Internet in den Wolken

Noch vor wenigen Jahren mussten wir beim Betreten eines Flugzeugs die Arbeitswelt hinter uns lassen. Wir konnten nicht telefonieren oder auf E-Mails reagieren, die Marktentwicklung online verfolgen oder mit Kollegen in Kontakt bleiben. Wer einen Film sehen wollte, musste prüfen, ob für ihn ein Bordfilm vorgesehen war. Für manche war das eine willkommene Auszeit von der modernen Technik, für andere aber eine frustrierende Unterbrechung der Geschäfte und eine verlorene Zeit im Flugzeug, ohne sich am Arbeitstempo beteiligen zu können.

In den letzten zehn Jahren haben wir dank großer Fortschritte riesige Schritte nach vorn gemacht. Wir bewegen uns in einer Welt, in der der Zugang zum Internet fast rund um die Uhr nötig ist. Die Möglichkeit, sich zu verbinden und im gewohnten Tempo weiterzuarbeiten, liegt buchstäblich in Reichweite. Geschäfte müssen nicht mehr unterbrochen werden, nur weil wir in der Luft sind.

Moderne Technologien drahtloser Router ermöglichen es uns, WLAN zu Hause zu nutzen oder uns mit einem öffentlichen Dienst in der Stadt, im Café und nicht zuletzt auch im Flugzeug zu verbinden. Geräte wie Notebook, Tablet oder Smartphone finden den nächstgelegenen Hotspot und können sich mit ihm verbinden.
Ähnlich wie bei Heimnetzen kann man zwischen drahtloser und kabelgebundener Verbindung wählen. Auch im Flugzeug können Sie entscheiden, ob Sie Ihren Geräten über WLAN den Zugriff auf gemeinsame Informationen erlauben möchten, ohne Kabel für den Anschluss an einen physischen Datenport. Einige Flugzeuge bieten eine private Verbindung per Kabel an. Ohne Verbindung des Flugzeugs mit dem Internet würde eine solche Verbindung nur dem Konsum von Inhalten auf einem Server im Flugzeug dienen. Wie geht es weiter?

Funktionsprinzip

Haben Sie sich schon einmal überlegt, wie WLAN in Flugzeuge gebracht werden kann? Das ist auf zwei Arten möglich. Eine davon ist die direkte Verbindung des Flugzeugs mit speziellen Mobilfunktürmen am Boden. Die andere nutzt Satelliten-WLAN. Wenn das Flugzeug ein WLAN-Angebot hat, muss es anschließend an die Passagiere verteilt werden.

Aber wie genau funktioniert WLAN in Flugzeugen? Als Beispiel nehmen wir das Unternehmen Gogo, einen der größten Anbieter von Internet in Flugzeugen. Es nutzt Bodentürme und Satelliten auf der ganzen Welt. Gogo beliefert Fluggesellschaften wie Delta, United, Alaska Airlines, Virgin Air oder Steve Nolan. Auf einem ähnlichen Prinzip beruhen auch die anderen Internetanbieter in Flugzeugen.

Bodengestützte Mobilfunktürme

Bodengestützte Mobilfunktürme bilden ein umfassendes 4G-Netz, das sich in jedem entwickelten Land entlang der Flugstrecke erstreckt. Flugzeuge empfangen das Signal über eine Antenne an der Unterseite des Flugzeugs und suchen dabei nach dem besten Signal dieser Türme. Das ist eine der ersten Methoden, WLAN in Flugzeugen bereitzustellen. Sie ähnelt den Türmen, die Mobiltelefone mit Signal versorgen, ist aber für ein schnell fliegendes Ziel angepasst, mit Antennensystemen, die zum Himmel ausgerichtet sind, und Frequenzen, die für große Reichweiten geeignet sind.

Der WLAN-Zugangspunkt in der Flugzeugkabine ist mit der Mobilfunkverbindung des GSM-Netzes verbunden und ermöglicht so den Anschluss von Geräten über gewöhnliches WLAN. Das sorgt für eine vollwertige Internetverbindung.

Stärke und Reichweite des Signals unterscheiden sich je nach Flughöhe und Netzauslastung, meist funktioniert es aber ebenso wie zu Hause oder im Büro. Ein spürbarer Unterschied kommt, sobald Sie über das Meer fliegen, wo es keine Mobilfunktürme am Boden gibt. Dann haben Sie keine Verbindung mehr. Das Netz ist nur in einer Flughöhe von 10.000 Fuß und darüber verfügbar. In Europa sind 300 Bodenstationen errichtet, davon vier in Tschechien. Bodengestützte Systeme haben in der Regel einen unbegrenzten monatlichen Datentarif, den die Flugzeugeigentümer bezahlen, und die Datennutzung ist in den Stundentarifen enthalten.

