In der heutigen vernetzten Welt ist die Verfügbarkeit eines schnellen und zuverlässigen Internetzugangs essenziell. Die weitverbreitete Nutzung von Wi-Fi basierten Netzwerken hat den Alltag in Büros, Schulen, Cafés und sogar in privaten Haushalten maßgeblich verändert. Doch mit der stetig steigenden Datenmenge, die weltweit übertragen wird, steht die bisher genutzte Funkwellen-Technologie vor großen Herausforderungen. Die sogenannte „Spektrumsknappheit“ oder „Spectrum Crunch“ macht deutlich, dass herkömmliche Wi-Fi-Netzwerke an ihre Grenzen stoßen könnten. Genau an dieser Stelle setzt LiFi als innovative Lösung an, indem es das Potenzial von Licht zur Datenübertragung nutzt und dabei ganz neue Maßstäbe hinsichtlich Geschwindigkeit, Bandbreite und Sicherheit setzt.
LiFi, eine Abkürzung für „Light Fidelity“, beschreibt eine auf Licht beruhende Technologie zur drahtlosen Kommunikation. Anstelle von Funkwellen verwendet LiFi sichtbares Licht, um Daten zu übertragen. Diese Methode ermöglicht die Nutzung eines viel größeren Frequenzbereichs - das sichtbare und infrarote Licht bietet mehr als 1000 Mal mehr Bandbreite als herkömmliche Funkfrequenzen. In einer Welt, in der die Anzahl vernetzter Geräte und der Datenverbrauch rasant wachsen, ist dies ein entscheidender Vorteil, der LiFi als Ergänzung oder sogar Alternative zu Wi-Fi positioniert. Das Grundprinzip von LiFi basiert auf der Nutzung von LED-Lampen, die Daten durch schnelles Flimmern übertragen.
Dieses Flimmern liegt weit außerhalb des für das menschliche Auge wahrnehmbaren Bereichs, sodass die Lichtquelle kontinuierlich und störungsfrei erscheint. Milliardenfach pro Sekunde wird die Lichtintensität variiert, sodass diese Veränderung als digitales Signal interpretiert werden kann. Eine LiFi-fähige Empfangseinheit, beispielsweise in einem Laptop oder Tablet, ist in der Lage, diese Lichtimpulse aufzunehmen und in nutzbare Daten umzuwandeln. Auch die Rückübertragung vom Endgerät zur Lichtquelle erfolgt mittels Infrarotlicht, womit eine bidirektionale Kommunikation gewährleistet ist. Die Vorteile, die LiFi bietet, sind vielfältig und sprechen für eine breit angelegte Nutzung in den kommenden Jahren.
Zunächst einmal ist die Bandbreite enorm und ermöglicht extrem schnelle Übertragungsraten, die weit über den derzeitigen Wi-Fi-Standards liegen. Dies ist besonders relevant, wenn man bedenkt, wie schnell die Anzahl an internetfähigen Geräten wächst. Bis zum Jahr 2020 wurden bereits über 20 Milliarden Geräte vernetzt geschätzt, und diese Zahl steigt kontinuierlich. Wi-Fi wird bei diesem Wachstum an seine Grenzen stoßen, während LiFi zusätzliche Kapazitäten schafft, ohne auf bereits überlastetes Funkspektrum angewiesen zu sein. Darüber hinaus bietet LiFi eine inhärente Sicherheit, die ein großer Pluspunkt gegenüber Funklösungen ist.
Die Datenübertragung über Licht ist räumlich begrenzt, was bedeutet, dass das Signal nicht durch Wände dringen kann. Dies reduziert das Risiko von unerwünschtem Abhören oder unbefugten Zugriffen erheblich. Man könnte sagen, LiFi erlaubt es, Daten „physisch zu sichern“, indem die Kommunikation auf einen definierten Raum beschränkt wird. Gerade in sensiblen Umgebungen wie Krankenhäusern, Flughäfen oder Forschungslaboren, in denen Interferenzen durch Funkwellen problematisch sein können, eröffnen sich durch LiFi völlig neue Möglichkeiten. Ein weiterer Nutzen ist die einfache Skalierbarkeit von LiFi-Netzwerken.
