Das Internet verführt nicht nur immer mehr Kunden zu intensiver Nutzung, auch die zunehmende Anzahl mobiler Arbeiter, Online-Werbetreibender und Cloud-Computing nutzender Firmen lässt den Datenstrom wachsen. Damit erhöhen sich auch die Anforderungen an die Breitbanddienstleister. Was noch vor kurzem als modern und schnell galt, gilt heute bereits als langsam und rückständig. Ein Netz, das auch den Anforderungen der Zukunft standhalten soll, ist ohne Glasfaser kaum vorstellbar. Hier können verschiedene Ansätze helfen.
Wachsender Breitband-Hunger
Breitband ist in aller Munde und viele Kommunal-Verwaltungen werden von unzufriedenen Bürgern und Unternehmern aufgefordert, sich für höhere Bandbreiten ein zu setzen. Einige Treiber der Internetnutzung aus dem Web2.0 Umfeld erfreuen sich gerade mal seit fünf Jahren breiterer Marktpräsenz. Social Networks wie MySpace, Facebook, Schüler- und StudiVZ, Xing, LinkedIN und eine wachsende Schar weiterer Netze verführen zu intensiver Nutzung. Das Viedoportal YoutUbe ist auch nicht älter, sorgt aber bereits für über zehn % des Internet-Datenverkehrs. Demnächst kommt zu dem bisherigen schmalbandigen Film-Upload auch ein breitbandiges, höherauflösendes Angebot hinzu. Neben dem Video-Portal gibt es Portale für Digitalphotos (Flikr), Musiktauschbörsen, Auktionsportale und Online-Shops für laufend steigende Internet-Nutzung. Neben diesen eher privaten Anwendungen steigen durch die Veränderungen im Berufsumfeld (z.B. durch eine zunehmende Anzahl von Heimarbeitsplätzen, die über ein VPN mit dem Firmenrechner verbunden sind) für steigende Datenmenge. Anwendungen aus dem Bereich des Cloud-Computing mit verteilten Rechenzentren werden in absehbarer Zeit hinzukommen und den Ruf nach mehr Breitband weiter verstärken!
Derzeit gilt jede durchschnittlich mit 1 Mbit/s ausgestattete Kommune als Breitband-versorgt. Noch vor wenigen Jahren galten schon Anschlüsse mit 128 kbit/s als schnell. Tatsächlich stößt man heute sowohl im privaten wie im beruflichen Umfeld mit 1 Mbit/s-Anschlüssen schnell an Grenzen. Dabei ist oft nicht der Download das eigentliche Problem, sondern der Upload. Wer häufiger große Dateien bei einer Upload-Geschwindigkeit von 128 Kbit/s verschickt, kennt die damit verbundenen Wartezeiten. Für viele Nutzer ist heute 16 Mbit/s eine durchaus auskömmliche Geschwindigkeit. Bedingt durch die oben erwähnten Anwendungstrends werden sich in den nächsten Jahren die Erwartungen und Grenzen weiter verschieben. 100 Mbit/s sind dabei vermutlich keine längerfristige Grenze.
Ein leistungsfähiges und zukunftssicheres Breitbandnetz ist ohne Glasfaser kaum vorstellbar. Kupferkabel dämpfen digital übertragene Signale bei zunehmender Entfernung vom letzten Netzknoten stark. Bis 300 Meter sind immerhin 50 Mbit/s mit VDSL als Übertragungstechnik zu erreichen. Nach 3 Kilometer reduziert sich dies auf bescheidene 1 bis 2 Mbit/s. Mit Mobilunk (HSDPA; HSUPA) sind bei kleinen Zelldurchmessern (unter einem Kilometer) derzeit auch schon 7,2 Mbit/s zu erreichen. Anschlüsse mit Technologien, die auf lizenzfreiem Funk im 5 GHz Frequenz-Band basieren, sind bis zu nutzbaren 30 Mbit/s möglich. Anders als leitungsgebundene Infrastrukturen unterliegen alle Funklösungen Begrenzungen durch das verfügbare Frequenzspektrum. Daher kann auch bei optimalen Übertragungsbedingungen nicht der derzeit stark steigende Bandbreiten-Bedarf für die Übertragung von Daten mit Funk erfolgen. Trotz optimierter Antennen-Technologie werden die theoretisch möglichen Bandbreiten von 75 Mbit/s mit WiMAX bei weitem nicht erreicht und in kommerziellen Netzen sind heute 2 bis 4 Mbit/s praktisch erreichbar. Mit Punkt-zu-Punkt Verbindungen (z.B. Richtfunk) und hoch-fokussierten Strahlen lassen sich hohe Bandbreiten realisieren, allerdings ist die übertragbare Datenmenge durch das verfügbare Spektrum begrenzt. Der nicht zu verleugnende Vorteil von Funklösungen liegt in der Potabilität oder Mobilität der Lösungen. Im Hinblick auf die erzielbare Bandbreite liegen Funklösungen um eine Größenordnung hinter leitungsgebundenen Übertragungstechnologien und sind in den meisten Fällen bei gleichen Bandbreiten und Volumina teuerer als diese.
