Tausende indonesische Inseln, weite indische Landstriche und kolumbianische Urwälder: Das sind maßgebliche Einsatzorte von »WiBACK«. Das sogenannte »Wireless Backhaul« wurde mit der Funk- und Software-Lösung vom Fraunhofer FIT bereits in Afrika, Südamerika aber auch in Deutschland eingesetzt, um den »anderen 50%« der Weltbevölkerung ohne Internetverbindung einen Zugang zu ermöglichen. Jetzt bahnen sich neue Projekte in Südostasien und Südamerika an, aber auch hierzulande werden weitere Netze etabliert. Welche Ausmaße hat das global agierende Projekt inzwischen angenommen? 

Teil 1 - In diesem Artikel werden wir vor allem über Fortschritte in den sich neu anbahnenden oder bestehenden Projekten in Deutschland und anderen Ländern und den damit verbundenen Herausforderungen berichten. Im zweiten Teil wird es um die technologischen Neuerungen, Leistungssteigerungen und weitere Vertriebs- sowie Nutzungsmöglichkeiten gehen.

WiBACK feierte bereits in mehreren Ländern eine Erfolgsgeschichte als einfach zu installierende und bedienende Funklösung, um schnelles Internet auch in die ländlichsten Gebiete der Erde zu bringen. Wir berichteten über die ersten Pilotprojekte, z.B. in Sambia, über technische Details des Projekts und neuere Anwendungsfälle in verschiedenen Ländern wie Deutschland, Italien und Tansania. Inzwischen hat sich einiges getan – nicht nur auf der technologischen Seite:

Das Projekt, das 2008 und in den Folgejahren mit der Entwicklung der ersten Prototypen und der Softwareversion 1.0 begann, wurde in einem EU-Projekt und in zwei Projekten des BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) gefördert und ist inzwischen auf Weltreise gegangen. Schon in Italien, Tansania, Uganda, Deutschland und Kolumbien gibt es bestehende WiBACK-Netze – jetzt sollen voraussichtlich tausende Inseln Indonesiens mit der weitestgehend autonomen Infrastruktur versorgt werden.

»WiBACK« Deployment und Test in Indien durch den Partner BVG India Ltd. Bild: Fraunhofer FIT

Neue Verbindungen in Südostasien und Südamerika

Über das Fraunhofer-Büro in der indonesischen Hauptstadt Jakarta bahnte sich zunächst der Kontakt mit einem lokalen Kooperationspartner an, der jetzt aktiv werden möchte. Dessen Bankfilialen und die darin befindlichen Geldautomaten sollen mit dem eigenen Satelliten vernetzt werden. Das Problem: Indonesien besteht aus über 17.000 Inseln, von denen tausende bewohnt sind und teilweise unterschiedliche Infrastruktur besitzen. Da herkömmliche Netze nicht in Frage kommen, wäre es zu kostspielig, jeden Geldautomaten mit einem Satellitenterminal auszustatten. Hier kommt WiBACK ins Spiel. Durch die Knoten, die bis zu 20 Kilometer weit funken können, ließe sich terrestrisch ein Funknetz auf bzw. zwischen vielen Inseln aufbauen, was sehr viel kostengünstiger wäre, da wesentlich weniger direkte Satellitenverbindungen anfallen würden. »Dazu wurden bereits erste Indoor-Tests durchgeführt, wobei demnächst ein Pilotnetz in den Außenbezirken von Jakarta aufgebaut werden soll«, erklärt Dr. Mathias Kretschmer, Projektleiter von WiBACK und Leiter der Abteilung Network Research (NET) des Fraunhofer FIT.

