Ohne moderne Kommunikationsnetze bliebe die Digitalisierung einfach stehen.
Grundfeste der Digitalisierung

Ohne Netz wär’ alles off.

Zeitmaschinen gibt es nicht? Falsch. Die Digitalisierung katapultiert uns in die Zukunft. Einer der Motoren der Maschine sind die Kommunikationsnetze. Und die dürfen beim Modernisieren nicht vergessen werden.
Autor: Yvonne Nestler
Illustration: Matthias Schard
Podcast
Ohne Netz
Podcast: Ohne Netz wär' alles off.
Alexa ist ein echtes Arbeitspferd. Sie packt im Haushalt an, wo sie gefragt ist: Sie kauft ein, schaltet die Fernsehbeleuchtung an und reserviert das nächste Carsharing-Auto. Sie verfügt über unerschöpfliches Wissen, erzählt Witze, und das Beste: Sie ist immer freundlich und niemals schlecht gelaunt. Und Alexa ist beliebt. Allein in den USA arbeitet sie in mehr als elf Millionen Haushalten. Denn sie ist ein Computer, wenn auch – als virtuelle Assistentin – ein sehr intelligenter.
Erst zwei Jahre jung verfügte Alexa Mitte 2017 bereits über 15.000 Skills, also Apps, die ihr neue Fähigkeiten verleihen. Auf Wunsch erinnert die digitale Mitbewohnerin daran, die Mülltonnen rechtzeitig rauszustellen, pflegt eine Einkaufsliste oder kennt die aktuelle Stausituation. All das kann Alexa allerdings nur, wenn die Verbindung ins Internet steht. Denn Alexa wohnt und denkt eigentlich in einem Rechenzentrum von Amazon und ist per Datennetz mit ihren Besitzern verbunden. Und sie funktioniert nur richtig, wenn die Daten so rasant übertragen werden, dass der Nutzer die Verzögerung gar nicht bemerkt.
Alexa ist ein digitaler Assistent – und nur eine der unzähligen neuen Möglichkeiten, die die Digitalisierung aus ihrem Zauberhut zieht. „Die Digitalisierung schafft gänzlich neue Märkte, bereits existierende Märkte erleben durch die Digitalisierung rapide Zuwächse“, sagt Prof. Dr. Marion A. Weissenberger-Eibl, Leiterin des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) und Professorin für Innovations- und Technologie-Management am Karlsruher Institut für Technologie. Ganz oben auf dem Gipfel der Erwartungen stehen laut Analysten Technologien wie lernende Maschinen, selbstfahrende Autos und vernetzte Häuser. Die virtuelle Realität bewegt sich sogar schon stark Richtung Produktivität. Und ebenso wie bei Alexa dreht sich auch bei diesen Technologien alles um Daten – sie zu speichern, zu verknüpfen und zu analysieren. Und sie in kaum vorstellbar kurzer Zeit sicher und zuverlässig zu übertragen. Unternehmen müssen, um solche digitalen Szenarien für sich zu nutzen, noch mehr Anforderungen erfüllen: etwa passende Netzverbindungen zeitnah bereitstellen. Und die Firmennetze brauchen Innovationen, um den weltweiten Datendurchsatz mit hohem Tempo zu ermöglichen. „Wir stehen an der Schwelle zu einer ganz neuen Ära der Netzwerktechnik“, sagt Patrick Molck-Ude, Chef der Netzsparte von T-Systems (siehe Best Practice Interview „Performance im Teamplay“), „weg von starren, komplexen lokalen Netzen, hin zu agilen, einfachen globalen Netzen.“

