Lichtwellenleiterkabel (oder kurz LWL-Kabel) übertragen Daten mithilfe von Licht. Was trivial klingt, ist technisch anspruchsvoll zu realisieren, bietet jedoch im Vergleich zur Datenübertragung per Kupferkabel einige entscheidende Vorteile. Zudem wird die Technik aufgrund sinkender Preise für Kabel und Komponenten für private Heimanwender zunehmend interessanter.
Lichtwellenleiter werden im industriellen Umfeld schon seit Jahrzehnten eingesetzt, so basiert etwa die Infrastruktur des weltumspannenden Internets zu großen Teilen auf Glasfaserkabeln. Denn LWL-Kabel wurden bereits Ende seit der 1980er Jahre als interkontinentale See- und transatlantische Telefonkabel genutzt, um die mit der raschen Verbreitung des Internets deutlich gestiegenen Anforderungen an Bandbreite und Übertragungsgeschwindigkeit erfüllen zu können. Kabelfernsehen wäre ohne LWL-Kabel nicht möglich und Telekommunikationsanbieter wie die Deutsche Telekom arbeiten seit Jahren am Ausbau ihrer LWL-Infrastruktur, indem sie Erdkabel aus Kupfer durch leistungsstärkere Glasfaserkabel ersetzen, was im Übrigen eine Voraussetzung für den weiteren Breitbandausbau in Deutschland darstellt.
Inzwischen sind Lichtwellenleiter auch für Privatanwender im Netzwerk eine sinnvolle Alternative zum Kupferkabel. Denn immer mehr Home Entertainment-Geräte werden mit optischen Ein- und Ausgängen ausgestattet und ermöglichen so die Datenübertragung per optischem LWL-Kabel. Und mit der von Apple und Intel entwickelten Thunderbolt-Schnittstelle können immer mehr MacOS- und Windows-Computer mit optischen Kabeln Datentransferraten im Bereich von 10 Gigabit pro Sekunde und mehr erreichen.
Da drängt sich die Frage auf: Lohnt sich der Umstieg oder sind LWL-Kabel noch eine Highend-Lösung für technikaffine Nerds? Um diese Frage zu beantworten, werfen wir zunächst einen genaueren Blick auf die Technik und ihre Vorzüge im Vergleich zu Standard-Kupferkabeln.
Ein kurzer Ausflug in die Technik
In einem Kupferkabel sind mehrere Adern Kupferdraht verarbeitet, durch die elektrischer Strom geleitet werden kann. Damit der Strom im Kabel nicht von einem Draht auf einen anderen kurzgeschlossen wird, sind die einzelnen Litzen isoliert, also mit einem Überzug aus Kunststoff versehen. Das verhindert jedoch nicht vollständig, dass elektromagnetische Wellen, die etwa von Lautsprechern, Netzteilen oder Magneten ausgestrahlt werden, Störsignale erzeugen, die sich akustisch (in Form von Brummschleifen) oder als Signalstörungen äußern. Um mögliche Störeinflüsse möglichst gering zu halten, sollten daher Netzwerkkabel mit Kupferkern möglichst kurz gehalten werden; ab etwa 5-10 Metern nimmt die Übertragungsqualität bereits ab und steigt die Störanfälligkeit des Kabels.
Bei einem LWL-Kabel werden anstelle von Kupferlitzen Fasern aus Quarzglas oder Kunststoff verwendet, die im Vergleich zu Kupfer deutlich dünner und leichter sind. Ein LWL-Kabel besteht aus einem lichtleitenden Kern und einem lichtabschirmenden Mantel, der einen geringeren Brechungsindex als der Kern aufweist. Er dient der Führung der Lichtwellen, sorgt also dafür, dass das Signal ungehindert und verlustfrei von einem Ende zum anderen gelangen kann. Eine Ummantelung aus Kunststoff macht das LWL-Kabel widerstandsfähig gegen äußere Einflüsse und verhindert das Brechen des Kabels, das so selbst um Ecken verlegt werden kann.
Das Signal selber wird in Form von Lichtwellen im sichtbaren und nicht sichtbaren Bereich übertragen, meist wird dabei rotes Licht mit einer Wellenlänge von 650 nm genutzt. Dabei gilt das international standardisierte Übertragungsprotokoll IEEE 802.3.u, das gewährleistet, dass alle verwendeten Netzwerkkomponenten untereinander kompatibel sind.