Ein weiteres Projekt im südostasiatischen Raum findet in Indien statt. Im Zuge einer großen langjährigen Initiative vom indischen Staat werden dort nach und nach größere Ortschaften mit Glasfasernetzen ausgestattet, um den 10% der indischen Bevölkerung ohne Internetverbindung einen Zugang zu ermöglichen. Diese über 100 Millionen Menschen befinden sich allerdings außerhalb solcher Ortschaften auch in weiter entfernten Regionen, die über Kabelverbindungen nicht mehr erreichbar sind. Daher wurde mit der Firma BVG India Ltd., welche im Kontakt mit der indischen Regierung steht, ein Lizenzvertrag vereinbart, um zunächst um die Stadt Pune in dem Bundesstaat Maharaschtra ein WiBACK-Netz aufzubauen. »Zurzeit wird dort bereits eine Teststrecke durch unseren Partner betrieben, die dafür sorgt, dass mehrere Schulen miteinander verbunden sind und einen Internetzugang erhalten. Allerdings warten wir momentan noch auf die Rückmeldung unseres Partners, um den großflächigen Einsatz von WiBACK in die Wege zu leiten«, so Kretschmer.

Ein Funkmast mit Solarpanels und »WiBACK«-Knoten in den Bergen von Kolumbien. Bild: Fraunhofer FIT

Auch in Kolumbien werden viele Ressourcen investiert, um neue Infrastruktur in entlegenen Gebieten, die bis in den Dschungel hineinreichen, aufzubauen. In den Gebieten, die teilweise von ehemaligen FARC-Rebellen besetzt waren, mangelt es an Strom- und Wasserleitungen und somit auch an stabilen Internetverbindungen, die jetzt durch robuste WiBACK-Netze Realität werden könnten. Wie so oft, kamen hier Projektkontakte über Umwege zustande: Bei einer Forschungsreise im Jahr 2016, bei der es u.a. darum ging, einen WiBACK-Demonstrator an einem Forschungsinstitut für Zuckerrohr aufzubauen, wurde die Technologie auch in Regierungskreisen bekannt. Da der Demonstrator am Forschungsinstitut für Zuckerrohr nicht mehr sinnvoll eingesetzt werden konnte, wurde er durch den lokalen Partner, der bereits zwei WiBACK-Netze betreibt, anderweitig verwendet. Darüber und durch die Bekanntheit von WiBACK ergab sich der Kontakt zur Universidad Nacional de Colombia in Manizales, die zusammen mit weiteren Partnern am Förderprogramm »Colombia Cientifica« zum Aufbau besagter Infrastruktur jetzt auch WiBACK heranziehen wollen. Ein neues Projekt ist deshalb in Planung – Anfang des nächsten Jahres steht die nächste Kolumbienreise an.

Während das WiBACK-Netz in Italien bereits seit sechs Jahren stabil läuft und betreut wird und man erste Gespräche mit den Regulatoren und der Regierung Ägyptens über den Netzausbau in ländlichen Regionen führt, sind in Deutschland neben bestehenden Netzen neue lokale Funkverbindungen mit WiBACK-Knoten entstanden. Eines davon, betrieben durch die Stadtwerke Lengerich in Niedersachsen. Ein weiteres wurde sogar durch das Land Nordrhein-Westfalen gefördert und wird von der Non-Profit-Organisation Freifunk Hennef zur Anbindung lokaler HotSpots betrieben, welche von außen frei, also kostenlos zugänglich sind. Aufgrund der wartungsarmen und autonomen Eigenschaften der Technologie haben seitdem mehrere Gemeinden Interesse an eigenen WiBACK-Netzen gezeigt.

»WiBACK«-Knoten im Feldeinsatz. Bild: Fraunhofer FIT

Mit internationalen Partnern digitale Entwicklung vorantreiben

Neben der Zusammenarbeit mit Regulatoren, Regierungsvertretern und lokalen Betreibern ist inzwischen auch eine Kooperation mit Fraunhofer AICOS aus Portugal, u.a. im Projekt »Sustainable Villages for Development (SV4D)« entstanden. Hier versucht die Organisation auf Basis einer WiBACK-Infrastruktur, Informations- und Kommunikationstechnologien (IUK) auch an Orten zugänglich zu machen, wo kein normaler Mobilfunk oder eine Internetverbindung verfügbar sind. WiBACK liefert hier das Netz, worüber Fraunhofer AICOS dann verschiedene Dienste, Apps und spezielle Geschäftsmodelle ermöglichen kann. Es sollen so alltägliche Probleme, wie etwa das Erreichen von weit entfernten Behörden oder das Beziehen von Unterrichtsmaterialien über einen kommunikativen Ansatz gelöst werden. Diese Art von Aufgabenteilung ist auch auf einer anderen Ebene äußerst fruchtbar: Die Zusammenarbeit zwischen Fraunhofer AICOS und offiziellen Stellen in den Zielländern wie Regulatoren und Behörden macht es möglich, dass stabile Kontakte und finanziell abgesicherte Projekte zustande kommen. Dieser Weg über offizielle Träger macht es für das WiBACK-Team einfacher, seine Lösungen anzubieten und die entsprechende Technologie zur Verfügung zu stellen. So sollen nach und nach in allen jenen Ländern, die ehemals zum portugiesischen Kolonialreich gehörten, wie Mosambik oder die Insel São Tomé und Príncipe, Demonstratoren aufgebaut oder bestehende Netze erweitert werden.

