittlere Unternehmen zeigen Interesse. Auch wenn Kabel Deutschland, wie Pressesprecher Marc Gassen einräumt, "primär die Privatkunden im Fokus hat", schnürte das Unternehmen Produktpakete für professionelle Anwender. Unter der Bezeichnung "Internet &Telefon Business 32" ist ein Bundle erhältlich, das einen Internet-Zugang (32 Mbit/s down, 2 Mbit/s up), vier Telefonleitungen sowie ein Hosting-Angebot für E-Mail und Website enthält.

In Sachen E-Mail erhält der User 500 Postfächer mit jeweils 2 GB Speicherplatz. Für die Homepage stehen 4 GB Speicher sowie zwei Wunsch-Domains zur Verfügung. Hierfür verlangt das Unternehmen während der Mindestvertragslaufzeit von zwölf Monaten rund 30 Euro pro Monat.

Wer auf den Telefonanschluss verzichtet, kann für 24,90 Euro pro Monat auch einen reinen Internet-Zugang mit 100 Mbit/s erhalten. Befürchtungen, dass das TV-Kabel Business-Anforderungen nicht genügen könnte, entgegnet Gassen: "Wir hatten in Sachen Internet-Zugang 2009 eine gemessene Verfügbarkeit von 99,85 Prozent." Zudem ständen Business-Kunden bei technischen Beeinträchtigungen eigene Berater 24 Stunden täglich an sieben Tagen der Woche zur Verfügung.

Möglich wurde dies, weil Kabel Deutschland und andere TV-Netz-Provider ihre Netze konsequent in Richtung Internet ausgebaut haben, um neue Zielgruppen und Einnahmequellen zu erschließen. "Pro TV-Kunde erzielen wir einen durchschnittlichen Umsatz von acht bis zehn Euro, während wir bei den Internet-Kunden monatlich bei rund 30 Euro liegen", rechnet Gassen vor.

Quadruple-Play als Zukunftsvision

Hierzu mussten die Betreiber beispielsweise in einen Rückkanal investieren, der für interaktive Dienste oder Internet erforderlich ist. Ähnlich wie bei VDS setzten die Kabler zudem auf eine hybride Infrastruktur, bei der Glasfaser zum Einsatz kommt und das Koaxkabel nur noch auf den letzten Metern verwendet wird. Ferner war die Aufrüstung auf die Kabelmodemspezifikation Docsis 3.0 notwendig, denn erst diese unterstützt Bandbreiten von bis zu 200 Mbit/s und überbrückt im Gegensatz zu DSL größere Entfernungen.

"Technologisch sind die Kabelnetze xDSL überlegen, da sie hohe Bandbreiten von über 100 Mbit/s ermöglichen", bestätigt Robert Stumpf, Senior Executive bei Accenture und Netzexperte. Früher oder später dürften die TV-Netzbetreiber, so Klaus von den Hoff, Leiter der Time-Practice bei Arthur D. Little, aber die Konkurrenz der Glasfaser spüren. Er rät den Betreibern deshalb, im Zuge des LTE-Ausbaus Quadruple-Play-Angebote zu schnüren, die einen mobilen Datendienst beinhalten.

Satellit - Backup und Lückenbüßer

Kein Breitbandzugang? Was sich viele Städter angesichts von xDSL, Kabel-TV und Glasfaserzugängen nicht vorstellen können, ist nach Angaben des TÜV Rheinland für fast 1,1 Millionen Haushalte noch immer traurige Realität. Weitere acht Millionen Haushalte können, so die TÜV-Untersuchung, nur mit maximal 2 Mbit/s ins Netz.

Abhilfe verspricht hier der Internet-Zugang via Satellit. Moderne Sat-Zugänge haben nicht mehr viel gemein mit den ersten satellitengestützten Datendiensten. So gehört es heute zum guten Ton, dass der Rückkanal ebenfalls über Satellit läuft und nicht mehr via Telefonmodem. Und die Bandbreiten erreichen mittlerweile Breitbandniveau. Damit ist der Internet-Zugang via Satellit auch für Business-Kunden interessant: Sei es als Backup-Verbindung für den Notfall, als bedingt mobile Lösung etwa auf Baustellen oder als vollwertige Lösung für Gebiete, in denen UMTS und Co. fehlen. Für den Satelliten spricht zudem, dass bei ihm - im Gegensatz zum Mobilfunk - die Geschwindigkeit und der Empfang nicht von der Entfernung zum Sendemasten abhängen, sondern überall gleich sind.

