EINE TECHNISCHE ZEITREISE

Wie aus einem Draht ein weltweites Netz wurde.

Vom Morse-Taster über Kupferleitungen und ISDN bis zur Glasfaser. Entdecken Sie die Ideen, Erfinder und technischen Schritte, auf denen unsere heutigen Netze beruhen.

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Historische Meilensteine · selbst aufbereitete Texte · eigene Grafiken

Illustration zur Entwicklung von Telegrafie, Telefon, Glasfaser und Mobilfunk

Illustration: Glasfaser-Job.de

DIE WICHTIGSTEN ETAPPEN

Technik entwickelt sich nicht über Nacht.

Hinter jeder Veränderung stecken Menschen, Forschung und oft jahrzehntelange Verbesserungen. Wählen Sie einen Bereich oder gehen Sie Schritt für Schritt durch die Geschichte.

INTERAKTIVER ZEITSTRAHL

Von 1844 bis heute

14 Meilensteine

1844

Anfänge

Nachrichten wandern durch Drähte

Samuel F. B. Morse und Alfred Vail

Die elektrische Telegrafie macht Nachrichten unabhängig von Boten, Pferden und Postkutschen.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

Am 24. Mai 1844 demonstriert Samuel Morse die Verbindung von Washington nach Baltimore. Sein Mitarbeiter Alfred Vail empfängt das Signal. Elektrische Impulse transportieren eine Nachricht, deren Zeichen von Menschen wieder in Text übersetzt werden.

Wie funktioniert die Technik?

Ein Taster öffnet und schließt einen Stromkreis. Am anderen Ende setzt ein Empfänger die Impulsfolge in erkennbare Zeichen um. Das Kabel führt keine gesprochene Sprache, sondern codierte Signale. Die Übertragung funktioniert über weite Strecken erheblich schneller als ein physischer Brief.

Warum ist das wichtig?

Das Netz ist noch kein Telefonnetz. Es zeigt aber das Grundprinzip moderner Telekommunikation: Information wird codiert, über einen Übertragungsweg geschickt und am Ziel rekonstruiert.

1861

Anfänge

Ein Apparat überträgt Sprache

Philipp Reis

Der deutsche Physiklehrer Philipp Reis führt einen frühen Apparat zur elektrischen Sprachübertragung vor.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

Am 26. Oktober 1861 stellt Reis in Frankfurt ein Gerät vor, das er „Telephon“ nennt. Seine Versuche zeigen, dass Sprache mithilfe elektrischer Veränderungen übertragen werden kann. Zuverlässigkeit und Verständlichkeit sind allerdings noch eingeschränkt.

Wie funktioniert die Technik?

Schallschwingungen werden in elektrische Veränderungen umgesetzt. Ein Empfänger wandelt sie wieder in Schall. Die Qualität des damaligen Systems genügt noch nicht den Anforderungen eines alltäglichen Fernsprechdienstes.

Warum ist das wichtig?

Die Erfindung gehört in die Entwicklungsgeschichte des Telefons. Sie ersetzt nicht die späteren Beiträge anderer Entwickler – Fortschritte entstehen hier durch mehrere Erfinder und technische Verbesserungen.

1876

Anfänge

Das Telefon wird zum Kommunikationssystem

Alexander Graham Bell und weitere Wegbereiter

Telefone verbinden Menschen erstmals direkt durch gesprochene Worte.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

Alexander Graham Bell erhält 1876 ein US-Patent auf ein Telefon. Der Fernsprechdienst entwickelt sich anschließend über Vermittlungsstellen, Leitungen und standardisierte Anschlüsse. Die Geschichte des Telefons ist dabei nicht die Geschichte nur einer Person.

Wie funktioniert die Technik?

Ein Mikrofon setzt Schall in elektrische Signale um. Eine Leitung überträgt diese zum Hörer. In den frühen Netzen müssen Teilnehmer oft durch Vermittlungspersonal verbunden werden.

Warum ist das wichtig?

Das Telefon führt vom Austausch kurzer Codes zu unmittelbaren Gesprächen. Zugleich wächst die Bedeutung einer flächendeckenden Leitungs- und Vermittlungsinfrastruktur.