Während Wi-Fi auf eine begrenzte Anzahl von Kanälen und Frequenzen setzt, können LiFi-Netze durch die Einrichtung weiterer LED-Leuchten nahtlos erweitert werden. Jedes Licht fungiert als eigener Zugangspunkt, wodurch ein dichtes Netz von Verbindungen geschaffen wird, das Nutzern eine unterbrechungsfreie Konnektivität ermöglicht. In großen Gebäuden oder öffentlichen Einrichtungen kann dies den Vorteil bedeuten, von Lichtquelle zu Lichtquelle zu „roamen“, ohne die Verbindung zu verlieren. Technisch gesehen ist LiFi nicht nur effektiv in Innenräumen sondern auch unter besonderen Bedingungen einsetzbar. Zwar ist die Signalübertragung über sichtbares Licht darauf angewiesen, dass der Lichtstrahl oder zumindest eine Reflexion des Lichts den Empfänger erreicht, dennoch reichen Lichtreflexionen von Wänden und anderen Oberflächen aus, um stabile Verbindungen herzustellen.
Im Gegensatz zu Wi-Fi wird die Kommunikation nicht von elektromagnetischen Störungen beeinflusst, was LiFi besonders in Umgebungen mit zahlreichen technischen Geräten attraktiv macht. Die Nutzung von Licht zur Datenübertragung ist nicht neu, doch erst mit der Weiterentwicklung von LED-Technologie und der Digitalisierung hat LiFi sein volles Potenzial erreicht. LEDs sind inzwischen allgegenwärtig, energieeffizient und langlebig, was den flächendeckenden Einsatz von LiFi-fähigen Leuchten wirtschaftlich und praktisch ermöglicht. Außerdem sind sie zu einem wesentlichen Bestandteil intelligenter Gebäudetechnik und smarte Beleuchtungssysteme wesentlicher denn je. Die Zukunftsaussichten für LiFi sind vielversprechend.
Schon heute laufen diverse Forschungs- und Entwicklungsprojekte, die darauf abzielen, die Technologie weiter zu verbessern und marktreif zu machen. Hersteller arbeiten an LiFi-Adaptern, die als USB-Sticks oder integrierte Module Geräte wie Smartphones, Laptops oder Tablets kompatibel machen. Auch Kombinationen mit bestehenden Wi-Fi-Netzwerken sind denkbar, so dass LiFi als ergänzende Technologie fungieren kann, um dort einzuspringen, wo Wi-Fi nicht mehr ausreicht. Angesichts der zunehmenden Digitalisierung, dem Internet der Dinge (IoT) und der ständig steigenden Datenanforderungen wird LiFi eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der drahtlosen Kommunikation spielen. Die Technologie bietet nicht nur eine Lösung für aktuelle Kapazitätsprobleme, sondern eröffnet auch neue Chancen hinsichtlich Sicherheit, Energieeffizienz und Flexibilität.
In Bereichen, in denen Funkwellen verboten oder ungeeignet sind, könnte LiFi sogar zum Standard werden. Unabhängig von der Dynamik, mit der LiFi Fuß fasst, ist klar, dass die Nutzung von Licht als Datenmedium wegweisend sein wird. Die Kombination aus enormer Bandbreite, physikalisch begrenzter Reichweite und der guten Integration in bestehende Beleuchtungsinfrastrukturen macht LiFi zu einer vielversprechenden Technologie für die digitale Vernetzung von morgen. Ob in Büros, Flughäfen, Krankenhäusern oder in privaten Haushalten – LiFi hat das Potenzial, die Art und Weise, wie wir uns mit dem Internet verbinden, nachhaltig zu verändern und den steigenden Datenhunger unserer vernetzten Gesellschaft zu stillen.