Glasfaser ist mehr als ein Modebegriff
Nahezu unbegrenzte Bandbreite und eine fast ungedämpfte Übertragung ist nur mit einer durchgängigen Glasfaser-Verbindung bis zum Hausanschluss möglich. Schon heute erfolgt die Übertragung in den nationalen und internationalen Backbone-Netzen mittels Glasfaser. In den internationalen und nationalen Backbonenetzen sind Glasfaser-Leitungen schon seit Jahren selbstverständlich. Im Mobilfunk werden die bislang häufig anzutreffenden Richtfunkstrecken zunehmend durch Glasfaser ersetzt, da durch die mobile Internetnutzung das übertragene Datenvolumen erheblich steigt. Auch große Unternehmen haben ihre Standorte schon in wesentlichen Teilen mit Glasfaser vernetzt. Die derzeit in vielen Kommunen zu beobachtende unzureichende Breitband-Versorgung ist in den meisten Fällen auf lange Kupferleitungen zwischen den Hauptverteilern und den Kabelverzweigern in den Ortsteilen zurück zu führen. Die Kabelverzweiger sind die letzte aktive Netzkomponente vor dem Hausanschluss. Eine Verbesserung in der Breitbandversorgung bedarf meist die Verlegung von Glasfaser-Leitungen von den Netzknoten bis zu den einzelnen Kabelverzweigern in den Ortschaften als Ersatz der heutigen Kupferkabel. Für eine nach heutigen Bedürfnissen ausreichende Breitbandversorgung mit 16, 25 oder auch 50 Mbit/s kann die bestehende Kupfer-Doppelader zunächst weiter genutzt werden.
Die Verlegung von Glasfasern bis zu den Kabelverzweigern wird als „Fiber-to-the-Curb“ bezeichnet und stellt den ersten – oft auch kurzfristig zu realisierenden Ausbau des Glasfasernetzes dar. Die Erweiterung der Glasfaser bis zum Haus („Fiber-to-the-Building“) oder auch bis in den einzelnen Haushalt („Fiber-to-theHome“) ist der zweite und erheblich aufwändigere Schritt. Neben dem Ersatz des teuren Kupfers durch die unbegrenzt verfügbare Glasfaser sind in einem Glasfasernetz kaum weitere aktive Komponenten erforderlich. Die Vielzahl von Kabelverzweigern (etwa ein Kabelverzweiger je 200 Haushalte) kann damit entfallen. Dies reduziert den Serviceaufwand im Netz und den Stromverbrauch für die Signalverteilung.
Kostentreiber beim Ausbau ist der Tiefbau
Auf längere Sicht und zur Erreichung von Bandbreiten oberhalb von 100 Mbit/s führt eigentlich nichts an einer durchgängigen Glasfaser-Anbindung bis zum Hausanschluss vorbei. Gerade die „letzte Meile“ vom Kabelverzweiger bis zum Hausanschluss erfordert allerdings in der Mehrzahl aller Fälle Tiefbaumaßnahmen. In der Regel haben die Kommunen keine eigenen Leerrohre in den Straßen verlegt, die zum Einziehen von Glasfasern genutzt werden könnten. Selbst vorhandene Leerrohre können nicht in jedem Fall genutzt werden, da Glasfaser nur in Netzen mit stumpfem Winkel und mit geeigneter Wandstruktur mit Druck in ein vorhandenes Leerrohr eingeblasen werden können.
