Glasfaser

Glasfaser (fiber) ist eine Technologie zur Datenübertragung, bei der digitale Informationen in Form von Lichtsignalen durch dünne, flexible Glasfasern übertragen werden. 

Die Leitung besteht aus winzigen Glasfasern mit einem Kern aus hochreinem Siliziumquarzglas, der von einer weiteren Glasschicht mit geringerem Brechungsindex umgeben ist. Diese Konstruktion sorgt für die vollständige Reflexion des Lichtsignals im Kern, wodurch das Licht über weite Strecken mit minimalem Verlust geleitet wird.

Die Lichtsignale werden durch Laser oder LEDs erzeugt und wandern durch die Glasfaser mittels Totalreflexion. Dadurch sind sehr hohe Übertragungsgeschwindigkeiten möglich, oft im Bereich von mehreren Gigabit pro Sekunde, und das über große Entfernungen ohne nennenswerte Signalverluste.

Glasfaserkabel werden sowohl im Internet-Backbone, für Telekommunikationsnetze als auch für die letzten Meter bis zum Kunden (z. B. FTTH) genutzt, um eine effiziente und schnelle Übertragung großer Datenmengen zu ermöglichen.

Glasfaser bietet heute bereits beeindruckende Geschwindigkeiten und großes Zukunftspotenzial.

• In modernen Glasfasernetzen (z.B. FTTH) sind Download- und Upload-Geschwindigkeiten von bis zu 1.000 Mbit/s (1 Gigabit/s) bereits Standard. Neuere Netze mit Technologien wie XGS-PON ermöglichen bis zu 10.000 Mbit/s (10 Gbit/s), was auch professionelle Nutzung und große Unternehmen abdeckt.
• Forschende konnten bei Tests sogar Übertragungsraten von bis zu 402 Terabit/s (402 Millionen Mbit/s) über einzelne Glasfasern demonstrieren, was die Technologie weit über heutige kommerzielle Anwendungen hinaus zeigt.
• Neben hohen Downloadraten bietet die Technologie auch extrem schnelle Uploadraten, die teils das zehnfache von Kabel- oder DSL-Anschlüssen erreichen.
• Sehr niedrige Latenzzeiten von ca. 3–15 ms sorgen für eine sehr reaktionsschnelle Verbindung, ideal für Gaming, Videokonferenzen und Echtzeitanwendungen.

Daten werden als Lichtsignale durch extrem dünne Glasfasern übertragen, die Licht über weite Strecken mit minimalen Verlusten leiten.

• Ein Glasfaserkabel besteht aus einem Kern aus hochreinem Quarzglas, der von einem Mantel umgeben ist, der einen niedrigeren Lichtbrechungsindex hat.
• Diese Anordnung sorgt für Totalreflexion: Das Lichtsignal wird im Kern immer wieder vollständig reflektiert und bleibt so quasi "eingeschlossen" im Glasfaserkabel. Dadurch kann das Licht nahezu verlustfrei bis zum Ziel geleitet werden.
• Die optischen Signale entstehen durch Laserdioden oder LEDs, die digitale Daten in Lichtimpulse umwandeln.
• Am Empfangsende werden die Lichtimpulse wieder in elektrische Signale umgewandelt, um von Computernetzwerken, Routern oder Endgeräten verarbeitet zu werden.

Typen von Glasfaserleitungen nach Verlegungsort (FTTX)

• FTTH (Fiber to the Home): Glasfaserleitung reicht bis direkt in die Wohnung oder das Haus. Höchste Geschwindigkeit, zukunftssicher.
• FTTB (Fiber to the Building): Die Leitung endet im Gebäude, meist im Keller, letzte Strecke zu Wohnungen über Kupfer oder Koaxialkabel.
• FTTC (Fiber to the Curb): Glasfaser reicht bis zum Verteilerkasten am Straßenrand, letzte Strecke über Kupferleitung. Häufig Basis für VDSL.