KEINE ANGST VOR ONLINERIESEN

Dass Alexa das Onlineshopping übernimmt, machen erst Netze möglich.
Dass Kaufhäuser den Kunden schon aus der Ferne begrüßen, ihre Tiefgaragen mit Autos kommunizieren und Alexa das Onlineshopping übernimmt, machen erst Netze möglich.
Nutznießer der neuen Netzära sind zum Beispiel Handelsunternehmen. Webshop-Giganten von Alibaba bis Zalando haben den digitalen Wandel mitten in ihre Branche getragen. Derzeit, im Jahr 2017, stammen laut dem Marktforschungshaus eMarketer zehn Prozent der Handelsumsätze aus dem E-Commerce, 2021 werden es 15,5 Prozent sein. Der Grund für den andauernden Aufschwung: Die Kunden tragen die Tür zum Ladengeschäft stets in der Hosen- oder Handtasche bei sich. Oder bestellen per Sprachassistent sogar ohne Smartphone vom Sofa aus.
Zugleich Herausforderung und Chance für die Händler. Denn jedem Unternehmen stehen die digitalen Möglichkeiten offen. Etwa mit personalisierter Werbung, Frische-Sensoren für Gemüse und Obst sowie mobilem Bezahlen. „Sind Onlinehändler wie Amazon für uns vielleicht mehr Segen als Fluch?“, fragt Jens Jänecke, Supermarktbetreiber im niedersächsischen Adendorf. „Natürlich ist der Weg in die digitale Welt mit Risiken verbunden. Aber Ausprobieren hilft.“

DER HÄNDLER ALS NACHBAR

Die Voraussetzung für den Erfolg: Der Geschäftsort muss nah an den Kunden heranrücken – damit dieser nicht doch lieber im Internet bestellt. Eine Lösung: möglichst viele Filialen. Eine solche Expansion stellt jedoch besonders in neuen Auslandsmärkten hohe Anforderungen an das Firmennetz, denn jede neue Filiale braucht eine neue Netzverbindung. „Bisher konnte es bis zu sechs Monate dauern, Leitungen für Standorte einzurichten“, sagt Molck-Ude. „Denn kein Netzanbieter hat weltweit ein engmaschiges Netz.“ Daher musste sich der Firmennetzbetreiber oft aufwendig mit lokalen Partnern abstimmen, und das dauerte.
Hier setzt T-Systems mit ihrem neuen Firmennetzangebot Smart SD-WAN an (siehe Best Practice Artikel „Virtuelle Netzwerktechnik? Macht mächtig Laune“): Die Telekom-Tochter nutzt dafür die globale Infrastruktur der Allianz ngena, welche die lokalen Netze ihrer Partner untereinander verknüpft und so internationale Leitungen und Netzdienste bereitstellt. Ganz ohne Abstimmungsaufwand. Hinzu kommt: Das Weltnetz funktioniert hoch automatisiert dank softwaredefinierter Netztechnik (SD-WAN). Wo Spezialisten früher jede Netzwerkkomponente einzeln konfigurierten, lässt sich das Netz jetzt zentral und softwarebasiert steuern, unabhängig von der Infrastruktur. Das bedeutet: „Wir können Unternehmen Verbindungen nun viel schneller bereitstellen, Firewalls und andere Services sogar fast per Mausklick“, erklärt Molck-Ude.
„Wir stehen an der Schwelle zu einer ganz neuen Ära der Netzwerktechnik.“
PATRICK MOLCK-UDE, Geschäftsführer der TC Division, T-Systems

VERWANDLUNGSKÜNSTLER SIND GEFRAGT

Ein Beispiel: Um schnell vernetzt zu werden, nutzt ein Standort provisorisch eine Mobilfunkanbindung und steigt später problemlos auf eine dann geschaltete feste Leitung um – ein Wechsel, der nun nicht mehr manuell und aufwendig konfiguriert werden muss. Mit diesem neuartigen Netz sind Händler sogar so flexibel, dem Onlinewettbewerb nicht nur mit permanenten Filialen entgegenzutreten, sondern auch sehr kurzfristig mit provisorischen Läden. Gibt es einen Internetzugang, steht die Netzinfrastruktur für solche Pop-up-Stores quasi über Nacht.
Auch in anderen Branchen erklingt der Ruf nach wandelbaren Netzen. Hartmut Beuß, CIO des Landes NRW, sagt zum Beispiel: „Ein modernes Landesdatennetz muss hohe Bandbreiten zur Verfügung stellen und diese in kurzer Zeit anpassen können.“ Bis 2018, schätzt das Beratungshaus IDC, werden sechs von zehn Unternehmen softwaredefinierte Netze nutzen, um entfernte Standorte zu vernetzen.

