Bei der Erschließung des Bundesgebietes mit schnellem Internet kommen unterschiedliche Konzepte und Technologien zur Anwendung, die sowohl von den regionalen Gegebenheiten vor Ort als auch vom Geschäftsmodell des jeweiligen Unternehmens abhängen. Neben Funktechnologien wie LTE und Richtfunk, stehen hier insbesondere Kabelnetze und Glasfasernetze möglichst nahe beim Kunden im Fokus – Fibre-to-the-Cabinet (FTTC), Fibre-to-the-Home (FTTH), Fibre-to-the-Building (FTTB). Diese Multi-Access-Strategie ist durchaus sinnvoll, denn gerade in dünn besiedelten Gebieten ist es aufgrund der hohen Tiefbaukosten oft nicht wirtschaftlich, Glasfaser bis zum letzten Bauernhof zu verlegen. Funklösungen können helfen, diese Versorgungslücken zu schließen.
Die verschiedenen Lösungsmöglichkeiten haben dementsprechend Vor- und Nachteile, die es abzuwägen gilt:
Mobilfunk: hohe Flexibilität unterwegs
Mit UMTS und LTE können inzwischen auch per Mobilfunk hohe Datenraten übertragen werden. Das Surfen unterwegs ist daher heutzutage aus dem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Datenmengen von bis zu 150 MBit/s sind je nach Anbieter möglich. Im Gegensatz zu kabelgebundenen Technologien handelt es sich jedoch bei Mobilfunk um ein so genanntes Shared-Medium, das heißt, dass alle Kunden innerhalb einer Funkzelle sich die dort verfügbare Bandbreite teilen müssen. Zu Stoßzeiten, etwa abends oder am Wochenende, wenn viele Nutzer im Internet unterwegs sind, kann daher die Übertragungsgeschwindigkeit rapide abnehmen. Vor diesem Hintergrund wird Mobilfunk – auch mit ständig wachsenden Bandbreiten – das Festnetz immer nur ergänzen aber nicht ersetzen können.
Richtfunk: wenn nichts mehr geht
Richtfunk hilft, wo eine anderweitige Erschließung nicht möglich ist. Dabei handelt es sich um eine weitere Ergänzung leitungsgebundener Technologien. Genutzt werden Frequenzbereiche zwischen 3,8 GHz und 86 GHz. Diese Frequenzen werden Anbietern von der Bundesnetzagentur zugewiesen. Häufig werden Richtfunkstandorte auch als Standorte für Mobilfunk-Basisstationen genutzt, aber auch die Anbindung von Kabelverzweigern kann per Richtfunk erfolgen.
Kabelverzweiger-Ausbau: ein wirtschaftlicher Zwischenschritt
Ein Erschließungskonzept, mit dem besonders viele Haushalte an Hochgeschwindigkeitsnetze angebunden werden können, ist der Kabelverzweiger-Ausbau, auch bekannt als FTTC (Fibre-to-the-Cabinet). Bei dieser Technologie führt ein Anbieter sein Glasfasernetz bis zum Kabelverzweiger der Deutschen Telekom und nutzt von dort die so genannte letzte Meile – eine Kupferleitung, die zu den einzelnen Endkunden führt. Auf diese Weise können mit VDSL-Bandbreiten von bis zu 50 MBit/s erreicht werden. Die tatsächliche Internetgeschwindigkeit hängt vorrangig von der Länge der Kupferleitung ab. Über diese können hohe Geschwindigkeiten umso besser erreicht werden je kürzer die Leitung ist.
Neben seiner Effektivität, insbesondere in der Fläche, ist ein zusätzlicher Vorteil des Kabelverzweiger-Ausbaus seine flexible Einsetzbarkeit. Da er nach und nach erfolgen kann, ist er im Rahmen eines vorausschauenden Investitionskonzepts ein intelligenter Zwischenschritt hin zur flächendeckenden Erschließung mit Glasfaserdirektanschlüssen in der Zukunft. Außerdem hat die Bundesnetzagentur kürzlich auf Antrag der EWE TEL entschieden, dass auch neue Kabelverzweiger näher bei unterversorgten Kunden errichtet werden können, um die Bandbreite zu erhöhen. Dies bringt insbesondere in ländlichen Gebieten Flexibilität für einen sinnvollen Breitbandausbau.
Noch schneller mit VDSL-Vectoring
Als technologischer Turbo für den VDSL-Ausbau können mit Vectoring künftig Bandbreiten von bis zu 100 MBit/s realisiert werden. Vectoring ist eine Form der Bandbreiten-Erweiterung, die komplizierte Algorithmen nutzt, um Störgeräusche zwischen benachbarten Teilnehmeranschlussleitungen zu unterdrücken und auf diese Weise die Übertragungsrate bis zum Endkunden zu erhöhen.
