Was ist Glasfaser?

06.07.2023

1. Glasfaser: Was ist das?
2. Wie funktioniert Glasfaser?
3. Was bringt Glasfaser?
4. Häufig gestellte Fragen

Glasfaser gilt als die Zukunft des Internets. Doch was ist Glasfaser-Internet? Es handelt sich um eine Technik zur Signalübertragung, die in der Telekommunikation beispielsweise deutlich höhere Übertragungsgeschwindigkeiten als andere Anschlüsse ermöglichen soll.

Der Ausdruck „Glasfaser“ bezieht sich auf die dahintersteckende Technologie: Im Gegensatz zu elektrischen Kupferkabeln kommen für die Datenübertragung Glasfasern zum Einsatz, die als Lichtwellenleiter verwendet werden. Wegen ihrer enormen Schnelligkeit wird Glasfasertechnologie für Highspeed-Internet genutzt – moderne Glasfaser-Tarife bieten Downloadgeschwindigkeiten bis zu 1000 MBit/s.

Glasfaser soll verschiedene Vorteile bieten, um den steigenden Ansprüchen an die Internetnutzung gerecht zu werden. Zum einen wird dabei zwischen FTTC, FTTH und FTTB als Anschlussart unterschieden. Zum anderen gibt es verschiedene Arten von Glasfaserkabeln.

Eines haben jedoch alle gemeinsam: Es sind sogenannte Lichtwellenleiter-Kabel, die Daten über Lichtsignale von einem Ort zum anderen transportieren. Die Lichtimpulse entstehen zum Beispiel durch einen Laser oder eine LED und gelangen von dieser Quelle aus in das Kabel.

Der grundlegende Aufbau eines Glasfaserkabels setzt sich aus mehreren Glasfaser-Bündeln als Lichtwellenleiter sowie einigen Schutzschichten zusammen. Einzelne Glasfasern sind von einem Mantel als weitere Glasschicht (Cladding) umgeben, die wiederum durch eine als Pufferrohr bezeichnete Schicht geschützt wird. Ein zusätzlicher Außenmantel umhüllt die Gesamtheit der Glasfasern.

Der Glasmantel führt die Lichtwellensignale, indem er verhindert, dass Daten verloren gehen. Dazu stabilisiert er den jeweiligen Faserkern, was sich mit dem Brechungsindex erklären lässt: Der Glasfaserkern hat einen höheren Brechungsindex als der Mantel – die Richtungsänderung des Lichts erhöht sich. Durch die Differenz zwischen Kern- und Mantel-Brechungsindex kommt es – je nach Kerndurchmesser – schließlich zur internen Totalreflexion.

In Zick-Zack-Bewegungen reflektieren die Lichtsignale dadurch an Kern und Mantel. So gelangen sie durch das Kabel zum Ziel. Dort angekommen, werden sie in elektrische Signale umgewandelt und für dich auf dem Handy oder einem anderen technischen Gerät deiner Wahl verfügbar gemacht.

Die Differenz des Brechungsindex kann gezielt erhöht werden, indem verschiedene Dotierstoffe hinzugegeben werden. Somit entstehen noch höhere Geschwindigkeiten. Insbesondere für Langstrecken sind in Glasfaserkabeln Verstärker von großer Bedeutung – sie erhöhen die Signalstärke.

Glasfaserkabel unterscheiden sich beispielsweise hinsichtlich ihrer Beschaffenheit, Lichtquelle, der Anzahl an Glasfasern, der Anschlussart und des Durchmessers ihres Glasfaserkerns und Mantels – von diesen Kriterien ist auch ihr Einsatzgebiet abhängig. Man unterscheidet folgende zwei Hauptarten von Glasfaser:

• Kabel mit Multimode-Glasfaser: Multimode-Fasern zeichnen sich durch einen großen Glasfaserkern aus (50–62,5 µm). Dadurch können sich mehrere Lichtmodi ausbreiten. Die Folge: Totalreflexion. So sind zwar hohe Datenraten möglich, jedoch kommt es zu einer größeren Laufzeitverschiebung. Multimode-Verbindungen eignen sich für eher kurze Distanzen, beispielsweise bei LAN-Anschlüssen.
• Kabel mit Singlemode-Glasfaser: Der Singlemode-Glasfaserkern hat einen geringeren Durchmesser (9 µm). Aus diesem Grund werden solche Kabel eher für größere Entfernungen eingesetzt – im kleineren Kern breitet sich das Licht geradlinig in einem Strahl aus und wird gebündelt präzise auf direktem Weg transportiert. Dabei werden Übertragungsfehler und Signalstörungen auf ein Minimum reduziert.

Die Größen der Glasfaserkabel werden in den drei Hauptgrößen 9/125, 50/125 und 62,5/125 angegeben. Dabei steht die erste Zahl für den Kerndurchmesser in Mikrometern (µm), die zweite für den Manteldurchmesser (ebenfalls in Mikrometern). Außerdem unterscheidet man Lichtwellenleiter je nach Anwendung in Innen-, Außen-, Universal- und Patchkabel.

Die Datenübertragung per Glasfaserkabel unterscheidet sich von anderen Verfahren wie DSL mit Kupferleitungen: Statt mit elektrischen Signalen wird bei Glasfaser mit Lichtwellen gearbeitet. Hier sind relevante Vorteile der Glasfaser-Verbindung im Überblick:

• Platzsparend: Glasfaserkabel sind leichter und dünner als herkömmliche Kupferkabel und nehmen daher weniger Platz ein. Das macht Glasfaser gleichzeitig günstiger in der Herstellung, denn es werden weniger Ressourcen benötigt.
• Nahezu verlustfreie Datenübertragung: Da Lichtwellen keine elektromagnetische Strahlung erzeugen, sind sie selbst unempfindlich gegenüber elektrischen Störungen. Das hat zur Folge, dass die Signalübertragung kaum störanfällig ist. Lichtteilchen bleiben durch den Mantel geschützt und gehen unterwegs nicht verloren.
• Hohe Geschwindigkeit: Mit Glasfaser können immense Datenmengen besonders schnell transportiert werden – vor allem bei einem FTTH-Anschluss.
• Übertragung über weite Strecken: Zwar sind meist ab einer Entfernung von etwa 100 Kilometern Signalverstärker notwendig, doch dank Glasfaser-Verbindungen können grundsätzlich Langstrecken viel schneller zurückgelegt werden – Licht bewegt sich schneller als Elektronen.

Darüber hinaus bietet Glasfaser einige weitere Vorteile, die unter anderem deine Internetnutzung optimieren können – wir haben alle Vor- und Nachteile in einem separaten Artikel für dich zusammengefasst.