Wenn Leerrohre neu in allen Straßen verlegt werden müssen, fallen erhebliche Kosten an. Je nach Verlegetechnik (Aufgraben Saug-Spül-Tecnik, Durchschiessen) ist mit Kosten in Höhe von 80 bis 120 Euro pro Meter zu kalkuliert. Die Kosten für die Leerrohre selber (unter 5 Euro pro Meter) und das Setzen von Schächten fallen dabei kaum zusätzlich ins Gewicht. Von den Leerrohren in der Straße bis zum Haus können fallweise Mini-Pipes ohne eine Öffnung der Oberfläche durchgeschossen werden. Für den einzelnen Hausanschluss auf der Basis von Leerrohren kann bei einer unabhängigen Verlegung ohne Kostenteilung mit Kosten in Höhe von 1.000 bis 1.600 Euro gerechnet werden. Dabei sind die Kosten der eigentlichen Übertragungstechnik und der Hausanschluss sowie die ggfs. Erforderlich Inhouse-Verkabelung noch nicht enthalten. Für den Bau eines neuen flächendeckenden Glasfasernetzes bis in jeden Haushalt dürften Investitionen in Höhe von 100 Mrd. Euro anfallen.
Neue Wege und Geschäftsmodelle für den Breitband-Ausbau
Für die Netzbetreiber sind auch Teilbeträge solcher Vorlauf-Investitionen in der Regel zu hoch, um den Renditewünschen der Gesellschafter und Aktionäre Genüge zu tun. Infrastruktur-Vorhaben rechnen sich in den allermeisten Fällen erst bei einer 20-jährigen Abschreibungsfrist, wie sie auch bei öffentlichen Infrastrukturen wie Straßen und Schienen üblich ist. Mit den in der Telekommunikation an zu treffenden drei bis sieben Jahren für die Abschreibung von Netzinfrastrukturen ist eine Rendite nur in Ausnahmefällen (z.B. in Ballungsgebieten) über einen kürzeren Zeitraum zu erzielen. Einige Netzbetreiber gehen von einer Größenordnung von 15 % der Haushalte im Versorgungsgebiet aus, die unter derzeitigen Bedingungen wirtschaftlich mit Glasfaser ausgebaut werden können. Daher sind die Netzbetreiber immer noch sehr zurückhaltend beim Glasfaser-Ausbau bis zum Hausanschluss. In anderen Ländern, die in der Glasfaser-Durchdringung deutlich vor Deutschland rangieren, hat meist der Staat den Ausbau entweder als Infrastruktur-Maßnahme subventioniert oder er ist selber Betreiber der Telekommunikationsnetze. Hier sind die bestehenden, alten Netzinfrastrukturen allerdings oft in einem solchen Zustand, dass ein Ausbau mit VDSL überhaupt nicht in Betracht kommt.
Die Rahmenbedingungen für die Glasfaser-Verlegung machen neue Geschäftsmodelle erforderlich, um den Ausbau zu beschleunigen und in die Fläche zu bringen. Eine Trennung von Netz- und Dienste-Ebene war in einem bis 1998 auf Telefonie ausgelegten Netz nicht sinnvoll. Für ein Breitband-Netz schafft dies neue Ansätze bei Kooperationen und Geschäftsmodellen gemeinsam mit neuen Partnern. Es wird in Zukunft alleine aus wirtschafltichen Gründen nicht möglich sein, mehrere Glasfaser-Trassen unabhängig voneinander zu einem Haushalt zu führen. Von der verfügbaren Bandbreite ist das auch nicht erforderlich, können doch selbst GBit/s über eine Faser übertragen werden. Schnelle Datenübertragung, Sprache und Fernsehen in hochauflösender (HD)-Qualität können über ein und dieselbe Glasfaser zugeführt werden. Wenn es genau wie es nur einen Wasseranschluss zum Haushalt und nur eine Gasleitung zukünftig auch nur eine Glasfaserleitung, muss von vorneherein verhindert werden, dass ein solches, regionales Monopol Einschränkungen in der Wahl der Dienste und Inhalte bedingt.
So ist es ein realistisches Szenario, dass ein Infrastruktur-Anbieter den Anschluss realisiert und hierfür einen zu erwartenden Monatsbetrag in Höhe von 10 Euro beim Anschluss-Inhaber berechnet. Dann können Telefonie, Internet und Fernsehen – aber auch professionelle Lösungen in Verbindung mit Cloud-Computing Anwendungen auf Wunsch von unterschiedlichen Dienste- und Inhalte-Anbietern gebucht werden. Selbst bei diesen Marktgegebenheiten wird es immer noch eine erhebliche Zahl von Nutzern geben, die lieber ein Komplettangebot aus einer Hand und mit einer Rechnung haben, und auch hierfür kann es in diesem Szenario weiter Anbieter geben.
