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TATORT KOMMUNIKATIONSTECHNOLOGIE

Von Glas, Licht und Spinnennetzen

WAS HABEN EINE SPINNE UND UNSERE HEUTIGE KOMMUNIKATIONSTECHNOLOGIE GEMEINSAM? «SO MANCHES»,
WEISS SEPP MÜRNER, GESCHÄFTSFÜHRER DES ZÜRCHER UNTERNEHMENS
COM2NET, DAS AUF PROJEKTE IM BEREICH DER TELEKOMMUNIKATION
UND INFORMATIK SPEZIALISIERT IST. WIR SIND GESPANNT…

Die Spinne hat eine einzigartige Gabe. Sie spannt ein beinahe unsichtbares Netz, um mit diesem möglichst viel Nahrung zu erbeuten. Je grösser und stärker das Netz, desto grösser der Ertrag. Ganz ähnlich bestehen auch moderne soziale Netzwerke aus Verbindungen, genauer gesagt aus persönlichen Beziehungen, die geknüpft und gepflegt werden müssen. Entscheidend für die Stabilität und den Umfang eines Netzwerkes sind ein tiefes Vertrauen und der gegenseitige, intensive Austausch. Denn nur durch Kommunikation kann das Netz wachsen und nachhaltig gestärkt werden.

Kommunikation im permanenten Wandel

Dieser Austausch hat sich in den vergangenen Jahrzehnten grundlegend verändert. Vorbei sind die Zeiten, in denen man regelmässig Briefe verfasste, ein Telex tippte oder ein Stück Thermopapier aus dem Telefax zog. Sogar das gewöhnliche Telefongespräch wird durch Skype, FaceTime und natürlich E-Mail immer stärker verdrängt. Vorbei sind auch die Zeiten, in denen wir für jeden Dienst eine separate Leitung betreiben mussten. Heute kann alles – Sprache, Daten, Internet, TV etc. – über einen einzigen Anschluss realisiert werden.

Rasantes Tempo über weite Distanzen

Was die Fäden der Spinne in ihrem Netz bezwecken, übernimmt in der modernen Kommunikation das Glasfaserkabel, auch Lichtwellenleiterkabel (LWL) genannt. Das LWL verbindet Zentralen, Gebäude und Wohnungen und bildet das Rückgrat im globalen Daten-Netzwerk. Im Gegensatz zum herkömmlichen Kupferkabel werden im LWL die Daten mittels Lichtsignalen transportiert. Da sich Licht bekanntlich viel schneller ausbreitet als Elektronen im Kupferkabel, können im LWL viel weitere Distanzen mit einer vielfachen Bandbreite überwunden werden. In Forschungsumgebungen haben moderne Glasfaserleitungen bereits Geschwindigkeiten von fast 30 Terabit pro Sekunde erreicht. Erst nach etwa 80 Kilometern geht ihnen die «Puste» aus bzw. ist ein Zwischenverstärker erforderlich. Im Vergleich dazu erreichen Kupferkabel theoretische Übertragungsraten von bis zu 10 Gigabit pro Sekunde, eignen sich aber weniger gut für grössere Entfernungen – bereits nach ungefähr 100 Metern ist eine Verstärkung zwingend notwendig.

+ Vorteile Glasfaser

hohe Übertragungsraten
sehr grosse Reichweiten
kein Nebensprechen (ungewollte Signaleinstreuung auf benachbarten Fasern)
keine Beeinflussung durch elektrische oder elektromagnetische Störfelder
keine Erdung nötig
Verlegbarkeit in explosionsgefährdetem Umfeld (keine Funkenbildung)
wesentlich leichter und platzsparender als Kupferkabel
Rohstoffe – im Gegensatz zu Kupfer – praktisch unbegrenzt verfügbar
keine Brandauslösung durch elektrische Ströme (z.B. Blitz, Kurzschluss) möglich
Geringere Brandlast im Vergleich zu Kupferkabeln durch kleineren Bedarf an Isolierung und geringere Wärmeentwicklung
hohe Abhörsicherheit

- Nachteile Glasfaser

hoher Konfektionierungsaufwand (Installation durch Spezialfirmen)
Schwachstelle Steckertechnik (Verschmutzung, Justage)
relativ empfindlich gegenüber mechanischer Belastung
teure Gerätetechnik
aufwendige und komplexe Messtechnik
schwierig zu verlegen: Bei starker Krümmung kann die Faser im Kabel brechen
über einen LWL können Geräte nicht mit Strom versorgt werden (PoE = Power over Ethernet)

Glasfaserkabel – eine Erfolgsgeschichte

Entstanden ist die Glasfaser quasi aus Zufall: Thüringische Glasbläser stellten im 18. Jahrhundert sogenanntes «Feenhaar» her und zogen dafür Fäden aus Glas. Zu Beginn nur als Dekorationsmittel genutzt, wurden die Möglichkeiten der Fasern nach Gründung einer Glasfabrik Ende des 19. Jahrhunderts nach und nach entdeckt.

Erstmals stellte man spinnbare Glasfäden mit genau definiertem Durchmesser sozusagen als Rollenware her. In den 1930er Jahren wurde das Verfahren schliesslich patentiert. Das erste Telefongespräch wurde 1977 über eine Glasfaser übertragen – dies noch mit einem «gemächlichen» Tempo von 6 Mbit pro Sekunde. 1988 schliesslich verlegten Experten das allererste transatlantische Glasfaserkabel zwischen Frankreich und den USA.

Extrem filigran, unfassbar leistungsstark

Die heutigen Glasfasern sind um ein Vielfaches dünner als unser Haar – ähnlich wie ein Spinnenfaden. Sie bestehen aus einem lichtleitenden Kern mit 9 Mikrometern (Singlemode) bzw. 50 Mikrometern (Multimode) Durchmesser aus 99.9% Silizium und einem Mantel mit Schutzschicht. Der Mantel reflektiert die Lichtstrahlen, sodass sich diese immer im hauchdünnen Kern bewegen. Die Signalübertragung in einer Glasfaser beträgt zirka 200‘000 Meter pro Sekunde, zwei Drittel der Lichtgeschwindigkeit. Die aktuell nutzbare Leistung einer Glasfaser liegt bei etwa zwanzig Terabits pro Sekunde, was einer Übertragung von über 500 DVD-Filmen pro Sekunde entspricht. Ausserdem ist die Kapazität einer Glasfaser so gross, dass sich gut 100 Milliarden Telefongespräche gleichzeitig übertragen lassen.

«160 MILLIARDEN
TELEFONGESPRÄCHE
GLEICHZEITIG.»