FLEXIBLE ANBINDUNG FÜR FLEXIBLE CLOUD

Mit dem Mobilfunkstandard 5G werden Konzert- oder Sportveranstaltungen Tausende „Virtual-Reality-Zuschauer“ zusätzlich zählen.
Mit dem Mobilfunkstandard 5G werden Konzert- oder Sportveranstaltungen Tausende „Virtual-Reality-Zuschauer“ zusätzlich zählen.
Flexibler sein wollen Unternehmen auch, wenn sie Clouds nutzen. Denn: Cloud-Dienste stehen schnell bereit. Und per Internet können die Nutzer auch rasch auf Public Clouds zugreifen – aber nicht so sicher und performant, wie es viele Unternehmen und Behörden benötigen. Ein geschütztes Netz für Tausende Mitarbeiter leistungsfähiger mit einer Cloud zu verbinden braucht allerdings Zeit. Unter anderem, weil jeder Cloud-Anbieter andere Vorgaben macht, wie die Anbindung technisch und organisatorisch auszusehen hat. „Unternehmen möchten Cloud-Plattformen aber kurzfristig anbinden und bei Bedarf auch schnell wechseln“, sagt Molck-Ude. Deswegen verknüpft T-Systems verschiedene Clouds künftig über vorko Gateways mit dem Firmennetz. Die Anbindung dauert so nur wenige Tage statt wie bisher Wochen. Für die deutsche Cloud Microsoft Azure gibt es den Service bereits, im ersten Halbjahr 2018 weitet T-Systems ihn auf die Microsoft Cloud Global und erste Rechenzentren der Amazon Web Services aus. Weitere Cloud-Anbieter und Standorte folgen.

ECHT ZEIT FÜR ECHTZEIT

Schnell sein muss aber nicht nur die Bereitstellung von Netzen, sondern auch das Netzwerk selbst. Alexa etwa geriete ins Stottern, wenn ihre Sprachdaten nicht flugs vom Rechenzentrum ins Wohnzimmer kämen. Oder das Beispiel Auto: 2022 werde der Pkw komplett eigenständig fahren können, schätzt das Beratungshaus Frost & Sullivan. Bedingung ist aber: Das Fahrzeug muss in die Ferne schauen können, vom Stau hinter der nächsten Kurve wissen oder Blitzeis kommen sehen. Dafür muss das Mobilfunknetz die entsprechenden Daten unfassbar schnell übertragen. Das heißt, maximal eine Millisekunde darf die Information vom Sender zum Empfänger brauchen. Eine Anforderung, die der Mobilfunkstandard der nächsten Generation – 5G – erfüllen wird.
Die Deutsche Telekom forscht bereits intensiv am Superhelden der Mobilfunktechnik. Im Innovationslabor 5G:haus arbeitet sie mit Forschungsinstituten, Start-ups und Netztechnikherstellern zusammen. Mit vergleichbaren Technologien wie im SD-WAN gelingt es hier zum Beispiel, datenintensives Videostreaming und zeitkritische Autopilot-Funktionen virtuell getrennt über dieselbe Infrastruktur zu ermöglichen. Außerdem für extrem hohe Datenraten nötig: „Wir brauchen neue und deutlich mehr Antennen als bisher sowie Glasfaserkabel bis zu den Basisstationen“, sagt Prof. Dr. Christian Wietfeld, der an der Technischen Universität Dortmund an 5G forscht (siehe Best Practice Interview „Echt Zeit für Echtzeit“).
Auch in Sachen mobile Bandbreite steht eine Zeitenwende an. Im August 2016 hat die Telekom im Testlabor bereits zum ersten Mal die Ein-Gigabit-Marke geknackt. Und 5G wird die Bandbreite noch um ein Vielfaches in die Höhe treiben: Das europäische Standardisierungsgremium ITU sieht unter Idealbedingungen Upload-Raten bis zu 10 Gigabit pro Sekunde und Download-Raten von 20 Gigabit pro Sekunde vor. Damit wäre es künftig zum Beispiel möglich, per Virtual-Reality-Brille Fußballspiele live mitzuerleben, so als säße man mitten im Trubel der Tribüne und nicht auf dem Sofa zu Hause. Und auch wenn Tausende Zuschauer dem Spiel virtuell beiwohnen, geht das 5G-Netz nicht in die Knie. Denn es soll laut ITU pro Quadratkilometer ohne Qualitätseinbußen eine Million Geräte mit Daten versorgen können – 1000-mal mehr als heutige Mobilfunknetze.

