1 Entwicklung von Datenvolumen und Bandbreitenbedarf

Durch die Entwicklung des World Wide Webs in den Neunzigerjahren hat sich das Nutzungsverhalten einer Mehrheit in der Bevölkerung erheblich verändert. Dies betrifft sowohl den privaten Bereich als auch das berufliche Umfeld. Gleichzeitig sind neue Dienste entstanden, die das Internet neben der Aufgabe als Informationsmedium um weitere, zunehmend multimediale Dienste erweitert haben.

In Deutschland nutzen derzeit (2014) laut Erhebung der Initiative D21 76,8% der Bürger das Internet (Abb. 1). Dies entspricht einem Wachstum von 0,3% gegenüber dem Vorjahr. Nach jährlichen Wachstumsraten von ca. 3% in den Vorjahren ist dies der schwächste Anstieg seit 2001. Die Breitbandnutzung ist von 2013 auf 2014 von 58,3% auf 59,2% gestiegen. In der Grafik beginnt Breitband bei 2 MBit/s, Schmalband umfasst DSL-light und Modem-Verbindungen.

Im Saarland liegt die Internet-Nutzung bei unterdurchschnittlichen 70,3 %, allerdings mit dem stärksten Zuwachs gegenüber dem Vorjahr in Höhe von 2,9%. Im Vergleich zeigt die aktuell intensivste Internet-Nutzung (83,5 %) im Stadtstaat Hamburg den weiteren Trend: Selbst bei dieser hohen Rate ist die Nutzung in Hamburg noch einmal um 1,9 % gegenüber dem Vorjahr gestiegen. Die schwächste Internet-Nutzung findet sich in Sachsen-Anhalt mit 67,4 %.

Damit einher geht die laufende Zunahme des im Internet übertragenen Datenvolumens. Abb. 3 verdeutlicht, dass pro Anschluss in Deutschland jährlich um über 15% mehr Daten übertragen werden. Multipliziert mit dem immer noch zu verzeichnenden Teilnehmerwachstum führt dies zu einem erheblichen Anstieg des gesamten Internet-Datenvolumens in Deutschland. Weltweit steigt die übertragene Datenmenge jährlich um ca. 24%. Dies gilt sowohl für die letzten zehn Jahre als auch in der Prognose für die kommenden Jahre.

Die Entwicklung in den letzten Jahren zeigt, dass sowohl die Anzahl der Breitbandnutzer gestiegen ist als auch der monatliche Datenverkehr je Anschluss. Eine Studie von Cisco geht davon aus, dass sich das Datenvolumen in Deutschland in den nächsten vier Jahren verdreifachen wird. Laut Marktanalyse 2014 des VATM-Verbandes ist das übertragene Datenvolumen bis Ende 2014 auf 9,3 Mrd. GByte angestiegen – ein Zuwachs um 31% gegenüber 2013!

Diese Datenvolumen müssen nicht nur über die vorhandenen (Glasfaser-) Backbone-Netze transportiert, sondern auch am Hausanschluss übergeben werden. Da große Datenmengen bei der Übertragung umso länger benötigen, je geringer die verfügbare Bandbreite ist, wächst mit steigenden Volumen gleichzeitig die Forderung nach Anschlüssen mit hoher Bandbreite.

Auch bei der Breitbandnutzung hat sich eine Abschwächung des jährlichen Zuwachses ergeben: Während dem (N)Onliner Atlas 2015 der Zuwachs in Berlin von 2013 auf 2014 mit 3,3 % an der Spitze in Deutschland liegt, stagnieren die Zahlen für das Saarland gegenüber 2013.

Von den derzeit 59,2% Breitbandnutzern in Deutschland hatten 44% im Jahr 2013 einen Anschluss mit < 10 MBit/s, bei den DSL-Anschlüssen hatten 2014 immer noch 35 % eine Bandbreite < 6 MBit/s. Gerade einmal 15,7% hatten 2013 einen Anschluss auf NGA-Niveau mit > 30 MBit/s. Dabei liegt der Wert für die Verfügbarkeit von NGA-Anschlüssen in Deutschland bei durchschnittlich ca. 75 % der Haushalte. Die Zurückhaltung, die hier zu beobachten ist, liegt an einer Vielzahl von Gründen, z.B. an den höheren Kosten für einen schnelleren Zugang, einem Wohnort ohne NGA-Verfügbarkeit, aber auch fehlenden Nutzungsanreizen oder der Verfügbarkeit schneller Anschlüsse am Arbeitsplatz. Allerdings belegt Abb. 4, dass es in den letzten Jahren einen stetigen Anstieg bei schnellen Breitbandanschlüssen gegeben hat. Erstmalig nutzt die größte Gruppe eine Bandbreite von 6 bis 16 MBit/s, und im Bereich von 16 bis 50 MBit/s liegt der Zuwachs gegenüber 2013 bei 30 % (von 17,4 auf 22,6 %)!

