19.09.2016
Erschienen in: 09/ 2016 FLUG REVUE

Internet im FlugzeugWie Fluggäste ins Netz gehen

Immer mehr Airlines bieten ihren Passagieren während des Fluges Zugang zum Internet. Dabei gibt es verschiedene Technologien, die das – mal besser, mal schlechter – ermöglichen.

Während wir es auf der Erde gewohnt sind, über Mobilfunk und WLAN nahezu immer und überall online gehen zu können, sind Flugzeuge zumindest auf Kurz- und Mittelstrecken in Europa vielfach noch internetfreie Zonen. Laut einer Zusammenstellung des Vergleichsportals Check-24 bieten bislang nur 18 der 57 größten euro­päischen Fluggesellschaften WLAN an Bord. Bei den meisten US-Airlines gehört der – häufig recht langsame – Internetzugang auch auf Inlandsflügen mittlerweile fast zum Standard. Jüngst hat Lufthansa angekündigt, nach ihren 107 Lang­strecken­flugzeugen auch die komplette Airbus-A320-Flotte schrittweise mit Breitband-Internet auszurüsten. Ab Oktober werden die ersten Fluggäste das Angebot nutzen können. Über die Nutzungspreise machte Lufthansa auf Anfrage der FLUG REVUE keine Angaben. 

Ist ein Flugzeug erstmal ans weltweite Netz angeschlossen, so unterscheidet sich das WLAN in der Kabine nicht vom drahtlosen Internet im Café um die Ecke. Über mehrere Wireless Access Points verbinden sich die Geräte der Passagiere und der Crew mit dem Netz. Üblich sind drei Access Points pro Flugzeug, jeder davon kann bis zu 70 Geräte mit Internet versorgen. Um sicherzustellen, dass die Netzstrahlung und die Funkverbindung vom und zum Flugzeug keine störenden Einflüsse auf die Bordelektronik haben, werden die Konnektivitätssysteme getestet und von den entsprechenden Flugsicherheitsbehörden zugelassen. Teilweise muss dafür die Avionik im Cockpit besonders abgeschirmt werden. Doch um den Internetzugang überhaupt erst an Bord eines Flugzeugs zu bekommen, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten.

Eine vor allem in den USA und im südlichen Kanada verbreitete Technologie bringt die Internetverbindung über Funkmasten am Boden zum Flugzeug. Dieses Air-to-Ground (ATG) genannte System bietet der US-amerikanische Provider Gogo seit 2008 für die kommerzielle Luftfahrt an. Grundlage dafür sind mehr als 200 Basisstationen am Boden, ähnlich wie beim Mobilfunk. Sie sorgen für die Verbindung von der Erde zum Flugzeug und zurück.

Internetzugang über Funkmasten am Boden

Normale Mobilfunkantennen sind für den Einsatz in der Luftfahrt nicht geeignet – zum einen, weil sie nicht in den Himmel ausgerichtet sind, und zum anderen, weil Flugzeuge zu schnell unterwegs sind, um einen  unterbrechungsfreien Wechsel der Funkzellen zu gewährleisten. Um ATG zu nutzen, muss das Flugzeug mit einem Antennensystem am Rumpf ausgerüstet sein.

Die erste Generation der Gogo-Bodenstationen übertrug maximal drei Mbit/s pro Flugzeug. Seit 2012 rüstet Gogo auf das sogenannte ATG-4 um, das immerhin eine Datenübertragungsrate von bis zu 9,8 Mbit/s bietet. Sowohl ATG als auch ATG-4 nutzen den Frequenzbereich im 800-Mhz-Band. Die ATG-4-Antennensysteme für Flugzeuge bestehen aus vier anstatt zwei Antennen, sodass eine gleichzeitige Verbindung zu mehreren Bodenstationen möglich ist.

Dennoch ist die ATG-Technologie recht langsam und nicht für Video- oder Musikstreaming geeignet, denn die Passagiere müssen sich die Bandbreite teilen. Nach Angaben von Gogo sind mehr als 2000 Passagierflugzeuge mit einem ATG-Antennensystem ausgestattet, zu den Kunden gehören Delta Air Lines, Alaska Airlines und Virgin America.

