Ob zu Hause, im Café oder im Auto - von überall verlangt der moderne Mensch Zugang zu Nachrichten, E-Mails und zum Fernsehen. Und die Funkverbindung sollte möglichst schnell sein.
Diese Entwicklung ist nicht aufzuhalten, glaubt Martin Koch. Der Professor am Institut für Hochfrequenztechnik der Technischen Universität Braunschweig tüftelt darum an einer neuen Art der drahtlosen Datenübertragung, die die Geschwindigkeit bisheriger Systeme in den Schatten stellt: Kommunikation mit Terahertzstrahlung. Diese Strahlung wird derzeit auch genutzt, um Scanner zu entwickeln, die Waffen unter der Kleidung sichtbar machen können.
Die Funktechnologie mit Terahertzstrahlen ist noch lange nicht ausgereift, aber viele Forscherteams arbeiten daran. Die Experten sind davon überzeugt, dass die Vision einmal Wirklichkeit werden wird - vielleicht schon in zehn Jahren. Datenraten von mindestens zehn Gigabit pro Sekunde seien möglich, sagt Martin Koch. Das wäre tausend Mal mehr als bei heutigen Funkverbindungen. Mit den neuen Frequenzen ließen sich Filme in Echtzeit ohne Kabel auf den Laptop übertragen. Die hohen Übertragungsraten sind möglich, weil im Bereich der Terahertzstrahlen (siehe Infografik) bislang keine Lizenzen für bestimmte Frequenzen vergeben worden sind. Daher könnten sich potenzielle Anbieter neuer Funksysteme breite Frequenzbänder reservieren. Je breiter der Frequenzbereich ist, den man nutzen kann, umso mehr Daten lassen sich gleichzeitig übermitteln.
Martin Koch würde gerne als erster eine Frequenz von etwa 0,3 Terahertz beantragen. Denn das wäre für sein geplantes Funksystem das beste. Terahertzstrahlen werden in der Luft stark gedämpft - etwa tausendmal stärker als etwa die Wellen der heutigen WLAN-Funknetze für Computer. Bei 0,3 Terahertz ist die Dämpfung vergleichsweise gering. Koch zufolge würde es für Funkverbindungen in Innenräumen reichen. Dazu hat sich der Physiker einen Trick ausgedacht: "Wir wollen nicht tausendmal stärkere Funksender bauen, sondern sie tausendmal genauer ausrichten", sagt er.
Kochs Plan sieht vor, dass intelligente Antennen im Computer mit einem stark gebündelten Terahertzstrahl genau auf den Empfänger zielen - etwa auf einen anderen Computer. So kommt noch genug Strahlung an, obwohl die Luft das meiste verschluckt. Allerdings müsste der Sender beweglich sein, um den Terahertzstrahl neu auszurichten, wenn etwa der andere Computer auf dem Tisch verschoben wird. Dass es so etwas noch nicht gibt, stört Koch nicht. Er schlägt vor, auf einer kleinen Platte viele Mini-Sender anzuordnen, die gemeinsam den Terahertzstrahl erzeugen. Wenn man bei einigen der Sender das Signal etwas verzögern würde, könnte man die Richtung des Strahls verändern.
"Rein technisch ist das möglich, versuchen sollte man es", sagt Günter Tränkle, Direktor des Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik in Berlin. Der Aufwand sei zwar beträchtlich. Doch es gebe im Labor bereits elektronische Bauteile, die fast schnell genug seien, um solche hochfrequenten Terahertz-Sender herzustellen. Andreas Hoffknecht vom Verein Deutscher Ingenieure (VDI) verweist aber auf eine Schwierigkeit: Sender und Empfänger müssen stets in Sichtkontakt zueinander stehen. Stellt sich zum Beispiel ein Mensch zwischen die beiden Computer, wird der Funkkontakt unterbrochen. Bei den bisherigen Systemen war das kein Problem.
Auch das hat Koch schon bedacht: "Wir müssen einfach über Bande spielen", sagt er. Wenn der Sichtkontakt blockiert ist, soll der Datenstrahl auf die Wand gerichtet und von dort zum Empfänger reflektiert werden. Raufasertapeten und andere Wandoberflächen sind aber keine guten Spiegel für Terahertzstrahlen. Sie streuen sie in alle Richtungen, sodass kaum etwas davon ans Ziel gelangt. Darum entwickelte Koch eine Spiegeltapete für die hochfrequenten Wellen. "Man kann sie sich wie ein dünnes Sandwich aus 17 Lagen Plastiktüten vorstellen", sagt der Physiker. Er hat sich die optimale Kombination für seinen Frequenzbereich patentieren lassen. Da sich die Folien auch farbig streichen ließen, wären sie an der Wand nicht zu erkennen.
Noch existiert das visionäre Konzept nur auf dem Papier. "Ich denke, dass es am Schluss mit großem finanziellen Aufwand machbar ist", sagt Physiker Tränkle aus Berlin. "Aber wird es auch genug Leute geben, die für so etwas später bezahlen wollen?" VDI-Experte Hoffmann, der kürzlich in Bonn mit Vertretern aus Industrie und Wissenschaft die Möglichkeiten der Terahertztechnik diskutiert hat, ist optimistisch: "Die Wirtschaft zeigt bereits Interesse." Insbesondere Autobauer würden die schnelle drahtlose Verbindung gerne nutzen, um im Inneren des Wagens große Datenmengen zu übertragen. So könnte zum Beispiel der Bordcomputer einen Film vom mitgebrachten Laptop oder die Daten eines tragbaren Navigationsgeräts empfangen.
Koch macht sich über die Anwendungen wenig Sorgen. Vermutlich werde es der Terahertztechnik so ergehen wie etwa dem WLAN: "Wenn es erst mal da ist, wird es schon Anwendungen geben", sagt der Physiker. "Dann aber winkt ein Massenmarkt, den wir in Deutschland nicht verschlafen sollten."
( Berliner Zeitung )