22.11.2022
Im Zeitalter von Homeoffice, Smart Home und Industrie 4.0 ist der Ausbau des Glasfasernetzes unabdingbar. Die zukunftsweisende Art der Breitbandtechnik zeichnet sich nicht nur durch eine stabile und leistungsstarke Datenübertragung aus. Im Vergleich zu anderen Internet-Zugangsnetz-Technologien sind vor allem die Fiber-to-the-Home-Anschlüsse (FTTH, Glasfaseranschluss direkt in den Wohnraum) im Energie- und Ressourcenverbrauch am sparsamsten. Dieses Ergebnis geht aus dem aktuellen Gutachten von Prof. Dr.-Ing. Kristof Obermann der Technischen Hochschule Mittelhessen hervor und ergänzt die bisherigen Ergebnisse.
Glasfaseranschlüsse
Neben Variationen des FTTH und Fiber-to the-curb-Anschlüssen (FTTC, Glasfaser bis zum Verteilerkasten) flossen in die Studie aus März 2022 auch die Fiber to the building (FTTB – Glasfaseranschluss bis in den Hauskeller eines Mehrparteienhauses) und die HFC-Kabelnetze (Mischform von Glasfaser- und Koaxialnetz) ein. Die Feststellung der Nachhaltigkeit wurde dabei mittels des Stromverbrauches in Form von der Leistungsaufnahme und des Gewichts operationalisiert. Das Gewicht ist in diesem Zusammenhang als Indikator für die benötigten Ressourcen für Herstellung und Entsorgung zu sehen.
In allen untersuchten Szenarien (deutschlandweiter, städtischer, halbstädtischer und ländlicher Ausbau) und nahezu jedem betrachteten Auslastungsgrad (10, 50, 100 Prozent) ist die echte Glasfaser (FTTH) am energiesparsamsten. Im direkten Vergleich des Gesamtstromverbrauchs benötigen die Fiber-to-the-home-Netze bis zu 2,6 mal weniger Strom als Glasfaseranschlüsse, die direkt bis in das Gebäude gehen (FTTB), verglichen mit hybriden Kupfer-Glasfasernetzen (DOCSIS 3.1 1000/50Mbit/s) sogar 6 mal weniger. Ausgedrückt in absoluten Zahlen können bei einem deutschlandweiten Ausbau und einem 100 prozentigen Auslastungsgrad mit dem Glasfasernetz (GPON: Übertragungssystem auf Basis eines Glasfasernetzes) im Gegensatz zu HFC-Kabelnetzen so 530 MW elektrischer Leistung eingespart werden.
Gesamtstromverbrauch in MW der Internet-Zugangstechnologien
Abb. 2 Quelle: Nachhaltigkeitsvergleich Internet-Zugangsnetz-Technologien, Technische Hochschule Mittelhessen, 03. März 2022, verfasst von Prof. Dr. –Ing. Kristof Obermann
Noch deutlicher wird der Vorsprung von echter Glasfaser (GbE PtP = Gigabit Ethernet Point-to-Point: verbindet mehrere Hosts in einem Ethernet-LAN über ein einziges Kundenendgerät mit einem entfernten Standort) bei der Betrachtung des Verhältnisses von verbrauchter Leistung zu einer Datenübertragungsrate von einem Gigabit pro Sekunde (Gbit/s). Im laufenden Betrieb ist der Stromverbrauch pro Gbit/s 3,6 mal weniger als bei FTTB-Netzen und sogar 8 mal geringer als bei HFC-Kabelnetzen (DOCSIS 3.1). So lassen sich mit FTTH – GbE-PtP-Anschlüssen gegenüber DOCSIS3.1 100/10 Mbit/s knapp 4.000 MW elektrischer Energie einsparen. Zur Einordnung der Menge: Die Leistung eines klassischen Kohle-Kraftwerkblocks liegt zwischen 100 MW und 1000 MW.
Stromverbrauch im Verhältnis zur Übertragungsgeschwindigkeit der gigabitfähigen Internet-Zugangstechnologien
Abb. 2 Quelle: Nachhaltigkeitsvergleich Internet-Zugangsnetz-Technologien, Technische Hochschule Mittelhessen, 03. März 2022, verfasst von Prof. Dr. –Ing. Kristof Obermann
Mit Blick auf die Einsparung elektrischer Leistung bieten Glasfasernetze aber noch weitere bisher ungenutzte Potentiale. Die Nutzung sogenannter Sleep Modi für verschiedene Komponenten ermöglicht es nach Aussagen von Expertinnen und Experten weitere 40 Prozent bei Haushalten einzusparen.
Doch das ist noch nicht alles. Das Gutachten zeigt weiter, dass FTTH-Netze (GPON) unter der Annahme eines deutschlandweiten Ausbaus 47.500 t weniger Gewicht für Systemtechnik inkl. Network Termination als TV-Kabelnetze zur Internetübertragung benötigen.
Diese Ergebnisse werden durch vorangegangene Studien gestützt. So zeigen die Ergebnisse von GlobalConnect (2022), dass Glasfasernetze 13 mal energieeffizienter sind als 5G-Mobilfunknetze. Weiter können die Daten von PWC (2008) darstellen, dass in den ersten 15 Jahren des FTTH-Ausbaus knapp 330 kg CO2-Äquivalent pro Jahr und Teilnehmer eingespart werden können. In den nachfolgenden 15 Jahren verbessert sich dieser Wert sogar auf 780, da nur noch ein Teil des Netzes ersetzt werden muss.
Damit geht die echte Glasfaser als Sieger auf nahezu ganzer Linie hervor. Entsprechend ist diese Technologie nicht nur bedeutend für den Fortschritt der Digitalisierung, sondern leistet gleichzeitig einen Beitrag zur Energiewende.
Quellen:
Neumann, J. (2022, 16. August). Studie zur Nachhaltigkeit: Glasfaser und 5G müssen sich in der Nutzung ergänzen. GlobalConnect. Abgerufen am 4. Oktober 2022, von www.globalconnect.de/news/studie-zur-nachhaltigkeit-glasfaser-und-5g-muessen-sich-in-der-nutzung-ergaenzen
Obermann, Prof.-Ing. K. (2022, 3. März). Nachhaltigkeitsvergleich Internet-Zugangsnetz-Technologien. Technische Hochschule Mittelhessen. https://www.brekoverband.de/site/assets/files/18892/gutachten_thm_nachhaltigkeit_zugangstechnologien.pdf
PricewaterhouseCoopers - Ecobilan S.A. (2008, Oktober). Developing a Generic Approach for FTTH Solutions using Life Cycle Analysis Methodology to Determine the Environmental Benefits of FTTH Deployments in the USA.