1888

Anfänge

Funkwellen werden nachgewiesen

Heinrich Hertz

Heinrich Hertz zeigt experimentell, dass elektromagnetische Wellen erzeugt und empfangen werden können.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

In seinen Versuchen von 1887/88 gelingt Hertz der Nachweis elektromagnetischer Wellen. Damit bestätigt er zentrale Vorhersagen der elektromagnetischen Theorie. Aus den Experimenten entsteht noch kein modernes Mobilfunknetz.

Wie funktioniert die Technik?

Ein Sender erzeugt schnelle elektrische Schwingungen. Elektromagnetische Wellen breiten sich durch den Raum aus und können an einem geeigneten Empfänger nachgewiesen werden. Spätere Funktechnik baut auf diesen physikalischen Grundlagen auf.

Warum ist das wichtig?

Die Möglichkeit drahtloser Signalübertragung schafft die Voraussetzung für Rundfunk, Richtfunk und spätere Mobilfunknetze. Die benannte Maßeinheit Hertz erinnert an den Forscher.

1948

Digitale Netze

Information wird messbar

Claude E. Shannon

Shannon beschreibt, wie Nachrichtenübertragung trotz Störungen theoretisch verstanden werden kann.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

1948 veröffentlicht Claude Shannon seine Arbeit „A Mathematical Theory of Communication“. Sie behandelt Nachrichten, Kanal, Rauschen und die Frage, welche Informationsmenge über einen Übertragungsweg transportiert werden kann.

Wie funktioniert die Technik?

Nachrichten werden als Folgen möglicher Zeichen betrachtet. Der Informationsgehalt lässt sich mathematisch beschreiben. Daraus entwickeln sich grundlegende Verfahren für digitale Übertragung, Codierung und Fehlerbehandlung.

Warum ist das wichtig?

Wir nutzen heute Bandbreite, Datenrate und Fehlerschutz selbstverständlich. Hinter diesen praktischen Größen stehen theoretische Grundlagen, die weit vor dem Internet entstanden.

1966

Glasfaser

Licht statt Kupfer als Datenweg

Charles K. Kao und George Hockham

Die Idee eines leistungsfähigen Glasfaser-Kommunikationsnetzes erhält eine technische Grundlage.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

Charles Kao und George Hockham untersuchen 1966, weshalb sich Licht in damaligen Glasfasern nur über kurze Strecken nutzen lässt. Sie zeigen, dass insbesondere die Reinheit des Glases entscheidend ist.

Wie funktioniert die Technik?

Bei der Übertragung in einer Faser geht ein Teil der optischen Leistung verloren. Die Dämpfung wird unter anderem in Dezibel pro Kilometer angegeben. Werden Verunreinigungen stark reduziert, kann Glas über wesentlich größere Entfernungen Signale transportieren.

Warum ist das wichtig?

Die Forschung stellt einen wichtigen Wendepunkt dar: Nicht das Grundprinzip der Lichtleitung ist neu, sondern die Aussicht auf hinreichend verlustarme Fasern für Telekommunikationsnetze.

1970

Glasfaser

Die Glasfaser wird praktisch nutzbar

Robert Maurer, Donald Keck und Peter Schultz

Ein Forscherteam bei Corning stellt Glasfasern mit deutlich geringerer Dämpfung her.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

1970 gelingt Robert Maurer, Donald Keck und Peter Schultz eine Glasfaser mit einer Dämpfung von ungefähr 16 bis 17 dB/km. Damit unterschreiten sie ein damals als entscheidend betrachtetes Entwicklungsziel von 20 dB/km.

Wie funktioniert die Technik?

Materialreinheit und Herstellungsverfahren beeinflussen, wie viel Lichtsignal auf einer Strecke verloren geht. Die frühen Fasern sind nicht mit heutigen Produkten gleichzusetzen, zeigen aber die technische Machbarkeit.

Warum ist das wichtig?

Von diesem Durchbruch führt der Weg zu verbesserten Glasfasern, optischen Sendern und Empfängern sowie den heutigen internationalen Glasfasernetzen. Der Aufbau geschieht über viele weitere Entwicklungsschritte.

