Glasfaser für Westfalen

Von Ralf Keuper

Die Glasfaser bzw. Faseroptik ist eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Ihre Ursprünge reichen z.T. weit zurück, wie John Diebold schreibt:

Die Faseroptik ist eine aufkommende Technologie, deren Potential noch bei weitem nicht ausgeschöpft ist. Die Idee der Kommunikation mit Licht geht jedoch bereits auf die Signalfeuer prähistorischer Stämme zurück (Quelle: Innovators)

Ein wichtiger Meilenstein war, als im Jahr 1880 der Engländer Charles Vernon Boys die ersten dünnen Glasfasern schuf (Vgl. dazu. Die Erfindung der Zukunft. Sechs Innovationen, die die Welt veränderten). Bis zum Jahr 1934, so Diebold weiter, konnten keine wirklichen Fortschritte auf dem Gebiet der Faseroptik erzielt werden; jedenfalls nicht, was ihre Anwendung im Alltag betraft (Vgl. dazu: Netz aus Glas). Das änderte sich als Norman R. French ein Patent für ein optisches Telefonsystem beantragte. Dieses setzte ein Kabelnetz voraus, das Lautsignale auf Lichtstrahlen transportieren sollte.

Der eigentliche Durchbruch, d.h. die Möglichkeit, die Glasfaser im großen Stil für die Kommunikation zu verwenden, gelang dem amerikanischen Unternehmen Corning Glass Works in den 1960er Jahren:

Dei Corning Glass Works, eine Firma, die den meisten Amerikanern durch ihre Haushaltsgeräte bekannt ist, kam durch einen Umweg zu ihren Forschungen auf dem Gebiet der Glasfaser. Ein Wissenschaftler dieses Unternehmens erfuhr bei einem Besuch in England von den britischen Kollegen und ihren erfolglosen Versuchen, optische Fasern für Kommunikationszwecke herzustellen. Er gab bei seiner Rückkehr die in Europa gewonnenen Informationen weiter, und eine neue Gruppe wurde bei Corning aufgestellt, um zu erforschen, was Amerikas alteingeführte Glaswerke tun konnten, um den neuen Bedarf zu decken.

Heraus kam im Jahr 1970 nach einigen Rückschlägen das sog. Corning-Verfahren, die innere Dampfablagerung, Vapor Deposition. Corning ist bis heute Innovationsführer auf dem Gebiet.

Das Prinzip der Glasfaser beschreibt der informative Beitrag Lange Leitung. Glasfasern und der Weg zur Photonik.

Das Prinzip der Glasfaser gleicht dem eines Leuchtturms: Ein Sender verschickt Lichtimpulse, ein Empfänger entschlüsselt die Signale. Informationsträger ist ein Lichtstrahl, der durch die Glasfaser geleitet wird. Der Sender, eine Leucht- oder Laserdiode, wandelt elektrische Signale in Licht um, und die empfangende Photodiode am anderen Ende dekodiert das Licht wieder in ein elektrisches Signal.

Jede einzelne Glasfaser, so heisst es weiter, hat ein Drittel des Durchmessers eines menschlichen Haares. Sie setzt sich zusammen aus einem Kernglas und einem Mantelglas. An der Schnittstelle der beiden wird der Lichtstrahl reflektiert. Der Vorteil der Glasfaser gegenüber Kupferkabeln besteht darin, dass der Lichtstrahl sich ohne Einbuße Zick-Zack, um die Ecke bewegen kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass Glasfaserkabel deutlich weniger Gewicht auf die Waage bringen als Kupferkabel. Schwachstelle der Glasfasern sind die Abzweigungen bzw. Verbindungen zum nächsten Kabel, den sog. Knoten. Da Lichtstrahlen durch jede Luftblase oder jedes Staubkorn von ihrem Weg abgelenkt werden können, bleiben Informationsverluste nicht aus, weshalb optische Schalter notwendig sind.

Einer der Pioniere der Glasswissenschaft und damit ein Wegbereiter der Faseroptik und der daran anschließenden Photonik ist der aus Witten stammende Otto Schott.

