Fünfzigmal mehr Kapazität : Laser-Netzwerke sollen Datenproblem
lösen
Wirtschaft
Hier stören weder Nebel noch Wolken: Für die
Datenübertragung zwischen Satelliten ist der Laser besonders gut
geeignet.
Sonntag, 11. Februar 2018
Fünfzigmal mehr Kapazität
Laser-Netzwerke sollen Datenproblem lösen
Die Datenflut nimmt zu. Schnelle und
leistungsfähige Übertragungen sind gefragt. Start-ups und Forscher
setzen auf eine elegante Lösung: Datennetze aus Laserstrahlen. Denn
Licht ist dem Funk deutlich überlegen - aber es hat auch ein paar
Nachteile.
Steigende Datenmengen lassen die Übertragung
per Funk an Kapazitätsgrenzen stoßen - im All könnte sich daher
Laser-Technik durchsetzen. Firmen aus Deutschland spielen bei der
Entwicklung des an "Star Wars" erinnernden Verfahrens eine führende
Rolle. Ein Hauptvorteil von Laserstrahlen liegt in der größeren
Kapazität. Der Weltrekord im Funk liegt bei 36 Gigabit pro Sekunde. Mit
Laser erreichten Forscher des Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrums
(DLR) in Oberpfaffenhofen bei München fast das fünfzigfache Volumen: 1,7
Terabit pro Sekunde.
"Bei Funk gibt es eine physikalische Grenze,
die Frequenz ist bei Laser wesentlich höher", erklärt Wolfram Peschko,
Vorstandschef der Mynaric AG, einer Ausgründung aus dem DLR. Das Start-up
aus dem Münchner Vorort Gilching hat ehrgeizige Pläne. "Wir haben einen
anderen Ansatz als klassische Space-Firmen, die von großen
Staatsaufträgen leben und aufwendige Einzelanfertigungen herstellen",
sagt Peschko. "Wenn die ein Projekt anfassen, dauert das Jahre und wird
richtig teuer. Wir kommen aus dem privat finanzierten Bereich, unsere
Entwicklungszeiten sind relativ kurz." Als interessiert gelten unter
anderem Facebook, Google und SpaceX, das Raumfahrtunternehmen des
Tesla-Gründers Elon Musk.
Netzwerke in der Luft sind billiger
Die global übertragene Datenmenge
vervielfacht sich alle paar Jahre. "Der Bedarf liegt derzeit bei etwa 10
Gigabit pro Sekunde, in ein paar Jahren sind es wahrscheinlich 100
Gigabit", schätzt Peschko. Kabellose Laserkommunikation sei zudem
wesentlich kostengünstiger als Glasfaserkabel. "Wenn Sie alles
vergraben, wird es unglaublich teuer. Hierdurch werden Netzwerke in der
Luft mit Hilfe unserer Technologie bis zum Faktor zehn billiger als
klassische Netzwerke am Boden." Optische Übertragung ist in vielen
Varianten möglich: vom Satelliten oder Flugzeug zum Boden ebenso wie von
Satellit zu Satellit oder von Flugzeug zu Flugzeug. "Was wir brauchen,
ist ein alternatives Internet in der Luft", sagt Peschkos
Vorstandskollege Markus Knapek.
Die ersten Experimente mit optischer
Kommunikation im Weltraum gab es bereits vor Jahrzehnten, berichtet
Harald Hauschildt, Leiter des Programms für "Secure and Laser
Communication Technology" bei der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA.
Erste Terminals für Anwendungen im Weltraum seien mit 200 bis 300
Kilogramm Gewicht aber sehr schwer gewesen. "Heute ist das ein
Wachstumsmarkt", sagt der Astrophysiker.
Im Aufbau ist in Kooperation der ESA mit
Airbus ein europäisches Satellitensystem zur Datenübertragung (EDRS).
"Im Rahmen des weltweit einmaligen EDRS-Programms werden bereits täglich
Daten über Laser von den Copernicus-Erdbeobachtungssatelliten an EDRS
und von dort zum Boden übermittelt", so Hauschildt. "Ein Satellit ist
bereits im Orbit, ein zweiter ist im Bau." Man könne große Mengen an
Daten über Zehntausende Kilometer direkt übertragen. "Heute werden Daten
noch optisch empfangen und in Funkwellen umgewandelt. Wir würden das
Ganze gern so weit wie möglich optisch machen."
Die Grundlagenforschung läuft am DLR.
Wissenschaftler Christian Fuchs und seine Kollegen arbeiten unter
anderem an einer weiteren Erhöhung der Datenraten. Mit 1,7 Terabit pro
Sekunde bei einem Boden-zu-Boden-Versuch sei das DLR Weltrekordhalter,
sagt der Leiter des Bereichs optische Kommunikationssysteme.
Kapazitätsengpässe bei der Datenübertragung per Funk gebe es aber jetzt
schon: "Es ist gerade bei Satelliten schwierig, noch Funklizenzen zu
bekommen." Optische Kommunikation hat nach Fuchs' Worten daher auch
einen ganz praktischen Vorteil. "Man kann die Systeme ohne Lizenz
betreiben."
Doch gibt es bei der optischen
Datenübertragung technische und physikalische Hürden zu überwinden.
Laserstrahlen sind gebündeltes Licht. "Durch Bewölkung oder Nebel
hindurch lassen sich keine Daten übertragen." Auch in größeren Höhen
kann es Störungen geben. Treibender Faktor bei der Nachfrage nach
höheren Datenkapazitäten sei die Industrie, sagt Peschko: "Die Leute,
mit denen wir reden, wollen solche Systeme bis Mitte des nächsten
Jahrzehnts aufgebaut haben."
Quelle: n-tv.de , Von Carsten Hoefer, dpa
https://www.n-tv.de/wirtschaft/Laser-Netzwerke-sollen-Datenproblem-loesen-article20279782htmll