Trennung von Netz und Diensten ist eine Lösung
Mit solchen Ansätzen entstehen Open-Access-Netze, die ihren Namen wirklich verdienen und für neuen Wettbewerb bei Diensten und Inhalten sorgen werden. Je nachdem, wer den Glasfaser-Anschluss realisiert, kann der Infrastruktur-Anbieter auch selber eigene Dienste und Inhalte im Wettbewerb anbieten. Die heutige Struktur im Telekommunikations-Markt kennt neben den auf Vermarktung spezialisierten Resellern in erster Linie vertikal integrierte Anbieter, die ihre Netze nur in Ausnahmefällen für andere Anbieter öffnen. So kann man sich heute nur schwer vorstellen, dass ein Kabelnetzbetreiber Sprachdienste der Deutsche Telekom oder von Vodafone anbietet. Umgekehrt ermöglicht die Deutsche Telekom derzeit keine Kabelfernseh-Angebote über ihr VDSL-Netz. Bei einem vergleichbaren Angebot ist das sicher heute zu verschmerzen. Aber in Verbindung mit zukünftigen Angeboten für Bildung, Telemedizin, Smart-Grid, häusliche Pflege, Hausautomation und weitere innovative Anwendungen der nächsten Jahre kann das geschlossene, vertikal integrierte Geschäftsmodell der heutigen Anbieter äußerst hinderlich und kontraproduktiv sein.
Für den Aufbau der zukunftssicheren Glasfasernetze im Anschluss-Bereich kommen sicher auch die heutigen Netzbetreiber selber in Betracht, obwohl das Volumen der Investitionen in passive Netze und die Abschreibungszeiträume die derzeit zu beobachtende bremsende Wirkung auf den Breitband-Ausbau zeigen. Auf der Netzbetreiber-Seite ist heute insbesondere NetCologne auf den Zug der Glasfaser-Versorgung mit Verlegung eigener Fasern bis zum Haus aufgesprungen. In anderen Pilot-Städten wie Coburg, Gelsenkirchen oder Schwerte erfolgt der Ausbau durch kommunale Organisation, z.B. die Stadtwerke. Ähnlich wie der Ausbau der VDSL-Netze wird es für die Netzbetreiber auch beim Ausbau der Glasfaser-Netze bei der Fokussierung auf Ballungsgebiete bleiben. Kleinstädte und der ländliche Raum dürfen aber bei der Glasfaser-Versorgung nicht abgehängt werden.
Stadtwerke und Versorgungsunternehmen als Partner
Für den weiteren Ausbau der Netze ist es naheliegend und konsequent, dass Stadtwerke (oder Versorgungsunternehmen) neben den Hausanschlüssen für Wasser, Strom, Gas und Abwasser auch die Anbindung an ein passives Breitband-Netz schaffen und betreuen. Die Abschreibungszeiträume sind für diese Infrastrukturen gleich lang und die Verlegekosten vergleichbar hoch.
Ein weiterer Aspekt spricht für ein solches Szenario: Straßen werden durchschnittlich alle 10 bis 15 Jahre einmal geöffnet. Wenn eine Kommune heute einen „Masterplan“ erstellt für den Aufbau eines Leerrohr-Netzes, dann können die so oder so anfallenden Tiefbauarbeiten genutzt werden, um an geeigneter Stelle und in passender Tiefe Leerrohre im Beilauf mit zu verlegen. Dabei ist der eigentliche Hausanschluss allerdings immer noch ein offener Punkt, da entweder an jedem Grundstück ein Schacht und eine Muffe im Leerrohr gesetzt werden muss oder Minipipes von wenigen geeigneten Punkten in der Straße über einen längeren Abschnitt nachträglich verlegt werden müssen. Auf jeden Fall wird bei entsprechender Vorplanung der Aufbau eines Glasfasernetzes (zunächst als Fiber-to-the-Building) wesentlich weniger kostenintensiv als eine Verlegung mit gesonderter Tiefbau-Verlegung. Um dies Wirklichkeit werden zu lassen, muss aber jetzt mit den Planungen und der Verlegung begonnen werden.
Auf diesem Wege wird der Anschluss mit Glasfaser vermutlich bereits für 500 Euro zu realisieren sein. Wird dann jeder dritte Haushalt tatsächlich angeschlossen, ergibt sich ein (ohne Zins und Zinseszins) ermittelter Break-even schon unter 15 Jahren! So lässt sich ein organisch wachsender Glasfaserausbau in Deutschland ohne öffentliche Mittel in Höhe von 100 Mrd. Euro finanzieren. Dabei können Fördermittel – oder Bürgschaften für regionale Betreibergesellschaften helfen, um entsprechende Projekte in Gang zu bringen.
