Li-Fi

Li-Fi oder Light Fidelity ist eine Methode zur Datenübertragung, bei der Lichtimpulse statt Funkwellen genutzt werden. Zwar wird ein direkter Sichtkontakt von Sender zu Empfänger benötigt, aber die Datenmengen, die über 30 Meter oder mehr in Echtzeit befördert werden können, erreichen mittlerweile mehr als 200 Gbit pro Sekunde. Damit steht das Li-Fi in den Startlöchern, z.B. das WLan mit seinem Wi-Fi abzulösen. Die erreichbaren Übertragungsraten übertreffen das WLan bereits um mehr als das Hundertfache, wenn auch bisher nur unter Laborbedingungen. Schon jetzt werden Industrieroboter oder fahrerlose Transportsysteme mit Li-Fi gesteuert. Als führend in der Forschung zeigt sich das Dresdner Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS).

Li-Fi nutzt die im Verhältnis zu Funksignalen größere Bandbreite, die mit Lichtimpulsen zur Verfügung steht und damit theoretisch mehr Kanäle für Datenübertragungen ermöglichen. Zur Kommunikation wird der Lichtstrom an einer LED per Modulator sehr schnell ein- und ausgeschaltet. Mit dem bloßen Auge sind diese Mikro-Unterbrechungen nicht wahrnehmbar, aber eine Fotodiode oder inzwischen auch Photovoltaikzellen registrieren die Licht-Impulse und wandeln sie in elektrische Impulse um. Bei der optischen Datenübertragung werden Lichtfrequenzen im Bereich zwischen 400 und 800 Terahertz übertragen.

Der Begriff Li-Fi wurde 2011 von einem der führenden Forscher in dieser Technologie zum ersten Mal verwendet. Im gleichen Jahr verständigten sich neben dem Fraunhofer-Institut drei weitere Gesellschaften auf die Gründung eines Konsortiums, um diese Technologie zu bewerben und die entsprechenden Standards zu entwickeln. Bereits drei Jahre später wurde das erste Mobiltelefon vorgestellt, das mit dieser Technik arbeiten konnte. Seit 2019 arbeiten Vodafone und Signify gemeinsam an Methoden, die Li-Fi mit 5G zusammenführen sollen.

Die Erschaffung einer Infrastruktur, die Li-Fi ermöglicht, wäre aufgrund der Bedingung der direkten Sichtverbindung extrem herausfordernd. So müssten alle 30 Meter Sende- und Empfangsmodule eingerichtet werden. Das Prinzip der Echtzeit würde unterlaufen, indem die Verbindung z.B. durch Mauern per Kabel oder WLan hergestellt werden müsste. Dabei entstünden die sogenannten Latenzen, also zeitliche Verzögerungen durch den Systemwechsel. Anders sähe es aus, wenn die Li-Fi Datenübertragung in die bestehende Infrastruktur integriert würde. So denkt der Forscher Harald Haas daran, an jede potentielle Lichtquelle Mikrochips anzubringen und so das Licht generell zur Datenübertragung zu verwenden.