Satelliten-Internet: IoT aus dem Weltall

2020 gestartet, hat sich Starlink in wenigen Jahren zum mit Abstand größten Satelliten-Netzwerk des Planeten entwickelt. Das Ziel: Weltweiter Internetzugang auch an den entlegensten Punkten der Erde. Bis 2027 sollen bereits 12.000 Starlink-Satelliten um die Erde kreisen.

Für die internationale Raumfahrt ist die Ausbringung von Satelliten aber kein trivialer Vorgang. 2019 gab es nur 773 Kommunikations-Satelliten im All. Mittlerweile sind die niedrigen Erdumlaufbahnen so voller Flugkörper, dass die NASA bereits Bedenken bezüglich der erhöhten Kollisionsgefahr bei Missionen im Weltall anmeldet. Durch die Reflektionen der Satelliten wird außerdem die Himmelsbeobachtung erschwert.

Für SpaceX ist die Strategie klar: Mit dem Masseneinsatz von Starlink-Satelliten will Elon Musk die Erdumlaufbahnen bereits dann besetzt haben, wenn mögliche Regulierungsmaßnahmen greifen. Der simple Transport der Kommunikationssatelliten macht den Einsatz in diesem großen Stil erst möglich. So wiegen die bisherigen Starlink-Satelliten gerade einmal 260 Kilo und können gestapelt ins All gebracht werden.

Jetzt bereitet SpaceX jedoch schon Starlink 2 vor, das auf deutlich größeren Satelliten basiert. Jedes Exemplar ist etwa sieben Meter lang, wiegt 1,25 Tonnen und soll Gigabit-Geschwindigkeit mit sehr geringer Latenz ermöglichen. Aus den aktuell 25.000 Objekten im Orbit könnten kurzfristig weitaus mehr werden. SpaceX plant langfristig sogar bis zu 42.000 eigene Satelliten. Außerdem will SpaceX die Absenkung der Flughöhe dreier Satellitengehäuse um 45 und 60 Kilometer erreichen. Ob die Genehmigungsbehörde FCC dafür grünes Licht gibt oder nicht – in Punkto Satelliten-Internet ist SpaceX jetzt bereits Marktführer.

Grund genug, über die Nutzbarkeit des Starlink-Satelliten-Netzwerks für Unternehmen nachzudenken.

Low Earth Orbit – der Schlüssel zu schnellem Satelliten-Internet

Satelliten befinden sich in Umlaufbahnen von sehr unterschiedlicher Höhe. Navigationssatelliten wie die des europäischen Galileo-Systems sind im mittleren Erdorbit (Middle Earth Orbit, MEO) in einer Höhe von rund 23.000 Kilometern unterwegs. Große Kommunikationssatelliten stehen in 35.786 Kilometern über einem Punkt der Erde, weil sie sich so schnell bewegen, wie die Erde sich unter ihnen mit dreht.

Bei weit entfernten Kommunikationssatelliten ist die Latenz so hoch, dass Streaming, Videoanrufe oder der Datenaustausch in der Präzisionsfertigung praktisch unmöglich ist.

Erdbeobachtungssatelliten umkreisen die Welt im niedrigen Erdorbit (Low Earth Orbit, LEO) zwischen 500 und 1.000 Kilometern. Da sich die Starlink-Satelliten in dieser niedrigen Umlaufbahn befinden, ist die Latenzzeit mit etwa 25 ms gegenüber 600+ ms erheblich geringer.

Neben der erdnahen Position tauschen LEO-Satelliten Daten außerdem per Laser untereinander aus und sorgen durch ihre Vernetzung für eine höhere Kapazität.

Internetqualität auf LTE-Niveau

Im Vergleich zu LTE-Mobilfunknetzwerken kann Starlink auf technischem Niveau mithalten.

Beim Download verspricht SpaceX 40–220+ Mbit/s, beim Upload 8–25+ Mbit/s und Latenzen zwischen 20 und 60 ms. Bei mobilen Anwendungen in Fahrzeugen, Flugzeugen und auf Schiffen etwa soll die Latenz immer noch unter 99 ms liegen. Die LTE-Geschwindigkeiten liegen in der Regel bei bis zu 100 Mbit/s Download und 50 Mbit/s Upload bei Latenzen um 40 ms. Beim Mobilfunk ist dies natürlich abhängig von der Qualität des zur Verfügung stehenden Netzes. Andererseits ist Starlink davon abhängig, dass die Satellitenschüssel freie Sicht zum Himmel hat und die Internetqualität durchaus durch Wettereinflüsse beeinträchtigt werden kann.