Wie aber werden Flugzeuge über dem Ozean angebunden?

Satellitenverbindung

Im Satellitennetz verbinden sich Flugzeuge mit dem Internet über eine Antenne auf der Oberseite des Flugzeugs. Sie nutzen andere Frequenzen als die Türme mit den Zellen des 4G-Netzes.

Dieses Kommunikationssystem verbindet die Antenne des Flugzeugs, die sich im oberen Teil des Flugzeugs befindet, mit einem Satelliten, der im All kreist. Der Satellit kommuniziert außerdem mit einer Bodenstation, die eine direkte Verbindung zum Internet hat. Wenn ein Passagier Informationen vom WLAN-Zugangspunkt des Flugzeugs abruft, leitet der Verbindungspunkt des Flugzeugs die Anfrage an den geostationären Satelliten weiter, der sie über die Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit der Bodenstation per Breitband-Funkverbindung bearbeitet. Die Kommunikation erfolgt im Duplexbetrieb, die Verbindung kann mit recht hohen Übertragungsraten arbeiten, es kommt nur auf die Bandbreite an. Einziger Nachteil ist eine deutlich spürbare Zunahme der Latenz, auch gegenüber dem LTE-Netz: Das Netz geostationärer Satelliten schwebt über der Erdoberfläche in einer Höhe von etwa 36.000 km. Das Signal fliegt zwar mit Lichtgeschwindigkeit, also etwas über 1 Milliarde Kilometer pro Stunde, doch muss man diesen Weg viermal rechnen: vom Flugzeug zum Satelliten, vom Satelliten zur Bodenstation, von der Bodenstation zurück zum Satelliten und vom Satelliten zum Flugzeug. Hinzu kommt die Zeit für das Routing auf der Erde und für die Antwort der Server mit dem Inhalt. Befindet sich die Bodenstation in den USA, muss die Kommunikation, um den Inhalt des Servers kvalitni-internet.cz zu lesen, über ein Unterseekabel mehrere tausend Kilometer bis nach Prag zurücklegen, die Daten auf dem Server laden und sie zurück in die USA senden, ins All und dann zum Tablet, das im WLAN des Flugzeugs verbunden ist. Aus der Summe dieser Werte ergeben sich Reaktionszeiten im Bereich von hundert Millisekunden bis zu einigen Sekunden.

Der Vorzug einer Verbindung über das bodengestützte LTE-Netz hat also einen klaren Grund. Die meisten Satellitensysteme bieten heute außerdem langsamere Verbindungsgeschwindigkeiten als bodengestützte Systeme, doch dieser Parameter gleicht sich allmählich an. Die Bereitstellung der Verbindung wird pro MB für jede Nutzung berechnet. 

Verteilungssystem für WLAN in Flugzeugen

Das Flugzeug erhält das WLAN-Signal über bodengestützte Mobilfunktürme oder Satelliten. Wenn das Flugzeug verbunden ist, muss die erhaltene Verbindung unter den Geräten der Passagiere an Bord verteilt werden. Jedes Flugzeug muss daher mit vier Elementen ausgestattet sein:
 

• große spezialisierte Antenne
• leistungsstarke Funksender für die Kommunikation mit Satelliten oder Bodentürmen in einem bestimmten Bereich des elektromagnetischen Spektrums
• Modem für den Empfang von Informationen
• Verteilungssystem, das diese Bandbreite zwischen Personen und Geräten im Flugzeug aufteilt.

Und diese Elemente – Antennen, Funkgeräte und Flugzeugsysteme – ermöglichen die Vermittlung von WLAN an Bord des Flugzeugs. Wenn sich WLAN in Flugzeugen verbessert, dann dank besserer Parameter dieser Komponenten und Systeme.

Verbindungsgeschwindigkeit vs. Parameter

Fluggesellschaften verwenden für den Internetzugang ihrer Passagiere an Bord unterschiedliche Preisstrategien. Meist handelt es sich um verschiedene Optionen in Form von Paketen je nach Datenverbrauch oder um unterschiedliche Preise für die Verbindung verschiedener Geräte – Tablet, Notebook oder Smartphone. Bei anderen Fluggesellschaften ist der entscheidende Faktor der Flugzeugtyp – Airbus oder Boeing.