Organisation der Wertschöpfungsstufen
Zur Abgrenzung von Risiken können eigenständige Projekt- oder Infrastrukturgesellschaften für die passiven Breitband-Netze sinnvoll sein. Dabei bieten Private-Public-Partnership (PPP) Modelle die Chance, unterschiedliche Stärken zu verbinden. Dabei ist im Einzelfall zu entscheiden, ob die Betreibergesellschaft nur die Leerrohr-Infrastruktur baut und unterhält, oder ob auch Glasfaser eingezogen und in einem weiteren Schritt der Wertschöpfung auch „beleuchtet“ werden. Dies hängt zum einen von den vorhandenen Kompetenzen ab und ist zum anderen eine Frage der Wirtschaftlichkeit.
Ein noch zu lösendes Problem liegt in der Gestaltung von einheitlichen Schnittstellen für die unterschiedlichen Protokolle von Diensten und Inhalten. Nur mit solchen technischen Standards kann die gemeinsame Glasfaser-Leitung auch tatsächlich in den Haushalten und Unternehmen für die unterschiedlichen Dienste und Inhalte genutzt werden! Weitere Fragen für solche offenen Strukturen sind im Zusammenhang mit Kundenbetreuung, Rechnungsstellung, Datenschutz etc. zu klären. Es muss verhindert werden, dass Anbieter mit ihren Lösungen willentlich oder unwillkürlich andere Anwendungen stören oder Netze lahmlegen. So stellt sich die Frage, ob es eine Zertifizierung oder Zulassung von Anbietern geben soll. Auch der Aspekt der Kundenbeziehung und die in der Telekommunikation immer wieder gerne diskutierte Frage der „Customer-Ownership“ bedürfen einer neuen Definition. Es wird auf dem Weg zu einer flächendeckenden Glasfaser-Infrastruktur nicht ohne eine Koordination durch eine staatliche Institution wie ein Breitband (BBCC) oder IKT-Kompetenzzentrum funktionieren. Andernfalls wird es wesentlich länger dauern und es wird viel Doppelarbeit geben, da immer wieder ähnliche Modelle aufs Neue erprobt oder verworfen werden müssen. Ländliche Regionen, die auch schon mal an den Grenzen der Ballungsgebiete anfangen, könnten ohne staatliche Koordination das Nachsehen haben und länger von einem Glasfaserausbau abgeschnitten bleiben.
Die wichtigen Bausteine auf dem Weg zu einem zukunftssicheren Breitbandnetz entlang der Wertschöpfungskette sind heute bereits vorhanden:
– Hersteller von Übertragungstechnik, Glasfasern und Infrastrukturkomponenten sind vorhanden und verfügen über erforderliche Systeme
– Regionale Betreiber- oder Projektgesellschaften für die passive Infrastruktur (Leerrohr-System) können gemeinsam mit Kommunen, Stadtwerken, Versorgern und anderen Institutionen gebildet werden
– Betreiber-Gesellschaften für offene Netzplattformen, die die Übertragung über die regionalen Netze ermöglichen und Anbietern von Telekommunikations-Diensten, Anwendungen und Inhalten den Zugang ermöglichen können unter Einbeziehung von bestehenden Netzbetreibern gebildet werden
– Angebote von Diensten und Inhalten sind bereits heute vorhanden (z.B. von den Netzbetreibern, Kabelfernsehgesellschaften und Medienanbietern) und werden sich bei Vorhandensein offener Plattform schnell erweitern um neue mittelständische Unternehmen
– Vermarktung und Kundenbetreuung wird bereits heute durch unterschiedliche Unternehmenstypen (Netzbetreiber, ISP, Kabelnetzbetreiiber, Diensteanbieter, Reseller, MVNO etc.) realisiert
– Kundengeräte (Router, Antennen, Settop-Boxen etc.) werden auf bei neuen Übertragungstechniken benötigt. Bei wachsendem Markt und einer Standardisierung ist hier nicht mit Engpässen zu rechnen. Vermutlich werden auch zukünftig Produktbündel bei längeren Vetragslaufzeiten preisreduziert angeboten
Der größte Schritt auf dem Wege zu einer Breitband-Infrastruktur liegt nicht in der Schaffung der „neuen“ Wertschöpfungsstufe der regionalen Betreibergesellschaften für passive Leerrohr-Netze, sondern in der Öffnung der bislang weitgehend geschlossenen vertikalen Geschäftsmodelle hin zu offenen Strukturen mit Schnittstellen und Standards für die Anbindung von Angeboten dritter Anbieter.