SICHERHEIT AUS DEM NETZ

Wenn Autos autonom fahren sollen, darf die Sender-Empfänger-Information maximal eine Millisekunde dauern.
Wenn Autos autonom fahren sollen und Rettungsfahrzeuge Ampeln auf Grün stellen können, darf die Sender-Empfänger-Information maximal eine Millisekunde dauern.
Nicht nur Autos und VR-Brillen werden vernetzt. Getränkeautomaten ordern Cola nach, Maschinen bitten um Wartung, und Rauchmelder alarmieren die Feuerwehr. 2020 werden Schätzungen zufolge zwischen 20 und 100 Milliarden vernetzte Geräte den Globus bevölkern. Diese Massen erfordern nicht nur völlig neue Dimensionen bei der Mobilfunkkapazität, sondern auch eine komplett neue Denkweise bei der Cybersicherheit. Denn: Jedes neue vernetzte Gerät, jeder angebundene Sensor ist ein potenzielles Einfallstor für Hacker.
Das zeigen etwa Botnetze mit der Malware Mirai – berühmt-berüchtigt seit dem DDoS-Angriff auf den DNS-Betreiber von Twitter, PayPal, Netflix und anderen im Oktober 2016: Cyberkriminelle hatten Hunderttausende Kameras und Kühlschränke gekapert und benutzten sie, um die DNS-Server mit unzähligen Anfragen zu überlasten. „Große Konzerne wie Microsoft, Google oder Apple beschäftigen Fachleute für IoT-Security, um etwa Smartphones so sicher wie möglich zu entwickeln“, sagt der US-amerikanische Security-Experte Bruce Schneier. „Kaufen Sie aber eine Webcam zur Babyüberwachung, einen Kühlschrank oder einen Thermostat, hat sich vorher kein Experte für IoT-Security darum gekümmert.“
Das Problem: Ein einheitliches Sicherheitskonzept für Millionen vernetzte Geräte umzusetzen ist kaum praktikabel. „Deswegen brauchen wir Sicherheit auf Netzwerkebene“, sagt Molck-Ude. „Auch dabei hilft zum Beispiel ein globales SD-WAN. Denn damit können wir Unternehmen Netzwerksicherheit überall einfach, schnell und einheitlich bereitstellen: Firewalls, Websecurity und getrennte virtuelle Netze.“ Auch gegen DDoS-Attacken sind Netzwerke gerüstet: T-Systems kann massenhafte Anfragen automatisch bereits im Backbone abfangen, sobald Detektionssysteme im Kundenrechenzentrum einen Angriff melden.

