WiBACK | Connecting the Unconnected

Das Problem

Rund 3 Milliarden Menschen weltweit haben keinen Zugang zum Internet. Vor allem in ländlichen Gebieten öffnet sich aufgrund von fehlender digitaler Infrastruktur eine »digitale Kluft«. Die Folge sind ungleiche Chancen beim Zugang zu Bildung, Gesundheitswesen und natürlich wirtschaftliche Nachteile. Hohe Kosten machen eine flächendeckende Breitbandabdeckung und den Aufbau der erforderlichen Netzwerk-Infrastruktur in dünn besiedelten Gebieten für kommerzielle Anbieter unwirtschaftlich. Der Mangel an qualifiziertem Personal und verlässlicher Stromversorgung behindert den Netzausbau zusätzlich.

Die Lösung

Die Technologie »Wireless Backhaul« (WiBACK) will das ändern. Weltweit soll mit dieser kosteneffizienten, nachhaltigen und einfach zu betreibenden Lösung, Breitband-Internet für ländliche Regionen bereitgestellt werden. Die Technologie basiert auf sicheren Protokollen und Mechanismen, die mit selbst-organisierenden Verfahren verbunden sind. WiBACK ermöglicht Aufbau und Betrieb eines ausfallsicheren Funknetzwerks mit minimalem Expertenwissen. In Afrika und anderen Regionen konnten die ersten Funkmasten bereits implementiert werden. Nun wollen die Forschenden am Fraunhofer FIT die Technologie skalieren und möglichst viele Regionen der Welt mit einer stabilen Internetverbindung ausstatten. Kooperationspartner ist das Unternehmen DeFuTech UG.

Das Projekt

Während der letzten sechs Jahre hat die Abteilung Network Research des Fraunhofer FOKUS die »Carrier-grade Wireless Backhaul«-Technologie WiBACK entwickelt, um Breitbandabdeckung tiefer in ländliche Gebiete zu bringen. Nun führen Forschende des Fraunhofer FIT diese Entwicklung weiter. »Inklusive Innovation«, das Leitmotiv der Global Research Alliance (GRA), ist dabei das oberste Ziel. Nachaltige, kosteneffiziente und qualitativ hochwertige Technologien für den Masseneinsatz sollen am Ende dieser Entwicklung stehen.

Bei WiBACK bedeutet das effiziente Hardware mit einer leicht bedienbaren Software und Management-Systemen. Auf Basis selbstorganisierender Netze kann WiBACK so herkömmliche Vermittlungseinrichtungen ergänzen, ausbauen oder ersetzen.

WiBACK errichtet automatisch Multi-Hop-Netze oder Ringtopologien in unlizenzierten oder lizenzierten Frequenzbändern. Adaptives Traffic Engineering und Quality-of-Service (QoS) Management unterstützt und vereinfacht den Betrieb. Die Komponenten sind energieeffizient und können damit beispielsweise mit Solarstrom, Windenergie oder oder anderen alternativen Quellen betrieben werden.  

Zusammen mit dem Kooperationspartner DeFuTech UG wird WiBACK kommerziell in Deutschland, Italien und Kolumbien angeboten. Daneben sind Pilotanlagen in Tansania und Uganda sowie in Deutschland in Betrieb. So bekommen aktuell bereits Schulen, landwirtschaftliche Informationszentren, staatliche Büros, Krankenhäuser, Firmen und Haushalte über WiBACK Zugang zum Breitband-Internet.

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Originalität

WiBACK wurde gezielt auf die Anforderungen, Möglichkeiten und Gegebenheiten des so genannten „Globalen Südens“ entwickelt. Es zielt auf auf den 'Sweetspot' zwischen technisch Machbarem und Bezahlbarkeit/Nachhaltigkeit.

Alleinstellungsmerkmal

Kommerziell verfügbare Breitband-Lösungen wurden für völlig andere Voraussetzungen entwickelt. Werden diese in Regionen des Globalen Südens transferiert, lassen sich diese weder technisch noch organisatorisch kaum betreiben. Das Projekt nennt als Beispiel die Stromversorgung, die bei marktüblichen Lösungen kein Problem ist. WiBACK dagegen wurde so konzipiert, dass diese Lösung sich unabhängig mit einer kleinen und kostengünstigen Solar-Anlage versorgen lässt.

Die Lösung deckt alle notwenigen Bereiche ab, die für die Versorgung mit Breitbandinternet nötig sind: Stromversorgung, Netzwerktechnik, automatisiertes Netzwerkmanagement sowie Schnittstellen zu bestehenden Infrastrukturen. In entlegenen Gebieten sind keine Fachkräfte mit Netzwerkexpertise zu finden. Das System muss daher auch möglichst einfach und fehlertolerant arbeiten und sich automatisch in einen stabilen Zustand bringen.

Marktfähigkeit

Diese Lösung ist einsatzfähig und wird bereits erfolgreich in verschiedenen Regionen eingesetzt. Statt um ein Konkurrenz-Produkt zu Technologien etablierter Hersteller, strebt WiBACK einen Technologie-Transfer an. Es ist ein offenes Design mit einer frei verfügbaren Software sowie Hardware-Blaupausen. Mittelfristig soll sich das Projekt über Zahlungen von sozial ausgerichteten Organisationen finanzieren. Langfristig könnte die Technologie in eine Stiftung überführt werden, die Pflege und Entwicklung der Technologie übernimmt. Ein vergleichbares Modell wird zum Beispiel von der Raspberry Foundation oder dem Messenger-Dienst Signal verfolgt.

Wirtschaftlichen Chancen

Laut einer aktuellen Untersuchung der International Telecommunication Union (ITU) leben derzeit rund 3 Milliarden Menschen ohne Zugang zum Internet – überwiegend im ländlichen Raum in südlichen Regionen.

Darüber hinaus bietet dieser Markt perspektivisch große Chancen. Daher werden sich voraussichtlich auch etablierte Anbieter in diesem Bereich engagieren. Aktuell erzielt Fraunhofer FIT mit WiBACK in Partner-Projekten Gewinne aus Lizenzgebühren