1973

Mobilfunk

Der mobile Telefonanruf

Martin Cooper und das Motorola-Entwicklungsteam

Ein tragbares Telefon funktioniert auch ohne fest installierte Leitung zum Teilnehmer.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

Am 3. April 1973 demonstriert Martin Cooper von Motorola einen Anruf mit einem tragbaren Mobiltelefon-Prototyp. Der Anruf markiert einen wichtigen Schritt zur persönlichen mobilen Kommunikation.

Wie funktioniert die Technik?

Das Gerät funkt zu einer Funkinfrastruktur, statt über ein Kabel mit der Teilnehmeranschlussleitung verbunden zu sein. Aus einem Prototyp wird nicht sofort ein Massenprodukt: Akkus, Frequenzen, Netzaufbau und Geräteentwicklung brauchen weitere Jahre.

Warum ist das wichtig?

Mobilität wird zu einer neuen Anforderung an Telekommunikationsnetze. Die Geschichte der heutigen Smartphones beginnt lange vor mobilem Internet und Apps.

1989

Digitale Netze

ISDN digitalisiert den Telefonanschluss

Deutsche Bundespost und Netztechnik-Teams

Mit ISDN werden Sprache und Daten auf einem digitalen Teilnehmeranschluss zusammengeführt.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

Im März 1989 nimmt die Deutsche Bundespost den regulären ISDN-Betrieb in Deutschland offiziell auf. Das Netz arbeitet mit digitalen 64-kbit/s-Verbindungen und ermöglicht unterschiedliche Dienste über eine gemeinsame Anschlussinfrastruktur.

Wie funktioniert die Technik?

Beim Basisanschluss stehen typischerweise zwei Nutzkanäle mit je 64 kbit/s und ein Signalisierungskanal zur Verfügung. Entscheidend ist der Wechsel von analoger Übertragung am Teilnehmeranschluss hin zu klar definierten digitalen Diensten.

Warum ist das wichtig?

ISDN ist ein wichtiger Zwischenschritt auf dem Weg zu digitalen Netzen. Es wird später von breitbandigeren und zunehmend paketvermittelten Zugängen abgelöst.

1989

Digitale Netze

Das World Wide Web entsteht

Tim Berners-Lee und später Robert Cailliau

Ein Vorschlag am CERN legt die Grundlage für miteinander verlinkte Webseiten.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

1989 entwickelt Tim Berners-Lee am CERN die Grundidee des World Wide Web. 1990 entstehen mit weiteren Beteiligten zentrale technische Bausteine. Das Web baut auf dem bereits vorhandenen Internet auf und ist nicht mit diesem gleichzusetzen.

Wie funktioniert die Technik?

Ein Browser ruft über Netzwerkprotokolle Dokumente von einem Server ab. Links verbinden diese Dokumente. HTML, URLs und HTTP gehören zu den grundlegenden technischen Bausteinen.

Warum ist das wichtig?

Aus der vorher eher spezialisierten Vernetzung entwickelt sich ein für viele Menschen zugängliches Informationssystem. Web und Internet werden dadurch im Alltag oft verwechselt, obwohl sie verschiedene Dinge bezeichnen.

1992

Mobilfunk

GSM bringt digitalen Mobilfunk

Netzbetreiber und GSM-Standardisierung

Mit den D-Netzen beginnt in Deutschland die digitale Mobilfunkära.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

1992 starten in Deutschland GSM-basierte D-Netze. Anders als die vorherigen analogen Systeme nutzt GSM digitale Verfahren und ermöglicht die Entwicklung mobiler Angebote in großem Maßstab.

Wie funktioniert die Technik?

Die Luftschnittstelle arbeitet mit definierten Funkkanälen und digitaler Sprachcodierung. Die SIM ermöglicht eine eindeutige Zuordnung des Teilnehmers zum Anschluss. Später kommen SMS und weitere Datendienste hinzu.

Warum ist das wichtig?

GSM macht den Mobilfunk massentauglich. Die Technik ist die Basis für spätere Mobilfunkgenerationen, die höhere Datenraten und neue Anwendungen ermöglichen.