Gogo kündigte 2013 an, in den USA ATG-4 mit Satellitentechnologie zu kombinieren (Ground-to-Orbit, GTO). Dabei sollte das Internet von der Erde via Satellit ins Flugzeug kommen (Downlink) und vom Flugzeug zum Boden über Basisstationen (Uplink). Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 70 Mbit/s sollten mit GTO möglich sein. Die US-Fluggesellschaft Virgin America wollte das System testen, allerdings wurde GTO bereits von den neueren und schnelleren Möglichkeiten der Internetverbindung via Satellit überholt.

Hybrid aus Bodenstationen und Satelliten

Während man auf der amerikanischen Seite von der Hybridlösung Abstand genommen hat, investiert Europa gerade in ein solches System. Die Deutsche Telekom und der britische Satellitenkommunikations-Dienstleister Inmarsat planen seit 2015 das European Aviation Network (EAN). Es besteht aus einem europaweiten Mobilfunknetz aus rund 300 LTE-Basisstationen, das durch die Dienste eines neuen S-Band-Satelliten von Inmarsat ergänzt wird. Damit sollen Datenübertragungsraten von bis zu 75 Mbit/s erreicht werden. Die LTE-Funkmasten haben eine Reichweite von mehr als 80 Kilometern. Zum Vergleich: Herkömmliche LTE-Stationen senden nur im Umkreis von zehn Kilometern. 

Der S-Band-Satellit, der gerade von Thales Alenia Space gebaut wird, soll mit seiner Mehrstrahltechnologie ganz Europa abdecken können. Über die Bodenstationen des Inmarsat-Netzwerks kommt die Internetverbindung zum Satelliten und von dort wiederum zum Flugzeug. Das Satellitensignal soll ab einer Flughöhe von 3000 Metern immer dann einspringen, wenn LTE nicht verfügbar ist, beispielsweise bei Flügen zwischen Irland und Spanien über den Atlantik oder Richtung Nordafrika über das Mittelmeer. Die Hardware an Bord soll automatisch zwischen den beiden Empfangswegen wählen, ohne dass es für den Passagier zu Störungen kommt. Im Südwesten Englands hat die Telekom Anfang des Jahres bereits die ersten Standorte für LTE-Stationen ausgewählt.

Um über das EAN Internetzugang zu bekommen, müssen Flugzeuge mit Antennen für den S-Band-Satelliten auf der Rumpfoberseite und die LTE-Stationen auf der Unterseite ausgerüstet werden. Hergestellt werden diese Terminals von Cobham Satcom und Thales. Die ersten Testflüge zusammen mit Lufthansa sind für Ende 2016 geplant. 2017 folgen die kommerzielle Pilotphase sowie der weitere Ausbau des Netzes in Deutschland und Westeuropa. Die Markteinführung des EAN ist nach Angaben der Telekom für Anfang 2018 vorgesehen.

Während sich ATG und die Hybridlösung mit Bodenstationen und Satellit für Kurz- und Mittelstrecken eignen, sind Satelliten die einzige Möglichkeit, Passagiere auch auf Langstrecken über den Ozean mit dem Internet zu verbinden. Flugzeuge müssen dafür mit sich selbst ausrichtenden Antennen ausgerüstet werden. Aber auch bei den Satelliten gibt es Unterschiede: Verfügbar sind L-, Ku- und Ka-Band-Satelliten, die unterschiedliche Datenraten bieten.

Inmarsat betreibt fünf geostationäre L-Band-Satelliten und bietet den SwiftBroadband-Dienst an, den das Schweizer Unternehmen SITA OnAir vermarktet. Zwar sind die entsprechenden Antennen von Thales, Cobham, Rockwell Collins oder Honeywell recht klein und erzeugen wenig Luftwiderstand auf dem Flugzeugrumpf, allerdings ermöglicht der Dienst für gleichzeitige Telefon- und Datenübertragung lediglich Geschwindigkeiten bis zu 864 kbit/s. SwiftBroadband findet man beispielsweise in vielen Airbus A380 von Emirates.

Anschluss ans Netz über Satelliten

Schnellere Datenübertragung versprechen Ku- und Ka-Band-Satelliten. Das K steht für „kurz” und bezieht sich auf die Wellenlänge der Signale zwischen Satellit und Flugzeugantenne. Ku bezeichnet das Frequenzband unterhalb des K-Bands, das vor allem für Radarmissionen und astronomische Beobachtungen genutzt wird, Ka dasjenige oberhalb. Unter anderem betreiben Intelsat, SES und Eutelsat Ku-Band-Satelliten. Konventionelle Ku-Band-Satelliten ermöglichen Datenraten um die 50 Mbit/s, Ka-Band-Satelliten beispielsweise von Inmarsat und ViaSat sollen sogar bis zu 100 Mbit/s übertragen können. Mit solchen Übertragungsgeschwindigkeiten ist beispielsweise auch Live-TV-Streaming im Flugzeug möglich. Künftige High-Throughput-Satelliten (HTS, Satelliten mit hohem Durchsatz) sollen einmal sogar bis zu 500 Gbit/s übertragen.

