Glasfaserkabel werden noch lange das Rückgrat unserer Kommunikation bilden. Doch ansonsten steht dank intelligenter Netze eine Revolution bevor, wie Alcatel-Lucent bei einem Blick hinter die Kulissen seiner Forschung in Stuttgart demonstriert hat.
Stuttgart - Für Wilhelm Dresselhaus, den Deutschlandchef des Netzwerkausrüsters Alcatel-Lucent, ist die aktuelle technische Revolution nur vergleichbar mit dem Durchbruch des Internet und der Erfindung des Smartphones. „Für unsere Industrie ist es die spannendste Zeit seit vielen, vielen Jahren“, sagt Dresselhaus – der dies für die Branche der Netzwerkausrüster formuliert, die vom Internetboom bisher wirtschaftlich wenig profitiert hat. Die Nutzer werden kaum etwas davon registrieren, sondern ganz selbstverständlich von totaler Mobilität, ruckelfreien Videos und perfekter Sprachqualität profitieren. Ein ultraschneller Mobilfunkstandard der fünften Generation (5G), deutlich leistungsfähigere Glasfaserkabel oder flexible Kapazitäten in der Internetcloud werden Bausteine dieses Umbruchs sein, der für die Endkunden hinter den Kulissen stattfindet. „Wir werden sehr viele umwälzende Innovationen sehen“, sagt Dresselhaus.
Ein zentraler Forschungsstandort für die Netze der Zukunft sind die zu Alcatel-Lucent gehörenden Bell Labs in Stuttgart. Mit gut 140 Wissenschaftlern stellen sie nicht nur einen der größten Forschungsstandorte des französisch-amerikanischen Konzerns. Sie sind auch eines der weltweit wichtigsten Labore für grundlegende Forschungen im Bereich der sogenannten Netzwerkausrüstung, also der Technologie, die schnelle und reibungslose Telekommunikation überhaupt erst möglich macht. Alcatel-Lucent hat nun in Stuttgart Einblick in seine Labore gewährt, um die Vision für die Jahre 2020 und danach zu skizzieren.
Bei den Netzwerkausrüstern kann Europa mithalten
Die Firma mit Hauptsitz in Frankreich wirbt damit für einen der letzten Bereiche der Telekommunikationstechnologie, in dem Europa dank Alcatel-Lucent, der schwedischen Firma Ericsson und der Netzwerksparte des finnischen Konzerns Nokia im knallharten globalen Wettbewerb noch mithält. Bisher profitieren die Anbieter, die auch aus den USA (Cisco) und China kommen (Huawei), kaum vom Mobilfunk- und Internetboom. Die Telekomfirmen, die selbst unter starkem Kostendruck stehen, versuchen die Preise zu drücken. Das Geschäft verlangt hohe Investitionen in Forschung und Entwicklung, die bei Alcatel-Lucent beispielsweise 16,6 Prozent des Umsatzes betragen. Das Gewinnpotenzial des Internet schöpfen bisher die Serviceanbieter vom Format eines Google, Facebook oder des Unterkunftsanbieters Airbnb ab. Die Telekommunikationsfirmen selbst erreichen deren Margen nicht. Ihre Kunden sind von Flatrates verwöhnt und nutzen sie jedes Jahr stärker aus.
„Die Schere zwischen Datenvolumen und Umsätzen geht immer weiter auseinander“, sagt Dresselhaus. Die Telekomfirmen, welche die Hauptkunden der Netzwerkausrüster sind, reichen diesen Druck an ihre Lieferanten weiter. Die Netz-Infrastruktur kann aber nur mithalten, wenn in den kommenden Jahren große technologische Sprünge gelingen. „Die Ressourcen auf Netzseite sind begrenzt, aber der Endkunde soll es nicht merken“, sagt Andreas Leven, der Chef der Bell Labs in Stuttgart. „Wir werden aber beim Netzausbau massiv leiden, wenn wir es nicht schaffen, dass für die Nachfrage auch bezahlt wird“, sagt der Alcatel-Lucent-Chef Dresselhaus. Die Zeit für seine Firma in der bisherigen Form läuft ab. Im April hat Nokia angekündigt, dass man Alcatel-Lucent übernehmen will.
