Smartphones brachten die bedeutendste Veränderung beim Internetzugang, seit das Internet von zu Hause aus zugänglich ist. Nun steht das Satelliteninternet kurz davor, einen ähnlichen Durchbruch für die Barrierefreiheit des Internets herbeizuführen. Vor allem dank der Innovation des Starlink-Satelliteninternetprogramms von Space X können wir uns eine Zukunft vorstellen, in der der Netzwerkzugang praktisch überall verfügbar ist, ohne dass terrestrische Datenleitungen oder eine Infrastruktur mit Mobilfunkmasten erforderlich sind.
Wie funktioniert Satelliteninternet?
Der Science-Fiction-Autor Arthur C. Clarke brachte 1945 seine Vorstellung einer Satellitenkommunikation in „Extra-Terrestrial Relays – Can Rocket Stations Give Worldwide Radio Coverage?“ zu Papier. Das Internet – und auch künstliche Satelliten (auch Raketenstationen genannt) – würden jedoch erst viele Jahre später Realität werden. Doch die Idee, Signale in den Weltraum und zurück zu übertragen, ist grundsätzlich dieselbe, allerdings mit einer entscheidenden Ausnahme: die Implementierung einer geostationären Umlaufbahn oder das Fehlen einer solchen.
Die von Clarke vorgeschlagenen Satellitenrelais (und eine Vielzahl von heute in Betrieb befindlichen Kommunikationssatelliten) bewegen sich in einer Umlaufbahn, die eine konsistente Position in Bezug auf einen Punkt auf der Erdoberfläche (d. h. geografisch stationär) erzeugt. Der Orbitalmechanik zufolge muss jeder Satellit 35.786 km von der Erdoberfläche entfernt positioniert werden, um diese Geschwindigkeit beizubehalten.
Für die Verbindung zu einem solchen Satelliten muss man lediglich auf einen Transceiver in der richtigen Richtung zeigen und schon ist er an den Datenstrom des Satelliten gekoppelt. Dieses geostationäre Paradigma ist die Funktionsweise der Satellitenanbieter HughesNet und Viasat und ermöglicht eine sehr große geografische Abdeckung mit einer minimalen Anzahl großer Satelliten.
Starlink verfolgt ein völlig anderes Konzept und setzt stattdessen Tausende kleinerer Satelliten in einer viel geringeren Höhe von 550 km ein. Aufgrund dieser niedrigeren Umlaufhöhe müssen sie sich viel schneller als die Rotationsgeschwindigkeit der Erde fortbewegen und ihre geografische Abdeckung ist begrenzter. Da sie sich relativ zur Erdoberfläche bewegen, ist die Verfolgung von Starlink-Satelliten komplizierter als einfaches „Anvisieren“.
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Latenz: Ein Vorteil des Satelliteninternets
Die Geschwindigkeiten von Starlink sind in der Regel höher als bei HughesNet und ViaSat. Der eigentliche Vorteil von Satelliten in der (relativ) niedrig fliegenden Konstellation von Starlink ist jedoch die Latenz. Gemäß den Grenzen der Lichtgeschwindigkeit (300.000 km/s) wird ein Signal von der Erde zu einem Satelliten und zurück schneller übertragen. In einer geostationären Höhe von 35.786 km benötigt ein Signal etwa 0,12 Sekunden, um von der Erdoberfläche aus einen geostationären Satelliten zu erreichen.
Für die Internetkommunikation muss eine Anforderung zum Satelliten gesendet und zur Verarbeitung an eine Basisstation zurückgesendet werden. Die zurückgegebenen Daten müssen dann zum Satelliten und zurück zum Standort des Anforderers übertragen werden, was insgesamt zwei Hin- und Rückwege bedeutet. Es dauert also 0,48 Sekunden (4 x 0,12 Sekunden), bis die Daten ankommen. Wenn man die Latenz am Boden hinzurechnet, liegt man wahrscheinlich im Bereich einer halben Sekunde. Allerdings dauert es nach der gleichen Berechnung nur 0,0018 Sekunden, bis Signale die Starlink-Satelliten in 550 km Höhe erreichen. Multipliziert man diese Zeitdauer mit vier, erhält man einen minimalen Ping von 0,072 Sekunden oder 72 ms.
Wie zuverlässig ist Satelliteninternet?
