Daten aus Licht: Wie Glasfaser dein Internet schnell macht

Anfang November wird es früh dunkel, die Abende verlagern sich nach drinnen, und oft läuft dann ein Film oder ein Videoanruf. Wer einen Glasfaseranschluss hat, bekommt die Daten dafür auf eine Weise ins Haus, die gut zur Jahreszeit passt: als Licht, das durch einen Faden aus Glas läuft.

Dahinter steckt erstaunlich anschauliche Physik, eine Idee aus den 1960er-Jahren und ein Ausbau, der in Deutschland spürbar vorankommt, auch wenn er noch lange nicht fertig ist.

Ein Glasfaden, der das Licht nicht loslässt Eine Glasfaser besteht aus einem Kern und einem Mantel darum. Das Glas des Mantels misst nach internationaler Norm 0,125 Millimeter im Durchmesser, mit Schutzschicht sind es etwa 0,25 Millimeter. Der Kern der Fasern für lange Strecken ist viel feiner: oft nur 8 bis 10 Mikrometer, also rund ein Hundertstel Millimeter. Der übliche Vergleich mit einem menschlichen Haar kommt also ungefähr hin.

Dass das Licht in diesem winzigen Kern bleibt, liegt an der Totalreflexion. Der Mantel hat eine etwas geringere Brechzahl als der Kern. Trifft das Licht flach genug auf die Grenze zwischen beiden, sein Einfallswinkel liegt also über dem sogenannten Grenzwinkel, kann es nicht austreten und wird zurückgeworfen, immer wieder, wie in einem Tunnel mit Spiegelwänden. Bei jeder dieser Reflexionen bleibt die Lichtenergie fast vollständig erhalten. Deshalb funktioniert das auch in Kurven: Hochwertige Fasern lassen sich stark biegen, ohne dass nennenswert Licht entweicht. Erst sehr enge Radien kosten Licht, und ein Knick ist tabu.

Aus Strom wird Licht und wieder Strom Am Anfang der Strecke wandelt ein Bauteil elektrische Signale in Lichtimpulse um, die Quelle ist eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode. Am Ende übersetzt ein Gegenstück die Impulse zurück in elektrische Signale, mit denen Router und Bildschirm etwas anfangen können. Auf langen Strecken gleichen Lichtverstärker in größeren Abständen die Verluste aus, Fasern für große Distanzen überbrücken ohne Verstärker bis zu 100 Kilometer.

Noch ein angenehmer Nebeneffekt: Elektromagnetische Felder stören die Übertragung im Glas nicht.

Warum so viel durch so wenig passt Schnell heißt beim Internet vor allem: viele Daten pro Sekunde. Und hier spielt Licht seine Stärke aus. Im optischen Bereich stehen Frequenzbänder zur Verfügung, die um Größenordnungen breiter sind als bei den Millimeterwellen, die man früher für die Breitbandübertragung erprobte. Mehr Bandbreite bedeutet mehr Kapazität.

Praktisch heißt das: In derselben Faser können viele Wellenlängen, vereinfacht gesagt Lichtfarben, gleichzeitig Daten tragen. Und ein einziges Kabel kann Tausende Fasern bündeln.

Der Forscher, der auf reines Glas setzte Danach sah es zunächst kaum aus. Glasfasern galten für die Nachrichtentechnik als ungeeignet, denn sie schluckten zu viel Licht: Nach nur 20 Metern war noch ein Prozent übrig.

Dann veröffentlichte Charles Kuen Kao 1966 gemeinsam mit seinem Kollegen G. A. Hockham eine Arbeit aus den Standard Telecommunications Laboratories in England. Ihre Erkenntnis: Das Problem liegt vor allem im Material, etwa in Verunreinigungen, und lässt sich daher angehen. Kaos Prognose: Ist das Glas rein genug, sinken die Verluste auf unter 20 Dezibel pro Kilometer. Das hieße: Ein Prozent des Lichts schafft nicht 20 Meter, sondern einen ganzen Kilometer.