Smartphones müssen weniger schlau sein
Wie radikal der technologische Umbruch sein wird, zeigt das Beispiel Smartphones. Diese Geräte stoßen bei ihrer „Smartness“, also der eingebauten Computerintelligenz, an Grenzen – schlicht wegen des für leistungsfähige Mikrochips nötigen Stromverbrauchs. „Was sie heute mit dem Smartphone machen, wird in die Internet-Cloud wandern“, sagt der Alcatel-Lucent-Chef Dresselhaus. Die Smartphone-Intelligenz wird ins Netz selbst verlagert. Das könnte unter anderem auch den bisher an schnell geleerten Batterien leidenden Smartwatches aufhelfen. Dank reduzierter Signalstärken und intelligenter Steuerung brauchen solche Geräte künftig weniger Strom. Die wachsende Elastizität und Intelligenz der Netze, wird auch dabei helfen, das immer akuter werdende Kapazitätsproblem zu lösen. Ob ein Breitbandnutzer, der schnelle Kapazitäten benötigt oder der in der so genannten Industrie 4.0 angewandte Sensor, der sich vielleicht nur einmal am Tag ins Netz einwählen muss – das Netz der Zukunft wird jedes Gerät so ansteuern, dass es die Ressourcen schont. Das „World Wide Web“ wird deshalb auch regionaler werden. Es wird sozusagen in Baden-Württemberg ein „Ländle-Netz“ mit mehr kleineren regionalen Datenzentren geben – was ganz nebenbei auch die Laufzeit der Signale verkürzt. Die Reaktionsgeschwindigkeit bestimmter Anwendungen kann deshalb beispielsweise auf ein Dreißigstel, ja sogar ein Vierzigstel der heutigen Werte verkürzt werden, was anspruchsvolle Anwendungen wie das automatisierte Fahren überhaupt erst möglich macht.
Im Mobilfunkbereich bündeln sich diese Trends unter dem Stichwort 5G, also dem Netz der fünften Generation. Die Technologie ist hier so weit, dass vom kommenden Jahr an Ausrüster, Telekommunikationsfirmen und die Hersteller von Endgeräten um die globalen Standards feilschen werden, damit das neue ultraschnelle und flexible Netz vom Jahr 2020 an vermarktet werden kann. Bis zu zwanzig Jahre lang dürfte es dann im Mobilbereich das Rückgrat der Infrastruktur sein.
Eine beruhigende Kontinuität gibt es in all dem technologischen Wandel: Glasfaserkabel wird es noch lange geben. Deren Kapazität hat sich im vergangenen Jahrzehnt verzehnfacht. Eine weitere Vervielfachung der Durchlassgeschwindigkeit ist bereits in Sicht. „Wer heute so ein Glasfaserkabel vergräbt, tätigt eine sehr sinnvolle Investition“, sagt deshalb der Forschungschef Andreas Leven auf die Frage, ob denn der technologische Fortschritt nicht das Risiko berge, dass diese Investitionen binnen weniger Jahre obsolet würden.
Eine Firma und ein Labor mit wechselvoller Historie
Schwierige Jahre
Alcatel-Lucent, das im Jahr 2006 aus der Fusion der französischen Firma Alcatel mit dem US-Konkurrenten Lucent hervorging, steckt seit Jahren in den roten Zahlen. Bei einem Jahresumsatz von 13,2 Milliarden Euro konnten die Verluste im Jahr 2014 im Vergleich zum Vorjahr um fast 1,2 Milliarden Euro auf 118 Millionen Euro reduziert werden. Der Konzern beschäftigt 53 000 Mitarbeiter, davon 1800 in Deutschland. Der Name dürfte bald Geschichte sein: Der finnische Konkurrent Nokia will für 15,6 Milliarden Euro Alcatel-Lucent übernehmen.
Bell Labs
Erhalten bleiben wird der Name Bell Labs für den Forschungszweig, der im Jahr 1915 aus den Laborabteilungen der US-Telefongesellschaften Western Electric und AT&T hervorging. Im Jahr 1996 übertrug AT&T die Bell Labs auf die separate Gesellschaft Lucent Technologies. Mit der Fusion von Alcatel und Lucent gingen die Labore 2006 auf die neue Firma über. Sie gibt es heute an sechs Standorten in Stuttgart, Murray Hill (New Jersey, USA), Antwerpen, Dublin, Paris und Shanghai. Aus den Bell Labs gingen acht Nobelpreisträger hervor. Zuletzt wurde 2014 der Chemienobelpreis an den Amerikaner Eric Betzig für Forschungen im Bereich der Mikroskopie verliehen.