Die Internetlösung des US-Unternehmens Panasonic Avionics, eXConnect, setzt beispielsweise auf mehrere Ku-Band-Satelliten. Viel beflogene Regionen wie Nordamerika, der Nordatlantik und Europa werden von mehreren Satellitenstrahlen abgedeckt, um sowohl für Redundanz als auch für höhere Kapazität zu sorgen. Nach Angaben von Panasonic Avionics werden 99,6 Prozent des Luftverkehrs abgedeckt. Das Internet kommt über zehn global verteilte Bodenstationen zu den Satelliten. Für den Empfang wird auf dem Flugzeugrumpf eine bidirektionale Antenne mit zwei Paneelen – eines für Senden, eines für Empfangen – montiert. Mehr als 800 Flugzeuge sind mit dem System von Panasonic Avionics ausgerüstet. Zu den Kunden gehören unter anderem airberlin, Lufthansa und Eurowings. Gogo hat im April 2014 ebenfalls eine auf Ku-Band-Satelliten basierende Technologie angekündigt: 2Ku. Gogo stattet unter anderem die Flugzeuge von Aeromexico, Delta Air Lines und Virgin Atlantic aus.

Inmarsat hat seit Sommer 2015 drei geostationäre Ka-Band-Satelliten im Orbit, die nach eigenen Angaben für eine weltweite Abdeckung ausreichen, ausgenommen sind die Polarregionen. Der zugehörige Service für Inflight-Internet heißt Global XPress (GX) und wird unter anderem von OnAir vermarktet. Kunden sind unter anderem Lufthansa, die den Dienst vom Herbst an auf Kurz- und Mittelstreckenflügen anbietet. Bis voraussichtlich Mitte 2018 werden alle A319, A320 und A321 mit der bidirektionalen JetWave-Antenne von Honeywell ausgerüstet.

Auch die US-Unternehmen ViaSat und Global Eagle Entertainment bieten Internet über Ka-Band-Satelliten an. Thales kooperiert bei seinen Bordunterhaltungs- und Konnektivitätslösungen beispielsweise mit ViaSat und bietet Antennen, die sowohl kompatibel mit Ku- als auch mit Ka-Band-Satelliten sind. Zu den Kunden gehört unter anderem die US-Airline JetBlue.

Auch wenn die Übertragungsgeschwindigkeiten über Satelliten immer höher werden, entspricht Internet an Bord von Flugzeugen noch lange nicht dem Standard, den Passagiere am Boden gewohnt sind. Die von den Anbietern angegebenen Datenraten sind Maximalwerte für den Download, die nur unter Laborbedingungen erreicht werden. Die Uploadgeschwindigkeit liegt meist deutlich darunter. 

Zudem ist der Internetzugang in der Luft nach wie vor kostspielig. Zwischen 17 und 30 Euro müssen Passagiere für die gesamte Flugzeit berappen, oft ist das Datenvolumen selbst dann noch begrenzt. Der Grund dafür: Airlines müssen viel Geld für die technische Umrüstung ihrer Flotte in die Hand nehmen, zudem ist die Satelliten-Bandbreite teuer. Nach Angaben von Thales macht letztere rund 60 Prozent der Kosten aus.

Deutsche Airlines mit Internet

Bislang bietet nur rund ein Drittel der europäischen Fluggesellschaften WLAN an Bord an.

airberlin
30 min (20 MB) = 4,90 Euro
60 min (50 MB) = 8,90 Euro
gesamte Flugzeit (90 MB) = 13,90 Euro
gesamte Flugzeit (120 MB) = 18,90 Euro

Eurowings
10 MB = 3,90 Euro
25 MB = 9,90 Euro
50 MB = 18,90 Euro

Lufthansa (Langstrecke)
1 h = 9 Euro
4 h = 14 Euro
24 h = 17 Euro

FLUG REVUE Ausgabe 09/2016



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