1999

Digitale Netze

DSL holt mehr aus Kupferleitungen

Deutsche Telekom und die ADSL-Entwicklung

Mit T-DSL wird der Internetzugang über vorhandene Kupferdoppeladern schneller.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

1999 beginnt die Deutsche Telekom mit der Vermarktung von T-DSL. Die ADSL-Technik nutzt die vorhandene Teilnehmeranschlussleitung und überträgt digitale Daten mit höheren Raten als klassische Einwahlmodems.

Wie funktioniert die Technik?

Verschiedene Frequenzbereiche auf der Kupferleitung können für unterschiedliche Dienste verwendet werden. Die erreichbare Datenrate hängt unter anderem von Leitungslänge, Leitungsqualität und eingesetzter DSL-Technik ab.

Warum ist das wichtig?

DSL verlängert die Nutzungszeit des Kupfernetzes erheblich. Zugleich zeigt es dessen physikalische Grenzen, die später den Ausbau von Glasfaser näher an die Gebäude und bis in die Wohnungen beschleunigen.

2010

Mobilfunk

LTE macht mobiles Internet schneller

Internationale Mobilfunkstandardisierung und Netzbetreiber

Mit LTE startet eine neue Generation leistungsfähiger mobiler Datennetze.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

2010 beginnt in Deutschland der kommerzielle LTE-Ausbau. Die vierte Mobilfunkgeneration ist auf schnelle paketbasierte Datenübertragung ausgerichtet und erweitert die Möglichkeiten mobiler Internetnutzung.

Wie funktioniert die Technik?

LTE setzt auf moderne Funkverfahren und ein IP-basiertes Kernnetz. Die nutzbare Geschwindigkeit hängt unter anderem von Frequenzband, Kanalbreite, Netzlast, Funksignal und Endgerät ab.

Warum ist das wichtig?

Smartphones, Streaming und mobile Anwendungen erhalten eine deutlich leistungsfähigere technische Grundlage. Die Anbindung der Mobilfunkstandorte per Glasfaser wird dadurch immer wichtiger.

2020

Mobilfunk

5G-Netze gehen in den Ausbau

Netzbetreiber, Hersteller und Forschungsverbünde

5G ergänzt die Mobilfunklandschaft mit höheren Kapazitäten und neuen Netzfunktionen.

Hintergründe und Technik

Was ist damals passiert?

Nach der Frequenzversteigerung 2019 gehen 5G-Netze in Deutschland in den weiteren kommerziellen Ausbau. 2020 wird die Technologie für immer mehr Endkunden sichtbar. Je nach Standort und Netzkonzept unterscheiden sich die genutzten Ausbaustufen.

Wie funktioniert die Technik?

5G unterstützt unter anderem breitere Funkkanäle und moderne Antennentechnik. Ein eigenständiges 5G-Kernnetz ist von Varianten zu unterscheiden, die zunächst vorhandene 4G-Netzbestandteile mitbenutzen.

Warum ist das wichtig?

Mit steigenden Datenmengen und neuen Anwendungen wächst auch der Bedarf an leistungsfähigen Transport- und Glasfaseranbindungen für Mobilfunkstandorte.

DIE TECHNIK VON HEUTE

Was ist von diesen Erfindungen geblieben?

Ein heutiger FTTH-Anschluss nutzt Erkenntnisse aus vielen Generationen von Nachrichtentechnik. Wir erklären, wie die Glasfaser vom Netz zum Gebäude und bis zum Endgerät gelangt.

Zum Glasfaser-Wissen →

Netzebenen verstehen →FTTC, FTTB und FTTH vergleichen →Menschen und Berufe hinter den Netzen →

Fachliche Grundlagen

Die Inhalte dieser Zeitreise wurden eigenständig für Glasfaser-Job.de zusammengestellt. Zur Überprüfung historischer Daten und technischer Zusammenhänge wurden unter anderem folgende Fach- und Originalquellen herangezogen:

Die zeitliche Einordnung einzelner technischer Entwicklungen kann sich je nach Land, Standardisierung und Marktstart unterscheiden.