Um das Verfahren einzusetzen, muss im Kabelverzweiger die benötigte Technik installiert werden. Allerdings kann Vectoring nur dann angeboten werden, wenn ein Anbieter sämtliche Teilnehmeranschlussleitungen an einem Kabelverzweiger technisch koordiniert, da Vectoring nur funktioniert, wenn alle angebotenen Kupferleitungen einheitlich gesteuert werden.
Würde ein weiterer Anbieter an einem Vectoring-Kabelverzweiger VDSL-Technologie einsetzen, ginge der Effekt vollständig verloren. Da bislang jeder Wettbewerber einen regulierten Anspruch auf Zugang zu den Teilnehmeranschlussleitungen an einem Kabelverzweiger hatte, war für den Einsatz von Vectoring eine Anpassung der regulatorischen Rahmenbedingungen erforderlich. Diese hat die Bundesnetzagentur im April 2014 getroffen. Alle Anbieter, die sich für die Technologie entscheiden, können die dementsprechend ausgebauten oder geplanten Kabelverzweiger seit dem 30. Juli 2014 in die so genannte Vectoring-Liste eintragen lassen. In dieser Liste geführte Kabelverzweiger sind vor einem Doppelausbau mit VDSL geschützt, das heißt ein zweiter Anbieter kann dort allenfalls ADSL einsetzen. Da Vectoring die Bandbreiten insbesondere für Leitungslängen von einigen hundert Metern steigert, während der Effekt bei größeren Entfernungen deutlich abnimmt, ist die Technologie vor allem für den Einsatz in Städten oder wenig zersiedelten Gebieten geeignet.
Glasfaserdirektanschlüsse sind die Zukunft
Im Vergleich zum Kabelverzweiger-Ausbau ist der Glasfaserdirektanschluss (Fibre-to-the-Home/-Building, FTTH/FTTB) aufgrund der noch umfangreicheren Erdarbeiten sehr kostenintensiv. Im Gegenzug werden aber die Bandbreiten im Gigabitbereich erreicht, so dass diese Technologie ohne zusätzliche Erneuerungsmaßnahmen für die nächsten Jahrzehnte zukunftsfähig ist. Insbesondere in Großstädten oder bei Geschäftskunden, zum Beispiel in Industriegebieten, kommt FTTH/B bereits heute schon häufiger zum Einsatz. Auch Privathaushalte können FTTH/B immer öfter in Neubaugebieten nutzen. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Stadtwerke und Kommunen, die in Glasfaseranschlüsse bis zum Gebäude oder bis zur Wohnung investieren. Diese Breitbandtechnologie lässt den Zwischenschritt FTTC aus und muss daher mit langen Amortisationszeiten kalkulieren, da sich die Investition erst dann rechnet, wenn die Zahlungsbereitschaft der Kunden entsprechend gestiegen ist.
Um Tiefbaukosten zu sparen, wird in Einzelfällen das so genannte Micro- oder Minitrenching verwendet. Dabei werden die Glasfasern nicht wie üblich in Schächten von einem Meter Tiefe verlegt, sondern nur zirka 30 Zentimeter unter der Straßenoberfläche. Da sich hieraus ein vergleichsweise hohes Risiko für Beschädigungen der Glasfaser ergibt, hat sich diese Ergänzungstechnologie bislang nicht flächendeckend durchgesetzt.
Internet via Kabelanschluss
Auch das ehemalige Kabelfernsehnetz hat sich in den vergangenen Jahren rasant entwickelt und bietet heute vor allem in den Großstädten Bandbreiten von 120 MBit/s. Da dieses Koaxialnetz ursprünglich nur für eine Senderichtung (Fernsehen) vorgesehen war, musste für die Internetnutzung die Erweiterung um einen so genannten Rückkanal durchgeführt werden. Das Kabelnetz ist in vier Netzebenen unterteilt. Das von der Deutschen Bundespost, später Deutsche Telekom, verlegte und betriebene Breitbandverteilnetz endet in der Regel an einem definierten Hausübergabepunkt, der sich normalerweise im Keller des Gebäudes, wo das private Hausverteilnetz (Netzebene 4) beginnt, befindet. Zur Erzielung hoher Bandbreiten wird DOCSIS (Data-Over-Cable-Service-Interface-Specification) eingesetzt, ein Standard, der die Anforderungen für Datenübertragungen in einem Breitbandkabelnetz festlegt. Ähnlich wie Mobilfunk ist jedoch auch das Kabelnetz ein Shared-Medium, bei dem die Bandbreite mit steigender Nutzerzahl abnimmt.
Kostensparend: Überlandleitungen
Da der Tiefbau bei den oben genannten Breitbandtechnologien hohe Kosten verursacht, sind beim flächendeckenden Ausbau auch oberirdische Verlegetechniken, das heißt Freileitungen auf vorhandenen oder neu zu errichtenden Masten in Erwägung zu ziehen. Dem deutlichen Kostenvorteil steht hier allerdings als Nachteil die höhere Störanfälligkeit gegenüber.