Li-Fi : Morsen mit Licht: Wie Li-Fi funktioniert

Gigabyteschwere Downloads in einem Bruchteil einer Sekunde verspricht die neue Technologie. Datenübertragung bzw. Vernetzung von Geräten per Light Fidelity, kurz Li-Fi genannt, stellt nach Meinung einiger Experten die WLAN-Technologie buchstäblich in den Schatten. Denn Li-Fi (ähnlich wie „Wi-Fi“, der englischen Bezeichnung für WLAN) hat hinsichtlich der Performanz einiges zu bieten.

In Laborsituationen wurden mit Li-Fi bereits Übertragungsraten von 10 Gigabit pro Sekunde gemessen. Das ist um ein Vielfaches schneller als WLAN! Wobei die Bezeichnung Li-Fi von dem deutschen Wissenschaftler Harald Haas, Universität Edinburgh in Großbritannien, stammt. Haas stellte die Technologie auf der US-amerikanischen TED-Konferenz im Jahre 2011 erstmals vor. Einer der Vorteile von Light Fidelity liegt darin, dass die schon weit verbreiteten Lichtemittierende Dioden (LED) zum Einsatz kommen können. So kann im Grunde jeder LED-Leuchtkörper – von der Schreibtischlampe bis zur Straßenlaterne - als Netzwerkknotenpunkt genutzt werden. „Alle Komponenten existieren bereits, sie müssen nur richtig zusammengesetzt werden“, kommentiert Haas. „In Zukunft werden wir weltweit nicht einfach 14 Milliarden Lampen haben, sondern möglicherweise 14 Milliarden Li-Fis.“

Dabei ist die Funktionsweise recht einfach: Die Übertragung der Daten läuft über ein blitzschnelles und hochfrequentes Ein- und Ausschalten - ähnlich wie beim Morsen - der LED-Lampen. Wegen der hohen Frequenzen ist das Flackern des Lichts für uns Menschen nicht sichtbar. Als Empfänger fungieren Endgeräte mit Fotozellen, die im Anschluss diese Lichtimpulse in Stromimpulse umwandeln. Das bedeutet, dass alle PCs, Notebooks und Smartphones mit solchen Empfängern nach- bzw. ausgerüstet werden müssen.

Neben der Geschwindigkeit bietet Li-Fi noch eine Reihe weiterer Vorteile gegenüber dem herkömmlichen WLAN: Per Licht können die Daten innerhalb eines Raumes nicht nur drahtlos, sondern auch sehr sicher übertragen werden. Denn Licht kann Wände nicht durchdringen und von außen ist ein ungewolltes Eindringen ins Netz ebenfalls nicht möglich. Gleichzeitig sind die Lichtsignale deutlich weniger störanfällig und verbrauchen nur wenig Energie. So kann Li-Fi das Internet auch an Orte bringen, wo der Empfang wie zum Beispiel in Flugzeugen oder Krankenhäusern bislang limitiert oder gar unmöglich war. Aus der Sichtverbindung der Lichtsignale zwischen Sender und PC ergeben sich natürlich auch Nachteile: Jeder Raum eines Gebäudes müsste mit LED-Lampen ausgestattet sein. Daher wird Li-Fi das WLAN nie ganz ersetzen können. Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) in Dresden fokussiert für Li-Fi vor allem Anwendungen im Industriebereich. Gerade bei Produktionsprozessen, die übers Internet gesteuert werden müssen, sind schnellste Reaktionen in Echtzeit unabdingbar. Treten Störungen an Maschinen auf, so müssen diese idealerweise sofort behoben werden können.

Im privaten Einsatz soll Light Fidelity als Alternative zu kabelgebundenen Schnittstellen (Ethernet und USB) oder kabellosen Funkverbindungen (WLAN, NFC und Bluetooth) am Markt aufgebaut werden. Das europäische Forschungsprojekt Advanced Convergent and Easily Manageable Innovative Networks Design (ACEMIND) untersucht die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten im Home-Bereich. So präsentierte das französische Unternehmen Oledcomm auf der vergangenen US-amerikanischen Consumer Electronics Show in Las Vegas als Weltneuheit ein Smartphone, das LiFi-Impulse verstehen kann. Aber auch handelsübliche Handys sollen per Li-Fi-Stick nachrüstbar sein. Li-Fi-Pionier Haas orakelt: „In 25 Jahren wird jede LED-Lampe über die Rechenpower eines heutigen Smartphones verfügen. „Die Nutzung als Beleuchtung wird nur noch eine von vielen Möglichkeiten sein.“

- Li-Fi soll um bis zu 100 Mal schneller als Wi-Fi sein.

- Es steht eine größere Bandbreite und damit eine höhere Anzahl von Datenkanälen zur Verfügung

- Light Fidelity arbeitet auch in Umgebungen, wo Funksignale wegen der elektromagnetischen Verträglichkeit Probleme bereiten können.

- Die räumliche Begrenztheit bietet maximale Datensicherheit.

- Anders als Wi-Fi kann Li-Fi keine Hauswände durchdringen. Die Verbindung wird nach Verlassen des Raumes sofort beendet.

- Li-Fi-Systeme erfordern daher die Installation von ortsfesten Empfangs- und Sendestationen.

- Li-Fi funktioniert nur im Kurzstreckenbereich bis zu rund 10 Metern. Wogegen WLAN-Systeme - je nach Sendeleistung und Antennentyp – in Arealen über 30 Meter arbeiten.

Die neue Technologie Light Fidelity qualifiziert sich schon heute für folgende Einsatzbereiche.