W-Lan, 5G oder LTE: So kommt das Internet an Bord
Hauke Schmidt
· 27.04.2023
Wetter, Kommunikation, Entertainment, News: Auf eine verlässliche Datenverbindung will heutzutage kaum jemand verzichten. Welche Lösungen es per W-Lan und Mobilfunk gibt und was sie kosten
In diesem Artikel:
Im Hafen bequem wie zu Hause ins W-Lan einloggen und ohne Datenbegrenzung surfen? Drahtloses Internet gehört in vielen Marinas zum Service. Abdeckung und Bandbreite sind aber selten optimal, sodass es stark vom Liegeplatz abhängt, ob die Internetverbindung stabil läuft und brauchbare Übertragungsgeschwindigkeiten liefert.
Möglichkeit 1: Hafen-W-Lan verstärken
Gerade unter Deck lädt häufig nicht einmal die Vorhersage der Wetter-App flüssig, von Videos oder Seekarten-Updates ganz zu schweigen. Das Problem dabei sind die Frequenzen. W-Lan arbeitet mit 2,4 und 5,8 Gigahertz. In diesem Bereich verhalten sich Funkwellen fast schon wie Licht und werden durch Hindernisse abgeschattet. Das kennt man auch vom Router zu Hause. Mitunter benötigt man bereits in größeren Wohnungen mehrere vernetzte Sendestationen, um alle Räume zu versorgen. Eine optimale Verbindung kommt nur dann zustande, wenn Sende- und Empfangsantenne Sichtkontakt haben. Im Hafen genügt schon der Mastenwald, um das Funksignal zu blockieren. Die Lösung für mehr Reichweite liegt damit praktisch auf der Hand: Die Antenne muss aus dem Funkschatten der Boote heraus. Um den Wetterbericht abzurufen oder Mails zu empfangen und zu senden, genügt es mitunter, in das Cockpit zu klettern.
Bleibt das Signal schwach, hilft nur zusätzliche Hardware in Form einer externen Antenne. Laptop- und Smartphone-Antennen müssen in alle Richtungen wirken, damit der Kontakt bei Bewegungen nicht abreißt. Die feste externe Antenne dagegen kann das Signal in der Horizontalen bündeln: Schon bei gleicher Leistung ergibt sich dadurch deutlich mehr Reichweite. Außerdem hat sie die bessere Sicht zum Hafen-Hotspot. Das Landnetz sendet in der Regel mit mehr Leistung, es wird vom mobilen Gerät weiter gehört, als dieses senden kann. Wenn sie einen Verstärker besitzt, löst die externe Antenne auch dieses Problem.
Da sich so etwas weder beim Smartphone noch am Notebook oder Kartenplotter nachrüsten lässt, wählt man eine Variante mit eigenem Hotspot. Das bedeutet: Die Antenne ist mit einem Router verbunden, der wiederum ein bordeigenes W-Lan erzeugt. Dazu benötigt man eine Antenne mit Funkmodem und den passenden Router. Die Verbindung zwischen der Antenne im Masttopp und dem Router im Schiff läuft je nach Modell entweder per USB-Kabel oder Ethernet.
USB-Lösungen sind schon ab 180 Euro zu haben. Probleme gibt es, wenn zwischen Antenne und Router mehr als fünf Meter liegen, dann sind aktive USB-Verlängerungen nötig. Diese Schwierigkeiten gibt es bei einer Antenne mit Ethernet-Anschluss nicht. Solche Netzwerkkabel lassen Längen bis 100 Meter zu, dafür ist mehr Aufwand bei der Stromzuführung notwendig. Die gängige Lösung ist eine Weiche, die Versorgungsstrom via Power Over Ethernet (POE) ins Netzwerkkabel einspeist. Am besten kauft man so ein System als Paket von einem Anbieter, den man auch bei Fragen zur Konfiguration erreicht, denn die ist nicht ganz trivial.
Mehr Reichweite fürs W-Lan
Möglichkeit 2: Per LTE oder 5G ins Netz
Wer ein verlässliches Netz zum Arbeiten braucht, ist mit dem Hafen-W-Lan selten gut bedient. Selbst wenn die Verbindung stabil ist, reicht die Bandbreite kaum für flüssige Videokonferenzen, denn man teilt sich den Anschluss mit zu vielen Nutzern.
Dank gut ausgebauten LTE- und teilweise auch schon 5G-Netzen ist eine Mobilfunkverbindung in vielen Küstenabschnitten schneller und stabiler als der Service der Marina. Zumindest, wenn man einen entsprechenden Vertrag oder die passende lokale Prepaidkarte hat. Denn auch wenn die leidigen Roaming-Kosten in der EU Geschichte sind, kann sich eine Auslandskarte lohnen. Gerade bei der Datennutzung gibt es zum Teil wesentlich günstigere Tarife. Für Dänemark zum Beispiel von Lebara oder von Telia und Telenor in Schweden. Bei der Suche nach dem besten Anbieter für die geplante Reise helfen Vergleichsportale im Internet weiter.
