Ohne Infrastruktur gibt es keine Digitalisierung

Egal ob online oder in der gedruckten Zeitung - in den Medien begegnet man immer wieder Buzzwords aus dem Dunstkreis der Digitalisierung. Wobei „Digitalisierung“ selbst schon eines davon ist. Mit Künstlicher Intelligenz, Industrie 4.0, virtueller Realität geht es weiter, viel ist auch von Transformation die Rede. Das alles kann nicht in einem luftleeren Raum passieren. Züge fahren nicht ohne Gleise. Genauso kann es keine Digitalisierung ohne Infrastruktur geben. Alle innovativen Zukunftstechnologien setzen unablässige und immer weiter wachsende Datenflüsse voraus. Diese durch Netzwerke zu bewegen ist die Grundvoraussetzung für jede digitale Transformation. Das macht es so wichtig, sich mit der technischen Basis des Internets und deren Zukunft zu befassen und nicht nur auf die Oberfläche zu blicken.

Dort sehen wir natürlich die auffälligsten Entwicklungen: Streaming von Filmen und Serien wurde in den letzten Jahren vom Nischen- zum Massenphänomen. Online ist man heute längst nicht mehr nur mit dem Computer - Smartphones sind Standard, Wearables verbreiten sich immer mehr und sogar diverse Haushaltsgeräte sind bereits mit WLAN erhältlich. Damit dies alles funktioniert, braucht es die Technik hinter den Kulissen, mit der die wenigsten Menschen in Kontakt kommen.

Die technischen Grundlagen des Internets sehen zunächst eher unspektakulär aus. Sieht es in einem Rechenzentrum heute anders aus als vor 10 oder 20 Jahren? Auf den ersten Blick kaum. Schaut man genauer hin, sieht man, dass es in modernen Rechenzentren eigentlich keine Kupferkabel mehr gibt. Die Datenübertragung wird fast ausschließlich mittels Glasfaser abgewickelt. Allerdings sehen wir ein großes Wachstum in die Breite - es gibt immer mehr Rechenzentren.

Alles in der digitalen Welt lässt sich auf 1 und 0 herunterbrechen, von der simplen E-Mail bis zur Virtual-Reality-Anwendung. Allerdings benötigt Letztere erheblich mehr Einsen und Nullen, die übertragen werden müssen. Dabei entsteht keine neue Art von Traffic, nur viel mehr.

Völlig neue Ansätze in der Datenübertragung befinden sich noch im akademischen Stadium. Diskutiert werden etwa Reinraum-Rechenzentren, bei denen die Kommunikation über spiegelnde Decken abläuft. Für die Übertragung von Lichtimpulsen über längere Strecken wird man vermutlich auch in Zukunft vornehmlich auf Kabel (oder Trägermedien) setzen. Prinzipiell wäre auch die direkte Übertragung Erde-Satellit-Erde möglich. Doch gibt es technische Herausforderungen; so müsste man etwa Licht einer speziellen Wellenlänge verwenden, um Wolken zu durchdringen. Man würde neue Satelliten benötigen. Spätestens hier stellt sich dann auch die Frage der Wirtschaftlichkeit. 

Währenddessen entwickelt sich die Übertragung durch Lichtwellenleiter fortwährend weiter. Beim DE-CIX sind heute bereits 400GE-Ports im Einsatz. Beim Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) sind schon Planungen für den Tausenderstandard im Gange. Statt einer Revolution erleben wir auf dem
Gebiet der Übertragungstechnologie eher eine Evolution. Bestehende Technologien werden so ausgebaut, dass sie immer mehr Daten übermitteln können. Da die einzelnen Lichtwellenleiter sehr dünn sind, können sie problemlos repliziert werden. Das Verfahren der Replikation wird auch bei Prozessoren angewandt. Als es nicht mehr ohne Weiteres möglich war, die Leistung einzelner Prozessorkerne zu erhöhen, begann man damit, Mehrkernprozessoren zu bauen.