Seine Entdeckung:

Er findet heraus, dass die Mischung bestimmter Grundstoffe zu bestimmten Glasqualitäten führt. Schott experimentiert immer wieder mit anderen Grundstoffmischungen. Als er eine Probe Lithiumglas geschmolzen hat, ist er davon überzeugt, dass es für die optische Industrie von großem Interesse sein könnte (Otto Schotts Glasrezeptur).

Ein weiterer Pionier auf dem Gebiet der optischen Datenübertragung aus Westfalen war der aus Rheda stammende Christoph Ludwig Hoffmann, der als “Erfinder eines optisch-mechanischen Telegraphen, rund 10 Jahre vor der Realisation des Flügeltelegraphen von Claude Chappe” (Wikipedia) gilt.

Mit dem Internet und dem daraus resultierenden Datenvolumen ist die Glasfaser als Kommunikationstechnologie gefragter denn je. Um das superschnelle Internet realisieren zu können, hat sich vor einiger Zeit die Gigabit-Gesellschaft gebildet (Vg. dazu: Szenarien für die Gigabit-Gesellschaft).

Die Gigabit-Anschlüsse müssen Geschwindigkeiten verarbeiten, die sich mit “den vorhandenen Kupferleitungen zwischen Schaltkästen und Häusern” ebenso wenig wie “mit dem Vectoring-Datenturbo der Telekom” erreichen lassen, wie die FAZ in Trittbrettfahrer auf der Glasfaser am 21.07.2017 schreibt. Die nötigen Glasfaserkabel müssten größtenteils noch gebaut werden. Das erfordert Investitionen in Milliardenhöhe.

Vodaphone hat sich mit der Deutschen Glasfaser Holding GmbH aus Borken zusammengetan. Die Deutsche Glasfaser hat laut FAZ bereits 200.000 Privathäuser und 2.000 Unternehmen mit Glasfaser versorgt. Die Kooperation sieht so aus, dass die Deutsche Glasfaser die passive Infrastruktur zur Verfügung stellt, während Vodaphone die Datenübertragungstechnologie installiert und für den Betrieb sorgt, so die FAZ weiter.

Laut eigener Aussage auf der Homepage hat die Deutsche Glasfaser die Ländlichen Regionen im Fokus. Das Unternehmen setzt auf offene FTTH-Netze. Weitere Informationen zu der aktuellen Abdeckung/Verbreitung: Übersicht unserer FTTH-Gebiete.

Im Kreis Paderborn setzt man konsequenterweise auf die Glasfasertechnologie, wie in Digitale Gesellschaft: Hohe Datenübertragungsraten unverzichtbar zu erfahren ist. Ein Statement:

Eine flächendeckende Versorgung des Kreisgebiets mit 50 Mbit/s ist ein Schritt in die richtige Richtung, aber mit Blick in die Zukunft noch lange nicht genug“, sagte die Breitbandkoordinatorin des Kreises Paderborn, Désirée Hückelheim, beim Arbeitstreffen. Der Kreis treibe daher die nachhaltige Erschließung mit Glasfasertechnologie voran, da diese zukunftsfähige Gigabit-Datenraten im Up- und Download ermöglicht. Das bedeutet, dass extrem große Datenmengen schnell hoch- und heruntergeladen werden können. Für die Unternehmenskommunikation, das Arbeiten von Zuhause aus oder die Übertragung von Bild und Ton über das Internet, das sogenannte Streaming, wird dies immer wichtiger.

Aus diesem Anlass wurde u.a. die Breitband OWLeG gegründet.

Informativ in dem Zusammenhang Zukunft Glasfaser im Kreis Paderborn. Im Kreis Paderborn will man eine FTTB-Strategie verfolgen.

Glasfaser sind für die Photonik unverzichtbar. Nach Ansicht der deutschen Industrie-Manager wird die Photonik die deutsche Industrie revolutionieren.

Um so mehr sollte man sich damit beschäftigen, wie an der Universität Paderborn im Profilbereich Optoelektronik und Photonik sowie im Center for Optoelectronics and Photonics Paderborn (CeOPP).

Weitere Informationen:

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Glasfaser-Ausbau: Netzbetreiber fordern Gigabit-Strategie der Bundesregierung

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