Um mehr als ein Gerät über die Datenkarte ins Netz gehen zu lassen, reicht im Grunde die Hotspot-Funktion des Smartphones oder Tablets. Wer es komfortabler haben möchte, kann einen mobilen Router nutzen. Modelle wie den DWR 932 von D-Link für das LTE-Netz gibt es ab 40 Euro. Deutlich teurer wird es, wenn 5G-Unterstützung gefragt ist. Dann kommt beispielsweise der Nighthawk M5 von Netgear für rund 900 Euro in Frage.
Dank integriertem Akku und USB-Ladefunktion ist die Stromversorgung der Router aus dem Bordnetz leicht möglich. Sie bieten aber per se keine größere Reichweite als Tablet oder Smartphone. Denn dazu müsste wie beim Hafen-W-Lan eine externe Antenne in erhöhter Position her. Das ist bei den wenigsten Modellen vorgesehen. Und auch nicht ganz einfach umzusetzen, denn bei den im Mobilfunk verwendeten Frequenzen ist die Länge des Antennenkabels ein Problem. Bei Standardkabeln entsteht auf zehn Metern ein Verlust von drei Dezibel. Das bedeutet, es kommt nur noch die halbe Signalstärke am Router an. Die Vorteile der externen Antenne werden also vom Kabel zunichtegemacht. Durch hochwertigere Kabel lässt sich das Problem verringern, lange Leitungen bleiben aber problematisch.
Eine Lösung bietet die Webboat 4G von Glomex. Router und Antennen stecken in einem wetterfesten Gehäuse und werden auf dem Mast montiert. Das löst die Dämpfungs-Probleme, dafür benötigt man eine Stromversorgung im Topp und muss zum Wechseln der Sim-Karte aufentern. „Wir empfehlen so etwas nur für Motorboote“, so Niko Reisch vom Glomex-Importeur Nordwestfunk.
Die beste Möglichkeit: Router und Antenne getrennt
Allen anderen rät er zum Einsatz separater Systeme aus Einbau-Router und Antennen. Solche Yacht-Router besitzen schon mit den beiliegenden Antennen mehr Reichweite als ein Telefon. Mit hochwertigen Außenantennen und entsprechenden Kabeln lässt sich der Empfang noch deutlich verbessern. Die Hersteller versprechen bis zu 30 Seemeilen Abstand zum nächsten Funkmast. Was für die meisten Törns auf Nord- und Ostsee einer vollständigen Abdeckung gleichkommt.
Um die Dämpfung im Kabel gering zu halten, sollten die Antennen maximal auf Salingshöhe montiert werden, so Reisch. Entsprechende Pakete aus Routern und Antennen gibt es von Glomex, aber auch von Locomarine, Scout, Digital Yacht, Raymarine, GMM und diversen anderen Anbietern.
Die Grundfunktionen, sprich: Empfang des Mobilfunknetzes und Erzeugen eines W-Lan-Hotspots, sind in der Regel ähnlich. Je nach Hersteller und Modell unterscheiden sich aber die maximalen Datenübertragungsraten, Konfigurationsmöglichkeiten und Zusatzfunktionen. Einige Systeme bieten Überwachungsmöglichkeiten wie Anker- und Diebstahlalarme, die die Schiffsposition aufs Handy senden, oder die Integration ins bootseigene NMEA-2000-Netzwerk samt Schaltfunktionen.
Geräte mit zwei Steckplätzen für Sim-Karten können in der Regel beide Verbindungen bündeln und so höhere Transferraten liefern oder unterschiedliche Karten für zwei Länder nutzen. Die günstigsten Komplettlösungen mit LTE-Unterstützung wie das 4G onBoard-Set von Scout starten bei rund 530 Euro. Wer Spaß am Selberbasteln und Konfigurieren hat, kann auf Industrierouter wie den Teltonika RUT241 zurückgreifen. Solche oder ähnliche Modelle werkeln in der Regel auch in den Gehäusen der Yacht-Systeme. Je nach Bezugsquelle kostet der Teltonika-LTE-Router rund 160 Euro. Für maximale Reichweite sind natürlich auch hier wetterfeste Außenantennen nötig.