Auch wenn die technischen Details des Satelliteninternets faszinierend sein können, stellt sich die Frage, warum man diesen Dienst letztendlich nutzen möchte. Die kurze Antwort lautet: Man würde es wahrscheinlich nicht tun. Wenn Sie in einer Gegend mit gutem (oder auch nur passablem) Land- oder Mobilfunk-Breitbanddienst leben, können in der Regel weder Starlink noch HughesNet oder ViaSat hinsichtlich Preis oder Leistung mit den bestehenden Optionen konkurrieren.
Neben Download-Bandbreite und theoretischer Mindestlatenz spielen auch die Preise für die Dienste eine Rolle:
- Starlink: 90–500 $/Monat, 50–500 Mbit/s, 72 ms Ping
- Viasat: 64,99–149,99 $/Monat, 25 Mbit/s, 480 ms Ping
- HughesNet: 30–169,99 $/Monat, 12–100 Mbit/s, 480 ms Ping
Anmerkung: Die Preis-/Datenangaben beziehen sich auf Mitte 2023 und beinhalten keine Installationsgebühren oder Gerätemiete. Die Ping-Angabe ist ein Mindestwert, der mit der oben beschriebenen Methode berechnet wird.
Falls Sie mit diesen Werten nicht sofort etwas anfangen können, besuchen Sie speedtest.net und führen Sie einen Test durch. Berücksichtigen Sie dabei, was Sie für den Dienst bezahlen. Meine Download-Geschwindigkeit beträgt 369 Mbit/s bei einer Upload-Geschwindigkeit von 11,09 Mbit/s und einem Ping von 9 ms. Für einen Festnetzdienst ist das zwar nicht spektakulär, übertrifft aber jede verfügbare Satellitenoption.
Satelliteninternet kann für Gemeinden ohne vorhandenen Breitbandzugang eine echte Alternative sein. Anstatt darauf zu warten, dass Diensteanbieter Ihnen die Verbindung zu ihrem Breitbandnetz ermöglichen, haben Sie die Möglichkeit, über Satellit auf das Internet zuzugreifen. Leider ist Starlink in einigen Gebieten noch immer nicht verfügbar, Viasat und HughesNet sind jedoch bereits in den meisten Teilen der USA zugänglich.
Die Zukunft des Satelliteninternets
Erwarten Sie nicht, dass das Satelliteninternet bald die Land- oder Mobilfunkoptionen ersetzen wird, allerdings wird es in bestimmten Fällen Mobilfunkdaten ergänzen. Nehmen Sie zum Beispiel den Notfall-SMS-Dienst des iPhone 14, der Daten über Satellit weiterleitet, wenn kein terrestrisches Mobilfunksignal verfügbar ist. Wie könnte die nächste Iteration aussehen, auch wenn Satelliteninternet jetzt noch rudimentär ist? Der Internetzugang über Satellit wird auf Schiffen, in Wohnmobilen und in Flugzeugen verfügbar gemacht. Außerdem kann man schon bald mit einem weiteren Ausbau dieser Möglichkeiten rechnen.
Was die technologischen Fortschritte betrifft, so hat Viasat kürzlich seinen Satelliten ViaSat-3 zur Verbesserung der Netzwerkleistung ins Weltall geschossen und HughesNet plant, seinen Satelliten Jupiter 3 noch in diesem Jahr in die Umlaufbahn zu bringen. HughesNet hat einen neuen Fusion-Satelliteninternetplan vorgestellt, der terrestrische und Satelliteninternetdaten für verbesserte Latenz kombiniert. Viasat hat seinerseits die Ergänzung der geostationären Datenübertragung durch eine Konstellation in einer erdnahen Umlaufbahn untersucht.
Auch andere Unternehmen engagieren sich im Bereich des Satelliteninternets, was Innovationen weiter vorantreibt. Amazon bereitet sein Kuiper-Satellitennetzwerk in der erdnahen Umlaufbahn vor und die Konstellation des britischen Satelliteninternetanbieters OneWeb zählt mehr als 600 Satelliten. Wir können auch davon ausgehen, dass Starlink seine Möglichkeiten und seinen Abdeckungsbereich erweitern wird. Interessanterweise umfassen seine Verträge sogar Sprachreferenzdienste auf Mond und Mars.
Warum Satelliteninternet eine bahnbrechende Technologie ist
Auch wenn einem die außerirdischen Ambitionen von Starlink übertrieben ehrgeizig erscheinen mögen, sollte man bedenken, dass die vertikale Landung einer Rakete vor nicht allzu langer Zeit noch Science-Fiction war. Es wird spannend sein, zu sehen, wie sich diese Technologie in den kommenden Jahren weiterentwickeln und vieles verändern wird.
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