70 Gbit/s Datendurchsatz

Wie leistungsfähig der Datentransport über das Weltall mittlerweile ist, demonstriert die Eutelsat-Tochter Skylogic mit Partnern. Dank des neuen KA-Satelliten, der im Dezember 2010 in seine Umlaufbahn geschossen wurde, kann Eutelsat nun mit einem Datendurchsatz von 70 Gbit/s aufwarten. Als paneuropäischer Satellit konzipiert, leuchtet er Europa und den Mittelmeerraum aus. Um eine möglichst effiziente Nutzung der verfügbaren Frequenzen zu ermöglichen, wurde das Empfangsgebiet in 82 Spotbeams unterteilt - vereinfacht ausgedrückt, kann man einen Spotbeam etwa mit der Funkzelle einer Mobilfunkbasisstation vergleichen. Deutschlandweit werden sieben Spotbeams mit einem Durchmesser von jeweils 250 Kilometern schnelle Internet-Dienste bereitstellen. Sie sind fix installiert, und der Anwender kann normalerweise nicht einfach von einem Spotbeam in einen anderen wechseln. Am Boden sorgt ein über Europa verteiltes Netz von acht Gateways (eines befindet sich in Berlin) für die Verbindung zwischen Satellit und Internet. Die Gateways selbst sind über einen Glasfaserring mitein-ander verbunden.

Entsprechende Zugangspakete, wie sie beispielsweise die Internet-Agentur Schott offeriert, reichen von Basic-Tarifen (down 6,144 Mbit/s, up 1,024 Mbit/s) für monatlich 13,90 Euro bis hin zu Premium-Paketen (down 10,24 Mbit/s, up 4.096 Mbit/s) zum Monatspreis von 44,90 Euro - wobei die Tarife jeweils für das erste Jahr gelten. Will der Anwender die Satellitenhardware, bestehend aus Schüssel, LNB und Modem beziehungsweise Router, kaufen, so muss er hierfür rund 300 Euro einkalkulieren. Viele Anbieter offerieren das Equipment aber auch auf Mietbasis.

Bedenken, dass Web-Surfen via Satellit aufgrund der Latenzzeiten keinen Spaß macht, entgegnet Stephan Schott, Technical Director bei der Internet-Agentur: "Sie können damit ganz normal flüssig surfen und auch VoIP nutzen." Hierzu verwendet Schott Kompressionsverfahren, um das Datenvolumen zu reduzieren. Schott räumt allerdings ein, dass die Latenzzeit (die Daten legen hin und zurück 72.000 Kilometer zurück) bei 520 Millisekunden liegt: "Für Powergamer ist das nichts."

Zukunft: Roaming ohne Gebühren

Dafür kann der Anbieter demnächst mit anderen Argumenten punkten: So ist ein Prepaid-Angebot geplant, das etwa als temporärer Zugang für den Zweitwohnsitz interessant ist oder für Unternehmen als Backup-Lösung. Im Gespräch sind auch Lösungen, die es erlauben, den Zugang auch an anderen Lokationen, etwa im europäischen Ausland, zu nutzen - ohne Roaming-Gebühren, wie sie bei den Mobilfunkern anfallen. Hier müsste dann der Anbieter für einen begrenzten Zeitraum den Zugang in einem anderen Spot-beam freischalten. Für die weißen Flecken hat Schott die Mehrteilnehmerlösung "Satspeed" entwickelt. Mit ihr können bis zu 24 Häuser via Sat mit Datenraten von bis zu 10 Mbit/s im Down- und 4 Mbit/s im Upstream angeschlossen werden.

LTE - die mobile Breitband-Hoffnung?