Mehr zu FTTH, FTTB und FTTC

Unterscheidung nach Fasertyp

• Singlemode-Glasfasern: Sehr dünner Kern (ca. 9 µm), Licht breitet sich auf einem Modus aus. Ideal für lange Distanzen (bis zu mehreren Kilometern) und hohe Bandbreite.
• Multimode-Glasfasern: Größerer Kern (50 oder 62,5 µm), Licht breitet sich als mehrere Modi aus. Geeignet für kürzere Strecken (bis ca. 500 m), geringere Bandbreite.

Kategorien von Multimode-Glasfasern (OM1 bis OM5)

• Farblich codiert (Orange, Aqua, Violett, Lime)
• Steigernde Leistungsfähigkeit und Bandbreite von OM1 bis OM5
• OM3- und OM4-Fasern unterstützen 10/40/100 Gigabit Ethernet Verbindungen

Kategorien von Singlemode-Glasfasern (OS1, OS2)

• OS2 ist leistungsfähiger und für Langstrecken besser geeignet als OS1
• Einsatz typischerweise im Telekommunikationsnetz und bei Glasfaser-Backbones

Glasfaser lohnt sich für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) besonders dann, wenn hohe Anforderungen an Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Zukunftssicherheit der Internetverbindung bestehen.

• Hoher Datenverkehr: Bei regelmäßig großen Datenmengen wie bei Cloud-Anwendungen, Backups, Videokonferenzen oder datenintensiven Prozessen sind die symmetrischen und stabilen Bandbreiten entscheidend.
• Verlässliche Ausfallsicherheit: Für Geschäftsprozesse, die eine unterbrechungsfreie Internetverbindung benötigen, z.B. VoIP-Telefonie, Kundenservice und digitale Zusammenarbeit.
• Wachstum und Skalierbarkeit: Glasfaseranschlüsse sind flexibel erweiterbar und wachsen mit dem Unternehmen. Neue Standorte und steigende Nutzerzahlen können einfach integriert werden.
• Hybrides Arbeiten: Für Unternehmen mit Homeoffice und mobilen Arbeitsplätzen ermöglicht Glasfaser sichere und schnelle Verbindungen ins Firmennetz und Cloud-Infrastrukturen.
• Zukunftssicherheit: Glasfaser gilt als Basisinfrastruktur der digitalen Zukunft, bietet hohe Geschwindigkeiten und geringe Latenzzeiten, was auch innovative Technologien wie Künstliche Intelligenz und IoT unterstützt.

Wirtschaftliche Überlegungen

• Die Investitionskosten können höher sein als für DSL, aber langfristig führt die höhere Produktivität und Vermeidung von Ausfällen zu Einsparungen.
• In ländlichen Regionen schafft Glasfaser einen Standortvorteil, da dort oft weniger Alternativen verfügbar sind.

Die Verfügbarkeit in Deutschland hat in den letzten Jahren stark zugenommen und liegt aktuell bei rund der Hälfte der Haushalte, Unternehmen und öffentlichen Einrichtungen, die mit Leitungen erreichbar sind ("Homes Passed"). Etwa ein Viertel dieser Haushalte sind bereits tatsächlich mit einem Anschluss ausgestattet (Homes Connected).

Seit Mitte 2022 hat sich die Abdeckung fast verdoppelt. Die Bundesregierung verfolgt das Ziel, bis Ende 2025 mindestens 50 Prozent der Haushalte mit Glasfaser zu versorgen. Dies erscheint realistisch, auch wenn eine vollständige Abdeckung bis 2030 schwer erreichbar sein dürfte. Die Telekom, Deutsche Glasfaser, Vodafone, zahlreiche Stadtwerke und weitere treiben den Ausbau gemeinsam voran. 

Die Glasfaserverfügbarkeit ist regional unterschiedlich. In Großstädten und Ballungszentren ist Glasfaser oft besser ausgebaut als in ländlichen oder strukturschwachen Gebieten.

Glasfaser ist technisch überlegen mit viel höheren Geschwindigkeiten und stabileren Verbindungen, während DSL aktuell noch verbreiteter und günstiger ist, aber an seine Grenzen kommt. DSL ist vielen Haushalten weiterhin Standard, wird aber perspektivisch durch Glasfaser ersetzt.

Vergleichstabelle: DSL und Glasfaser