Hohe Einstandskosten bei Starlink

Je nach Ausbaustufe können die Einstands- und Betriebskosten von Starlink entscheidungsrelevant sein. Starlink ist nämlich keineswegs die günstigste Vernetzungsmöglichkeit. Zunächst einmal schlägt die Hardware mit mindestens 250 Euro zu Buche. Wer allerdings mobile Anwendungen auf Fahrzeugen betreibt oder aber an Standorten mit schwierigen Wetterbedingungen arbeitet, muss zur Flat-Performance-Version für rund 2800 Euro greifen. Dazu kommen die Servicegebühren. Derzeit reichen die Business-Gebühren bei Starlink von 60 Euro im Monat für 40 GB bis 360 Euro für 2 TB im Priority-Tarif.

„Hier ist zu prüfen, welche Bandbreiten für das individuelle IoT-Projekt überhaupt erforderlich sind“, erklärt Dennis Paul, Vertriebsleiter bei Wireless Logic mdex GmbH. „Bei vielen Anwendungen wie etwa bei der Füllstandsmessung oder der Warenwirtschaft werden nur minimale Datenmengen sporadisch übertragen. In solchen Fällen sind energiesparende Lösungen wie LTE-M oder NB-IoT aus Effizienzgründen sinnvoller.“

Installation auch für den Laien

Starlink ist grundsätzlich in der Verbraucherversion selbst für den Laien leicht aufzubauen. Für Unternehmen kommen jedoch besondere Sicherheitsaspekte hinzu. So muss der Standort der Satellitenschüssel vor Fremdzugriff geschützt sein – eine möglicherweise anspruchsvolle Aufgabe, da Starlink freien Zugang zum Himmel haben muss, um zu funktionieren.

„Die Plug-and-Play-Funktion von Starlink ist angenehm, aber auch Industrie-Router mit mdex PRO Package werden von uns individuell vorkonfiguriert ausgeliefert“, erklärt Dennis Paul. „Mit unserem persönlichem Einrichtungssupport ist auch die Inbetriebnahme von Netzwerken auf Basis von Mobilfunk problemlos möglich.“

Räumliche Abdeckung und Ausfallsicherheit

SpaceX hat sich zum Ziel gesetzt, weltweites Breitband-Internet zu liefern. Davon ist das US-Unternehmen jedoch noch etwas entfernt. Abgesehen von Gebieten wie Nordkorea, China  oder Russland sind aktuell die meisten afrikanischen Staaten noch unerschlossen. Darüber hinaus unterliegen bestimmte Servicedienstleistungen Einschränkungen. So ist beispielsweise in Mexiko und Japan die mobile Nutzung von Starlink gesetzlich untersagt.

In Punkto Verbindungsstabilität genießt Starlink einen sehr guten Ruf. Allerdings ist auch SpaceX nicht gegen Ausfälle gefeit. So hat es im Mai 2024 aufgrund eines Sonnensturmes zwei massive Störungen mit weltweiten Totalausfällen von Starlink gegeben.

„Für den Aufbau eines weltweit vernetzten Unternehmens ist es nach wie vor sicherer, sich auf die Mobilfunknetze als Backup zu verlassen“, sagt Dennis Paul. „Abgesehen von den noch existierenden geographischen Versorgungslücken ist auch Starlink nicht vor Ausfällen gefeit. Gerade bei kritischen Produktionsprozessen können selbst kurze Stillstandzeiten erhebliche Kosten verursachen.“

Vernetzung ganzheitlich aufsetzen

Wireless Logic mdex GmbH als offizieller Starlink-Distributor bietet eine ganzheitliche Lösung, die einerseits Ausfallsicherheit bietet, andererseits bei Bedarf hohe Übertragungsraten.

„Speziell für kritische Anwendungen bieten wir mit unserem Starlink-Kit die professionelle Komplettlösung“, erklärt Dennis Paul. „Einerseits liefern wir Starlink anschlussfertig mit verschiedenen Business-Tarifen. Andererseits können Unternehmen unser virtuelles Mobilfunknetzwerk Conexa nutzen und haben dadurch Zugang zu mehr als 750 führenden Netzen weltweit.“ Durch Fallback-Optionen nutzt Conexa stets das jeweils vor Ort stärkste Netz. Sämtliche Geräte und der gesamte SIM-Kartenbestand können über das mit Conexa mitgelieferte SIM-Managementsystem SIMPro überwacht werden. Spezielle Alarmfunktionen melden Anomalien und erhöhten Datenverbrauch. „Es ist nie gut, von einem einzigen Anbieter abhängig zu sein – ob nun satellitengestützt oder nicht“, sagt Dennis Paul. „Mit unserem Starlink-Kit und Conexa bieten wir Unternehmen in Punkto Sicherheit und Leistung das Beste aus beiden Welten.“