VON WERK AN VERNETZT – WELTWEIT

Telematik und IoT werden die Basislösungen schlechthin für Verkehrs- und Logistiksysteme und ihre Wertschöpfungsketten.
Buchstäblich fundamental: Telematik und IoT werden die Basislösungen schlechthin für Verkehrs- und Logistiksysteme und ihre Wertschöpfungsketten.
Wollen Unternehmen ihre Produkte vernetzen, um ihren Kunden Zusatzservices wie eine Fernwartung anzubieten, stehen sie zudem vor einer weiteren Hürde: Sie brauchen weltweit mobilen Internetzugang. Klingt leicht, das Internet ist ja überall. Ist es aber nicht: Die Gesetze verbieten, mit ein- und demselben SIM-Profil rund um den Erdball dauerhaft ins Internet zu gehen. Ein Fotoapparat-Hersteller möchte zum Beispiel seine Geräte in 50 Ländern inklusive mobiler Konnektivität verkaufen, damit Fotografen ihre Bilder überall sofort auf Instagram hochladen können. Dafür müsste er nun in jedem dieser Länder einen Vertrag mit einem lokalen Internetdienstleister für lokale SIM-Karten abschließen. Heißt auch: 50 Ansprechpartner, 50 Vorgehensweisen, 50 Tarife. Und obendrein müsste der Hersteller dem Fotografen den jeweils unterschiedlichen Datenverbrauch in Rechnung stellen. Eine aufwendige Aufgabe.
„Genau das ist aber unsere Kernkompetenz“, sagt Molck-Ude. „Deswegen bieten wir Unternehmen weltweite integrierte mobile Konnektivität als Komplettpaket aus einer Hand an.“ Dazu verhandelt T-Systems mit lokalen Netzbetreibern und übernimmt die Abrechnung. Für einen OEM zum Beispiel hat die Telekom-Tochter einen Hotspot im Auto realisiert, über den Mitfahrer in mehr als 50 Ländern während der Fahrt etwa Videostreams schauen können. Eine wichtige Rolle könnte bei solchen Lösungen künftig der eSIM zukommen: Die fest verbaute SIM-Karte verwandelt sich auf Wunsch beispielsweise von der Karte eines französischen Netzanbieters in die eines italienischen.
Mit Embedded Connectivity können Produkte weltweit vernetzt werden.
Damit Schnappschüsse nicht zum Suchbild werden nach der langweiligen Alternative: Mit Embedded Connectivity können Produkte weltweit vernetzt werden, Kamerahersteller zum Beispiel ihre Geräte inklusive mobiler Konnektivität anbieten.

MOBILE KOMMUNIKATION EINFACH MANAGEN

Vertragschaos droht aber nicht nur bei der Vernetzung von Produkten, sondern auch bei der Vernetzung der Mitarbeiter. In den USA, Großbritannien und Australien besitzen laut Marktbeobachtern 80 Prozent der Angestellten ein oder mehrere dienstliche Mobilgeräte. Das Problem ist dasselbe wie bei den Produkten: Je nach Land, in dem die Unternehmen unterwegs sind, tun sie sich mit verschiedenen Mobilfunkanbietern zusammen und jonglieren in der Folge mit verschiedenen Verträgen, Tarifen und Rechnungsformaten. Die Deutsche Telekom hat sich deswegen mit den Mobilfunkanbietern Telia Company, Orange und Telecom Italia zur europäischen FreeMove Alliance zusammengeschlossen. Als Tochter des Allianzmitglieds Telekom bietet T-Systems multinationalen Unternehmen mobile Kommunikation in mehr als 100 Ländern – über einen zentralen Ansprechpartner.
International, agil, einfach, schnell und sicher – so befeuern die Kommunikationsnetze der nächsten Generation digitale Innovationen rund um den Globus. Virtuelle Assistenten können sie zum Beispiel auch dann auf unser Smartphone bringen, wenn wir gerade im Zug oder im Urlaub sind. Und wer weiß, vielleicht sitzt Alexa irgendwann als Sekretärin im Vorzimmer des Chefs, sortiert E-Mails, bucht Meetingräume und beantwortet Anrufe. Oder sie erklärt Kunden im Supermarkt den Weg zu den Nudeln – mit einem starken Netz im Rücken.

Zahlen, Daten, Fakten

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