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Bezahlung für WLAN-Dienste im Paket

Der Preis für drahtloses WLAN hängt vom gekauften Paket ab, das der Kunde vor dem Flug oder direkt an Bord erwirbt. Bei der Strategie für die Zusammenstellung der Pakete für den Internetzugang sind die Preismodelle sehr unterschiedlich: Manche Fluggesellschaften verkaufen WLAN für unbegrenzte Flüge, andere rechnen es nach Flugzeit- oder Datenaufschlägen ab, wobei sich die Kosten schnell erhöhen können. Einige Fluggesellschaften haben je nach Flugzeugpark auch verschiedene Arten von WLAN-Systemen – zum Beispiel bei Airbus gegenüber Boeing oder bei Inlandsflugzeugen gegenüber Langstreckenflugzeugen. Jede Gesellschaft, die WLAN an Bord anbietet, verfolgt eine eigene Strategie, doch meist ist es eine Kombination aus der Flugzeit, in der die Verbindung genutzt werden kann, dem Verbrauch an Megabyte oder einer längerfristigen Verbindung, wenn Sie regelmäßig auch mehrmals im Monat fliegen.

WLAN für verschiedene Geräte

Viele Fluggesellschaften berechnen unterschiedlich, je nach Art des angeschlossenen Geräts, ob Sie WLAN für Ihr Notebook, Ihr Telefon oder Ihr Tablet benötigen. Da kleinere Geräte wie Smartphones im Allgemeinen weniger Daten verbrauchen, ist WLAN für sie günstiger. Viele glauben jedoch, dass es sich dabei eher um eine Marketingmaßnahme handelt als um etwas anderes – Geschäftsleute, die ihre Notebooks nutzen, zahlen einen bestimmten Betrag, um in der Luft arbeiten zu können.

Nahe Zukunft von WLAN in Flugzeugen

Die Kosten für den Kauf und die Installation hochwertigerer Hardware an Bord von Flugzeugen sind so stark gesunken, dass viele Fluggesellschaften begonnen haben, in die Modernisierung mit neuen Technologien zu investieren. Und, was noch interessanter und wichtiger ist: Diese Technologien erreichen höhere Geschwindigkeiten, und auch Billigfluggesellschaften führen WLAN-Dienste an Bord ihrer Flugzeuge ein.

Man schätzt, dass im Jahr 2019 die meisten europäischen Luftfahrtunternehmen WLAN-Verbindungen anbieten werden.

Das Unternehmen Inmarsat arbeitet mit der Deutschen Telekom an der Entwicklung des europäischen Luftfahrtnetzes [EAN], eines Hochkapazitäts-Satellitennetzes, das von Bodentürmen unterstützt wird. Inmarsat als Betreiber des Satellitennetzes und T-Mobile als Betreiber des Mobilfunknetzes haben die Vorteile beider Systeme zu einer funktionierenden Einheit kombiniert. Ihr Ziel ist ein zuverlässiger Breitband-Hochgeschwindigkeitsdienst in der Luft in ganz Europa. EAN ist einsatzbereit. Luftfahrtgesellschaften der IAG-Gruppe wie British Airways, Iberia, Vueling oder Aer Lingus rüsten ihre Regionalflugzeuge genau mit diesem System aus. Passagiere erhalten Zugang zum Internet an Bord ihrer Flugzeuge Mitte des Jahres, bei etwa 90 % der Flugzeuge bis zum Jahresende, also bis zum Frühjahr 2019.
„Mehr als die Hälfte der Flugzeuge weltweit wird in den nächsten zwei Jahren für WLAN im Flug ausgerüstet sein“, sagt Inmarsat. „Bis zum Jahr 2020 soll die Flugkonnektivität zu einem Milliarden-Einnahmesektor werden.“

Hoffen wir also, dass eines Tages allgegenwärtiges Internet in Flugzeugen den Passagieren zur Arbeit und Unterhaltung zu einem angemessenen Preis und ohne Datenlimit dient. Für viele von uns werden Fernflüge um die Welt dann zu einem deutlich weniger langweiligen Erlebnis.

Was sagt zum Beispiel Ryanair im Jahr 2024 auf die Frage „Gibt es an Bord WLAN?“

Sie reisen viel und nutzen ständig irgendwo das Internet? Lesen Sie auch den Artikel Internet in Zügen. Im Jahr 2024 ist er praktisch schon Standard.

Autor: Aneta Babušová, Jakub Moník

Aktualisierung 19. Februar 2024