Es herrscht unter Experten Einigkeit, dass innerhalb der nächsten zehn Jahre 100 MBit/s am Hausanschluss in der Fläche verfügbar sein könnten. Dies können die Netzbetreiber allerdings nur über einen längeren Zeitraum und nicht vollständig flächendeckend erbringen.

NetCologne als einer der Vorreiter bei der Versorgung mit Glasfaseranschlüssen hat schon 2010 den ersten kommerziellen 1-GBit/s-Anschluss außerhalb von Sondervertragslösungen angeboten. Allerdings gibt es derzeit noch keine massenmarkttauglichen Dienste, die Bandbreiten > 50 MBit/s benötigen. Den höchsten Bandbreitenbedarf im Massenmarkt haben derzeit HD-Fernsehprogramme (ca. 20 MBit/s). Bei IPTV (Fernsehen über VDSL) steigt der Bandbreitenbedarf bei paralleler Nutzung (z.B. mehrerer unterschiedlicher HD-Programme), bei Fernsehen über ein Kabel-TV-Netz steht die Bandbreite für Daten unabhängig vom Fernsehen zur Verfügung, d.h. auch bei gleichzeitiger Nutzung mehrerer HD-TV-programme bleiben bis zu 200 MBit/s fürs Internet. Abb. 5 gibt einen Überblick über die Verteilung und Veränderung der Internet-Nutzung in Deutschland im Jahr 2014.

Höhere Bandbreiten werden derzeit noch eher individuell benötigt, z.B. für Rechner-Rechner-Kopplungen (Peer to Peer) oder für Videostreaming. Bei asymmetrischen Anschlüssen (ADSL, VDSL, DOCSIS 3.0) buchen Kunden gelegentlich höhere Bandbreiten, um die damit verbundenen höheren Upstream-Geschwindigkeiten zu erhalten. Das weitere Wachstum der Datennutzung wird zum einen getrieben von der steigenden Nutzung von Internet-TV (IPTV) und zum anderen von einer intensiveren Nutzung von Cloud-Diensten. Nach dem (N)Onliner-Atlas 2014 weisen Cloud-Applikationen mit 28 % das stärkste Wachstum gegenüber dem Vorjahr auf.

Neben diesen Mensch-Maschine-Applikationen wird dem M2M-Segment (Machine to Machine) für das Internet der Dinge ein starkes Wachstum zugesprochen. Im Bereich der Versorgungswirtschaft sind die Treiber die zeitnahe Ablesung von Zählerständen sowie die Steuerung in Smart-Grid-Zellen. Aber auch die individuelle Nutzung im Bereich der Hausautomation erzeugt zukünftig wachsende Datenströme. Zwar handelt es sich bei Zählerablesung und Aktuatorik um geringe Datenvolumen je Transaktion, allerdings mit einer sehr hohen Zahl einzelner Messstellen und Aktuatoren.

Eine leistungsfähige Telekommunikationsinfrastruktur stellt einen wesentlichen Standortfaktor für alle Kommunen dar. Dies belegen auch die von der IHK durchgeführten Erhebungen. Schnelle Breitbandzugänge gehören dabei zu den Faktoren, die Unternehmen als die wichtigsten nennen. Aufgrund der Zukunftssicherheit über einen längeren Zeitraum von ca. 50 Jahren wird in vielen Ländern verstärkt in den Ausbau von Glasfasernetzen investiert. In der Regel geht er von staatlichen Initiativen aus (z.B. in Großbritannien, Südkorea, Australien) und er ist teilweise mit erheblichem Mitteleinsatz verbunden. Bei Glasfaseranschlüssen liegt Deutschland heute nach OECD-Daten im relativen Vergleich nur im Mittelfeld auf Platz 9 hinter den skandinavischen Ländern, aber auch hinter den Niederlanden, Luxemburg und der Schweiz.

Es ist davon auszugehen, dass Deutschland für einen wirtschaftlich effizient durchgeführten flächendeckenden Glasfaserausbau 10 bis 20 Jahre benötigen wird. Anders als bei den heutigen Telekommunikationsinfrastrukturen wird dies nicht mehr alleine durch die Netzbetreiber erfolgen können und auch staatliche Initiativen alleine wären nicht effizient. Die Grafik in Abb. 5 illustriert, wie schwach die Präsenz von anderen Zugangstechnologien neben DSL in Deutschland bislang ist (Stand 2014). Sie umfassen u.a. Kabel-TV-Anschlüsse, Satellitenzugänge und Glasfaseranschlüsse (FTTB und FTTH) und machen nur 16,8% aller Breitbandzugänge aus. Dabei entfallen von den 4,7 Millionen alternativen Breitbandanschlüssen alleine 4,4 Millionen auf die Kabelnetzbetreiber (Jahresbericht der Bundesnetzagentur 2013), die mit derzeit 22% das stärkste jährliche Wachstum bei der Vermarktung von Breitbandanschlüssen erreichen.