Vorteile der optischen Übertragung von Signalen
LWL-Verbindungen bieten eine Reihe von Vorteilen, die zunehmend auch für Privatanwender interessant werden: So ermöglichen sie eine wesentlich höhere Bandbreite und machen Heimnetzwerke mit 10 GBit Durchsatz und mehr möglich, und das mittlerweile zu erschwinglichen Kosten. Dieser hohe Durchsatz wird immer wichtiger, denn Fernsehen und Streaming in HD oder Ultra-HD sind nur mit ausreichender Bandbreite ein Vergnügen, ohne diese sorgen Ruckeln und Bildaussetzer für Frust. Und der wird umso größer, je mehr Anwender im Heimnetzwerk gleichzeitig aktiv sind und Bandbreite beanspruchen.
Ein weiterer Vorteil ist die Tatsache, dass LWL-Kabel nicht durch elektrische oder elektromagnetische Felder gestört werden können, daher können sie problemlos selbst in unmittelbarer Nähe zu Kupferkabeln oder elektrischen Verbrauchern verlegt werden, ohne dass darunter die Signalqualität leidet. Dazu verfügen optische Kabel über eine Signaldämpfung von weniger als 0,4 dB/km, wodurch die Kabel deutlich länger ausgeführt werden können als ihre Pendants mit Kupferkern. Diese weisen zum Vergleich eine Signaldämpfung von etwa 200 dB/km auf, sind also um den Faktor 5.000 empfindlicher.
Überdies gelten LWL-Verbindungen als abhörsicher, die Daten können nicht unterwegs ausgelesen und mitgeschnitten werden. Damit eignen sich LWL-Netzwerke besonders für sicherheitskritische Installationen, die auch vor unerwünschten Potenzialübertragungen geschützt sind: Ein Blitzeinschlag oder Kurzschluss kann einem LWL-Kabel und den angeschlossenen Komponenten nichts anhaben, da die Signale optisch und nicht elektrisch übermittelt werden. Und nicht zuletzt weisen LWL-Kabel ein geringeres Gewicht und einen dünneren Leitungsquerschnitt auf, damit lassen sich die Leitungen auch nachträglich unauffällig verlegen und erfordern keine aufwendigen baulichen Anpassungen.
Lichtwellenleiter in der Praxis – lohnt der Umstieg?
Ob sich diese Vorteile für das eigene Heimnetzwerk lohnen, ist natürlich eine Entscheidung, die nicht zuletzt von den Kosten einer solchen Lösung abhängt. Das haben inzwischen auch die Hersteller von Netzwerkkomponenten erkannt und entwickeln vermehrt günstige Lösungen für den Heimgebrauch. Hardwarekomponenten wie Router, Switche und Endgeräte sind inzwischen zu erschwinglichen Preisen erhältlich und die benötigten Kabel liegen bei Anbietern wie Kabelscheune.de preislich ähnlich wie hochwertige Kupferkabel, Und Anschlüsse an PC, Laptop oder Smartphone gehören inzwischen bei vielen Modellen zum Standard, was die Hürden für den Einsatz von LWL-Technologie weiter reduziert und sie damit zunehmend für den Consumermarkt interessant macht.
Ob sich diese Vorteile für das eigene Heimnetzwerk lohnen, ist natürlich eine Entscheidung, die nicht zuletzt von den Kosten einer solchen Lösung abhängt. Das haben inzwischen auch die Hersteller von Netzwerkkomponenten erkannt und entwickeln vermehrt günstige Lösungen für den Heimgebrauch. Hardwarekomponenten wie Router, Switche und Endgeräte sind inzwischen zu erschwinglichen Preisen erhältlich und die benötigten Kabel liegen preislich ähnlich wie hochwertige Kupferkabel. Und Anschlüsse an PC, Laptop oder Smartphone gehören inzwischen bei vielen Modellen zum Standard, was die Hürden für den Einsatz von LWL-Technologie weiter reduziert und sie damit zunehmend für den Consumermarkt interessant macht.
Diese Entwicklungen sorgen sicher dafür, dass in Zukunft noch mehr Privatanwender ihr kabelbasiertes Netzwerk von Kupfer- auf LWL-Kabel umstellen werden. Denn auch, wenn man heute die hohen Übertragungsraten möglicherweise noch nicht in voller Breite ausnutzt, lohnt sich der Umstieg alleine aufgrund der weiteren Vorteile wie der fehlenden Anfälligkeit gegenüber Störeinflüssen oder der deutlich längeren und flexibel verlegbaren Kabelverbindungen. Wer umsteigt, schafft damit die Voraussetzungen dafür, dass die digitale Zukunft in den eigenen vier Wänden ungestört einziehen und sich dort etablieren kann und ist auch für zukünftige ressourcenhungrige Anwendungen im vernetzten Smarthome der Zukunft bestens gerüstet.
