Lichtwellenleiter - einfach erklärt

lichtwellenleiter

Ein Lichtwellenleiter (LWL) ist ein Kabel, das Daten nicht als elektrische Signale, sondern als Lichtimpulse überträgt. Diese Impulse bestehen aus Photonen, den kleinsten Energieeinheiten des Lichts. Herzstück ist eine haarfeine Faser aus Glas oder Kunststoff, in der das Licht durch Totalreflexion geführt wird. Lichtwellenleiter zur Datenübertragung bilden die Grundlage für Glasfaser-Internet mit hohen Bandbreiten über große Entfernungen.

Beim Sender wandelt ein Laser die Daten in Lichtsignale um, am Ziel macht ein Empfänger daraus wieder elektrische Signale. Weil das Licht in der Faser nur sehr wenig an Stärke verliert, überbrücken Singlemode-Fasern viele Kilometer ohne Zwischenverstärkung. Zudem sind Lichtwellenleiter unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen.


Sind Glasfaser und Lichtwellenleiter das Gleiche?

Fast. Glasfaser ist das Material, Lichtwellenleiter die Funktion. Ein Lichtwellenleiter leitet Licht und kann aus Glas oder aus Kunststoff bestehen. In der Telekommunikation werden fast ausschließlich Fasern aus Quarzglas eingesetzt. Deshalb verwendet man umgangssprachlich die Begriffe „Glasfaserkabel“ und „Lichtwellenleiter“ im Alltag meist gleichbedeutend.

Kunststoff-Lichtwellenleiter (POF, Polymer Optical Fiber) sind günstiger und robuster. Geeignet sind sie für Distanzen von bis zu 100 Metern (in Ausnahmefällen bis maximal 120 Meter ohne Verstärker. 

Wie ist ein Lichtwellenleiter aufgebaut?

Lichtwellenleiter ist der technische Oberbegriff für Leitungen, die Licht gezielt führen. Die Abkürzung LWL ist in Normen, Datenblättern und bei Elektrofachbetrieben gebräuchlich. Im Alltag sagen die meisten einfach „Glasfaserkabel“.

Für die Telekommunikation sind vor allem zwei Fasertypen relevant:

  • Singlemode-Faser (Einmodenfaser): sehr dünner Kern von rund 9 µm, geringe Dämpfung, ausgelegt für lange Strecken. Standard im Glasfasernetz bis ins Haus (FTTH). Wichtige Normen: ITU-T G.652 und die biegeunempfindliche ITU-T G.657.

  • Multimode-Faser (Mehrmodenfaser): dickerer Kern von 50 oder 62,5 µm, für kürzere Strecken, etwa in Rechenzentren oder Gebäudenetzen. Klassifiziert als OM1 bis OM5 

Die Abgrenzung zu älteren Technologien ist klar: Kupferleitungen (Telefonleitung für DSL/VDSL, Koaxialkabel) übertragen elektrische Signale. Diese verlieren auf der Strecke deutlich mehr an Stärke und sind anfälliger für Störungen. Bei VDSL reicht die Glasfaser meist nur bis zum Verteilerkasten, die letzte Strecke läuft über Kupfer. Zudem wird diese Form der Datenübertragung durch die Kupfer-Glasfaser-Migration in den nächsten Jahren weniger Relevanz genießen.

Woraus besteht ein LWL-Kabel?

Ein Lichtwellenleiter besteht aus drei Grundschichten: Kern (Core), Mantel (Cladding) und Beschichtung (Ader/ Coating). Der Kern aus hochreinem Quarzglas führt das Lichtsignal. Bei Singlemode-Fasern misst er nur rund 9 µm. Ein menschliches Haar ist etwa 50 bis 100 µm dick. Der Kern einer Singlemode-Faser ist deutlich dünner. 