Dass es einen konkreten Bedarf am weltweiten Netzausbau gibt, zeigen auch die Ergebnisse einer Studie, die u.a. von Dr. Kretschmer im Namen des Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT für die GIZ angefertigt wurde. Darin wird klar, dass zwar seit 2017 50% der Weltbevölkerung Zugang zu einer Internetverbindung besitzen. Auf der anderen Seite stehen jedoch die restlichen 50%, welche nicht mit konventionellen Ansätzen erreicht werden können, was sich speziell in ländlichen Regionen bemerkbar macht. Bisherige Ansätze vertraten oft die Annahme, dass markteigene Dynamiken diese Diskrepanz ausgleichen und zu mehr Konnektivität führen würden. Da sich das jedoch als Trugschluss herausstellte, werden z.B. fairere Markt- und Lizenzbedingungen, neue Finanzierungsmodelle, sinnvollere nationale Regulatorien und ein einfacherer Umgang zu Netzwerkinformationen für alternative Anbieter und Betreiber jetzt umso wichtiger. Durch vorhandene und neue Ansätze im Bereich der Open Source und Open Hardware lassen sich inzwischen kostengünstige kommerzielle Hardwareprodukte erwerben, die einen einfacheren technologischen Internetzugang ermöglichen, wobei es allerdings oft an Fachpersonal zur langfristigen Betreuung mangelt. Hier bietet der »Plug-and-Play-Ansatz« der WiBACK-Technologie entscheidende Vorteile, da deutlich weniger Fachwissen zu Aufbau und Betrieb erforderlich ist.

Lessons Learned

Da in anderen Ländern und Kulturen oft auch andere administrative Strukturen und Abläufe vorherrschen, ist beispielsweise der Ansatz von Fraunhofer AICOS für das WiBACK-Team ein Glücksfall: Denn in manchen Ländern wie Kolumbien oder Tansania kann es durch politische Umbrüche zu Projektverzögerungen kommen. Teilweise sind auch Arbeitsprozesse und Geschäftsabwicklungen weniger reguliert und intransparenter als in Europa, weswegen in vielen Fällen zwar Interesse an der Technologie bekundet wird, aber es dann bei der Klärung des Finanzierungsrahmens zu Schwierigkeiten kommen kann. Das liegt unter anderem auch an anderen lokalen Anforderungen und am Wissensgefälle zwischen Land und Stadt, das dem WiBACK-Team immer wieder vor Augen geführt wird, da die ländlichen Regionen ein Haupteinsatzgebiet der Technologie sind. »Wohingegen es in den größeren Städten sehr kompetente Kollegen gibt – gerade im universitären Umfeld – die allerdings oft nebenberuflich in solchen Projekten tätig sind, kommt es in den ländlichen Regionen des Öfteren zu Missverständnissen wegen zu hoher oder falscher Erwartungen. Diese hängen auch mit dem dort oft vorherrschenden niedrigen technischen Wissensstand im Vergleich zum Know-how in den Städten zusammen«, erläutert Kretschmer. »Auf der anderen Seite wird man in vielen der südlichen Länder viel mehr umsorgt, als es hierzulande der Fall ist. Das sind immer sehr nette Kollegen, die darauf achten, dass man das richtige Taxi nimmt und sich wohlfühlt«, resümiert der Forscher.

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