Als die UMTS-Frequenzen im Jahr 2000 für rund 51 Milliarden Euro in Deutschland versteigert wurden, waren die Erwartungen hoch: Mit den Mobilfunknetzen der dritten Generation (3G) sollte endlich die schnelle mobile Daten-übertragung Einzug halten. Noch größer war in der Folge aber die Enttäuschung: Hohe Latenzzeiten und je nach Auslastung der Funkzellen stark schwankende Übertragungsraten machten das Arbeiten mit remoten Anwendungen zur Qual.

Abhilfe verspricht nun die vierte Mobilfunkgeneration (4G), auch als Long Term Evolution (LTE) bekannt. Geringe Latenzzeiten sollen Anwendungen wie VoIP, IP-Video, schnelle Online-Spiele und Echtzeitanwendungen ermöglichen. Und mit theoretischen Spitzenraten von bis zu 170 Mbit/s stellen große Datenmengen auch kein Problem mehr dar. Euphorisch feiert mancher Marketier LTE bereits als Ersatztechnik für den klassischen Kupferanschluss.

Early Adaptors sollten allerdings Vorsicht walten lassen, da zwischen der Theorie und der Realität große Lücken klaffen und sie im Alltag mit etlichen Einschränkungen leben müssen:

• Momentan werden primär die weißen Flecken, in denen es kein DSL oder andere Breitbandanschlüsse gibt, mit LTE versorgt.
  

• Das hierfür verwendete Equipment arbeitet im 800-Megahertz-Frequenzbereich und kann deshalb später nicht mobil etwa in Großstädten genutzt werden.
  

• Angepriesene Datenraten von bis zu 50 beziehungsweise 100 Mbit/s sind unrealistisch. In der Regel sind sie nur unter optimalen Empfangsbedingungen zu erhalten. Den Stand der Technik gibt die Telekom wieder: Sie wirbt mit nur 3 Mbit/s.
  

• Im Kleingedruckten der Verträge verstecken sich Fallen. Hier gelten ähnlich wie im Mobilfunk Einschränkungen wie "kein VoIP", "kein P2P", "Volumenbegrenzungen" etc. Damit ist LTE oft kein echter Ersatz für einen schnellen Festnetzanschluss.
  

Zuerst das Land, dann die Stadt

Dass LTE-Equipment nicht überall funktioniert, rührt daher, dass für LTE mehrere Frequenzbereiche (800 Megahertz, 1,8, 2,0 und 2,6 Gigahertz) genutzt werden. Mit der Vergabe des 800-Megahertz-Bandes - auch als digitale Dividende bekannt - verknüpfte die Bundesnetzagentur die Bedingung, dass die mit Breitband unterversorgten Landstriche zuerst bedient werden müssen. Erst danach dürfen die Carrier LTE in den wirtschaftlich lukrativeren Ballungsräumen und Metropolen in Betrieb nehmen. In den Städten kommen dann die Frequenzen aus dem Gigahertz-Spektrum zum Einsatz, weshalb sich hier das heute übliche LTE-Equipment meist nicht verwenden lässt

Auch wenn der LTE-Rollout schneller vonstatten geht als geplant und bereits im Sommer erste Städte mit LTE-Angeboten aufwarten, sollten IT-Entscheider ihre Mobilstrategie noch mit der klassischen 3G-Technik planen. Viele Experten gehen nämlich davon aus, dass es zumindest in Deutschland eine LTE-Flächendeckung auf lange Sicht nicht geben wird.

Erste Praxiserfahrungen

Bei allen Einschränkungen und offenen Fragen ist immerhin festzustellen, dass LTE in Sachen mobile Datenübertragung im Vergleich zu den heutigen 3G-Techniken UMTS und HSPA eine Revolution darstellt. So konnte sich die COMPUTERWOCHE in einem weißen Flecken nahe dem bayerischen Ebersberg im O2-Netz vom LTE-Potenzial überzeugen: Im Test erreichten wir Latenzzeiten um die 30 Millisekunden, so dass etwa das Arbeiten mit einer Citrix-Desktop-Lösung kein Problem darstellte. Dabei ermittelten wir durchschnittliche Download-Raten um die 40 Mbit/s und in der Gegenrichtung um die 12 Mbit/s.