1970 erreichten gefertigte Fasern tatsächlich diesen Wert. Beim Nobelpreis für Kao im Jahr 2009 lag die Restdämpfung der besten Fasern unter 0,2 Dezibel pro Kilometer, das Licht kommt also rund hundertmal so weit wie 1970. Kao erhielt die Hälfte des Physik-Nobelpreises, die Royal Society nennt ihn den Vater der Glasfaserkommunikation. Er starb 2018.

Rekorde mit deutscher Beteiligung Wie weit die Technik noch tragen kann, zeigt die Forschung. Das japanische Forschungsinstitut NICT meldete 2025 zusammen mit einem Faserhersteller und einem internationalen Team, zu dem auch die Universität Stuttgart gehörte: 1,02 Petabit pro Sekunde über 1.808 Kilometer. Rechnerisch entspricht das gut einer Million Gigabit-Anschlüsse.

Der Trick: 19 Kerne stecken in einem Mantel mit dem genormten Durchmesser von 0,125 Millimetern, die Faser ist also nicht dicker als heutige. Dazu kamen 180 Wellenlängen. Es bleibt allerdings ein Laborversuch: Das Signal lief 21-mal durch eine Schleife von 86,1 Kilometern. Nach Angaben des Instituts ist das Produkt aus Datenrate und Strecke ein Rekord für Fasern mit Standarddurchmesser, in deinem Hausanschluss steckt so etwas nicht.

Auch Berlin hat in dieser Disziplin Spuren hinterlassen. Am Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut stellte ein Team zusammen mit dem Unternehmen Fujitsu Mitte der 2000er-Jahre einen damaligen Weltrekord auf: 2,56 Terabit pro Sekunde über 160 Kilometer. Direkt vergleichen lassen sich die beiden Versuche nicht, die Technik dahinter ist sehr verschieden. Das Institut forscht weiter an Glasfasernetzen mit hoher Kapazität.

Wo Deutschland beim Ausbau steht Die gute Nachricht: Es geht voran. Das Bundesministerium für Digitales und Staatsmodernisierung meldete für Juni 2025, dass 42,9 Prozent der Haushalte einen Glasfaseranschluss bis ins Gebäude oder in die Wohnung haben oder kurzfristig einrichten lassen können, 7,2 Prozentpunkte mehr als ein Jahr zuvor. Für Ende 2025 nannte das Ministerium fast 50 Prozent. Eine Auswertung der Daten aus dem Breitbandatlas der Bundesnetzagentur kommt für Dezember 2025 auf 49 Prozent der Haushalte, Ende 2022 waren es noch 23 Prozent. Noch frischer ist eine Analyse im Auftrag des Branchenverbands BREKO: Zum 30. Juni 2026 war Glasfaser demnach für 62 Prozent der Haushalte und Unternehmen ausgebaut, das heißt mindestens bis in die Nähe der Grundstücksgrenze verlegt.

Die ehrliche Einordnung: Die Unterschiede sind groß, Ende 2025 reichten die Werte von 86 Prozent in Bremen bis rund 25 Prozent in Thüringen. Und verfügbar heißt nicht genutzt. Laut Bundesnetzagentur lag Glasfaser Ende 2025 bei 27,1 Millionen möglichen Anschlüssen mindestens bis unmittelbar an die Grundstücksgrenze, 5,3 Millionen mehr als ein Jahr zuvor. Tatsächlich aktiv waren aber erst 6,4 Millionen Anschlüsse, das sind rund 17 Prozent aller aktiven Breitbandanschlüsse im Festnetz. DSL kam auf rund 59 Prozent. Die Zahlen stammen aus unterschiedlichen Erhebungen und lassen sich nicht eins zu eins vergleichen.

Die Bundesregierung strebt einen flächendeckenden Ausbau an, feste Jahres-Meilensteine für ihr Gigabit-Ziel hat sie nach eigener Auskunft nicht festgelegt. Wie es bei dir aussieht, musst du nicht schätzen: Der Breitbandatlas zeigt kostenlos auf der Karte, welche Bandbreiten und Techniken vor Ort verfügbar sind, bis hinunter auf die Ebene einer Adresse.

Aus Kaos Überlegung, dass es am Material liegt, ist so ein Netz geworden, das Stück für Stück in unsere Straßen und Häuser wächst. Und am Ende jedes Glasfadens wartet ein Signal aus Licht.