Ausgewählte mobile Router und Systeme zum Einbau
Wichtig: die LTE-Kategorie des Routers
Die meisten für Yachten angebotenen Geräte fallen in die LTE-Kategorie vier, abgekürzt Cat 4. Das bedeutet, sie können maximal 150 Megabit pro Sekunde (Mbps) übertragen. Selbst wenn das Netz und der Tarif mehr zulassen würden, kann nicht schneller gesurft werden. Aufwändigere Modelle fallen in die Kategorie sechs, was einer maximalen Übertragungsrate von 300 Megabit pro Sekunde entspricht. Zum Vergleich: Aktuelle Smartphones beherrschen die Kategorie 16 oder höher, das heißt, sie könnten ein Gigabit pro Sekunde übertragen. Dabei handelt es sich jdeoch um einen theoretischen Wert. Derzeit schaffen selbst gut ausgebaute LTE-Netze nur 300 bis 500 Megabit pro Sekunde.
In abgelegenen Küstenabschnitten wird das verwendete Frequenzband zur Bremse. Wie bei allem Funksystemen hat die Frequenz Einfluss auf die Reichweite und auf die maximale Datenübertragung. Dabei gilt: Je höher die Frequenz, desto schneller lassen sich die Daten übermitteln, dafür sinkt aber die Reichweite. In ländlichen Gegenden, die mit möglichst wenigen Funkmasten versorgt werden sollen, kommen daher niedrige Frequenzen zum Einsatz.
Im Fall von LTE sind das 800 Megahertz. Damit lässt sich pro Funkmast ein Radius von etwa zehn Kilometern abdecken. Aber nur mit einer Übertragungsrate von maximal 50 Megabit pro Sekunde. Genau diese Flächenversorgung verspricht auf See die höchsten Reichweiten und lässt sich auch mit einem Router der Kategorie vier voll nutzen.
Datenverbrauch pro Stunde im Abruf
Einige Beispiel zur Veranschaulichung: Das Herunterladen der Fünftage-Windvorhersage des Schwedischen Wetterdienstes benötigt etwa 28 Megabyte. Mit 50 Megabit pro Sekunde dauert es rund vier Sekunden, bis die Prognose komplett übertragen wurde. Youtube-Videos in HD-Auflösung laufen ab etwa 10 Megabit pro Sekunde ohne Ladepausen. Zoom empfiehlt eine Übertragungsrate von mindestens 3,8 Megabit pro Sekunde für HD-Konferenzen.
Geräte für 5G bringen nicht automatisch mehr Speed oder eine größere Reichweite
Beim Smartphone ist klar, ein neues Gerät sollte den neuesten Funkstandard 5G beherrschen. Bei der Auswahl eines Mobilfunk-Routers für den Bordeinsatz ist die Antwort längst nicht so eindeutig. Denn 5G-Geräte sind deutlich teurer, bringen gegenüber LTE aber nicht unbedingt einen höheren Datendurchsatz.
Um eine gute Abdeckung zu erreichen, nutzen Netzbetreiber vielerorts die ehemaligen UMTS-Frequenzen von 2,1 Gigahertz oder das LTE-Netz. Damit sind maximal 225 Megabit pro Sekunde möglich, also in etwa so viel, wie gut ausgebaute LTE-Netze schaffen. In der Praxis sind aber Werte zwischen 60 und 140 Megabit an der Tagesordnung.
Ein wirklich großer Geschwindigkeitsgewinn ist nur im 3,6-Gigahertz-Netz möglich. Dann sind theoretisch Übertragungsraten von 1.500 Megabit pro Sekunde erreichbar. Außerhalb der Metropolen ist diese Infrastruktur allerdings längst nicht überall verfügbar. Das Hochfrequenznetz benötigt aufgrund der geringeren Reichweite ein wesentlich dichteres Netz von Funkmasten.
Handyreichweiten mit 5G und LTE
Für maximale Reichweite kann 5G auch auf 700 Megahertz arbeiten, dem sogenannten Low Band. Dadurch verbessert sich wie bei LTE die Abdeckung. Rein technisch soll das 5G-Netz dann zumindest bis zu 200 Megabit pro Sekunde schaffen. Das wäre fünfmal so schnell wie bei der Flächenversorgung mit LTE. Wie viel davon in der Praxis übrig bleibt, lässt sich nicht allgemein beantworten, denn es hängt auch davon ab, wie gut die Funkmasten selbst vernetzt sind.
Laut Untersuchungen von Open Signal liegt die mittlere Datenrate von LTE im Bereich von 46 Megabit, 5G-Nutzer kommen immerhin auf rund 140 Megabit. Inwieweit sich diese anhand von Nutzerdaten erstellten Statistiken auch für die Leistungsfähigkeit des Netzes vor der Küste und auf See anwenden lassen, ist aber nicht klar. Denn im Vergleich zum Land sind dort sehr wenige Nutzer unterwegs, und die Datenbasis ist entsprechend dünn.
Wer in Küstennähe in Ballungsräumen segelt, zum Beispiel auf dem Øresund, wird mit einem 5G-Router deutlich schneller surfen können als mit LTE. An abgelegenen Ankerplätzen dürfte der Geschwindigkeitsvorteil geringer ausfallen oder nicht zu spüren sein.