Der Mantel (Cladding) besteht ebenfalls aus Glas, hat aber einen geringfügig niedrigeren Brechungsindex als der Kern. Durch diesen Unterschied wird das Licht an der Grenzfläche per Totalreflexion im Kern gehalten.

Die Primärbeschichtung (Coating) besteht aus Acrylat und schützt die empfindliche Glasoberfläche vor Mikrorissen und Feuchtigkeit. Ein Lichtwellenleiter-Kabel ergänzt die Faser um einen Sekundärschutz (Ader), eine Zugentlastung aus Aramidgarn und der Außenmantel schützt gegen Belastungen und Umwelteinflüsse.

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Welche Anwendungsfälle haben Lichtwellenleiter?

  • Glasfaser bis ins Zuhause: Beim FTTH-Anschluss endet der Lichtwellenleiter nicht am Verteilerkasten, sondern reicht bis in Haus oder Wohnung.
  • Homeoffice und Videocalls: Hohe Upload-Raten schaffen bessere Voraussetzungen für stabile Videokonferenzen und Cloud-Arbeit.
  • Streaming und Gaming: Mehrere Geräte können gleichzeitig hohe Datenmengen nutzen, bei geringer Latenz.
  • Unternehmen und Rechenzentren: Lichtwellenleiter verbinden Standorte, Server und Netzknoten über viele Kilometer.
  • Backbone des Internets: Auch Seekabel und Netze zwischen Städten bestehen aus Lichtwellenleitern.

Lichtwellenleiter im Vergleich zu Kupferkabel

Kriterium

Kupferkabel (Telefonleitung / VDSL)

Lichtwellenleiter (FTTH)

Signal

Elektrisch

Optisch (Licht)

Downstream

bis 250 Mbit/s (Supervectoring)

technisch bis 10 Gbit/s und mehr (z. B. XGS-PON)

Upstream

bis 40 Mbit/s (Supervectoring)

technisch bis 10 Gbit/s, symmetrisch möglich

Bandbreite über Distanz

sinkt stark mit Leitungslänge

bleibt über Kilometer weitgehend stabil

Störanfälligkeit

anfällig für elektromagnetische Einflüsse und Übersprechen

unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen

Dämpfung

hoch

sehr gering (ca. 0,2–0,35 dB/km bei Singlemode)

Einsatzgebiet

letzte Meile bei DSL/VDSL

FTTH, Backbone, Rechenzentren, Unternehmensnetze

Hinweis: Die tatsächlich nutzbare Leistung hängt von Tarif, Anschluss, Endgeräten und Heimnetz ab.

Warum ist Datenübertragung per Licht so effizient?

Im digitalen Alltag laufen viele Anwendungen gleichzeitig: Streaming im Wohnzimmer, Videocall im Arbeitszimmer, Cloud-Backup im Hintergrund. Lichtwellenleiter zur Datenübertragung schaffen dafür die Grundlage, weil Licht sehr hohe Datenmengen mit geringen Verlusten transportiert.

Besonders wichtig ist der Upload. Wer große Dateien versendet, Fotos in die Cloud lädt oder im Homeoffice arbeitet, profitiert von hohen Upload-Raten bei Glasfaser-Technologie. Kupferleitungen stoßen hier schnell an Grenzen, Lichtwellenleiter nicht.

Das solltest Du bei Deinem Glasfaseranschluss beachten:

  • Anschluss und Tarif müssen Glasfaser unterstützen. Ob ein Lichtwellenleiter bis zu Deiner Adresse reicht, zeigt die Verfügbarkeitsprüfung.
  • Glasfaser-Modem und Router sind nötig. Das Lichtsignal muss über ein ONT umgewandelt werden. Für hohe Bandbreiten braucht es einen passenden Router.
  • Heimnetz und Verlegung zählen. Lichtwellenleiter dürfen nicht geknickt werden. Die Leistung in jedem Raum hängt zusätzlich von Router, WLAN und Endgeräten ab.

Häufige Fragen über LWL – einfach erklärt