Interconnection für die digitale Raumfahrt-Ökonomie Space-IX: Erster Internetknoten für den Orbit

Satellitenkommunikation wird zum Rückgrat der digitalen Infrastruktur. Mit Space-IX baut DE-CIX den ersten Internetknoten für den Orbit und legt die Grundlage für Konnektivität, Forschung und neue Geschäftsmodelle im All.

Das Leben auf der Erde ist ohne weltraumgestützte Systeme kaum noch vorstellbar. GPS steuert Flugzeuge, Schiffe und Fahrzeuge, Mobilfunknetze nutzen Satelliten-Backhaul, selbst Ampeln und Lieferketten sind von orbitalen Daten abhängig. Politik und Wirtschaft haben diese Abhängigkeit erkannt: In den USA bündelt die United States Space Force staatliche und private Kräfte, die EU will mit IRIS² rund 290 eigene Satelliten starten, und auch die Bundesregierung hebt in ihrer Raumfahrtstrategie den Weltraum als Schlüssel für technologische Unabhängigkeit hervor.

Hinter diesen Initiativen steht ein klarer ökonomischer Anreiz. Laut McKinsey und dem Weltwirtschaftsforum wächst die weltraumbasierte Wirtschaft bis 2035 auf 1,8 Billionen US-Dollar, ein jährliches Plus von neun Prozent und damit deutlich mehr als das Wachstum beim globalen BIP. Der Markt erreicht damit eine Größenordnung, die mit der Halbleiterindustrie vergleichbar ist.

LEO-Satelliten: Geschwindigkeit macht den Unterschied

Satelliten in niedrigen Erdorbits, so genannte Low-Earth-Orbit-Systeme (LEO), spielen eine Schlüsselrolle für Konnektivität in der künftigen Raumfahrtökonomie. Da sie nur wenige hundert Kilometer über der Erde kreisen, sinken die Signallaufzeiten deutlich: Statt 400 bis 700 Millisekunden bei GEO-Satelliten liegen sie bei LEO zwischen 20 bis 50 Millisekunden. Latenzsensible Anwendungen wie Videokonferenzen, Online-Gaming oder autonome Fahrzeuge profitieren von dieser Geschwindigkeit. Auch für Mobilfunk-Backhaul, die Anbindung entlegener Regionen oder die Versorgung von Schiffen und Flugzeugen eröffnen sich neue Möglichkeiten. Netzarchitekturen müssen daher Auch für Mobilfunk-Backhaul künftig den Mix aus terrestrischen und orbitalen Verbindungen beherrschen. Latenz-Management wird zur Kernaufgabe, etwa durch gezieltes Routing von Echtzeitanwendungen über LEO, während weniger kritische Daten über GEO laufen.

Optimierung durch Forschung und Kooperation

Damit LEO-Netze zwischen Himmel und Erde ihr Potenzial entfalten, braucht es intelligente Steuerung. Daran arbeitet DE-CIX gemeinsam mit dem DLR im ESA-Projekts OFELIAS: Ziel ist es, adaptive Protokolle zu entwickeln, die die Netzauslastung intelligent optimieren und so Effekte wetterbedingter Abschattungen reduzieren. Statt Funk kommen im Projekt Laserlinks zum Einsatz, die zwar hohe Bandbreiten ermöglichen, jedoch anfällig für Nebel, Wolken und Regen sind. Flexible Netzarchitekturen, die Routing-Tabellen häufiger anpassen, und automatisierte Failover-Mechanismen sollen Daten unabhängig von meteorologischen Bedingungen zuverlässiger fließen lassen und Latenzzeiten möglichst minimal halten.

Marktpotenziale und strategische Bedeutung

Die wirtschaftlichen Aussichten derartiger Forschungen sind vielversprechend. Deloitte schätzt den Wert der LEO-Wirtschaft bis 2035 auf rund 312 Milliarden US-Dollar. Und auch Gartner sieht darin einen Milliardenmarkt. Zusammen mit den Prognosen von McKinsey und dem Weltwirtschaftsforum ergibt sich ein klares Bild: Der Weltraum entwickelt sich zu einem der größten Wachstumsmärkte der kommenden Jahrzehnte – von Rohstoffen über Datenservices bis hin zum Tourismus. Unternehmen wie Blue Origin befördern bereits zahlende Passagiere ins All.

Mobilfunk auf dem Mond

Wie konkret die Entwicklungen sind, zeigt auch das Beispiel Nokia. Das Unternehmen hat auf dem Mond ein 4G/LTE-Mobilfunknetz installiert. Es soll künftigen Missionen ermöglichen, Fahrzeuge, Standorte und Messstationen miteinander zu verbinden und Daten auszutauschen. Damit wird erstmals erprobt, wie sich Mobilfunkstandards, die sich auf der Erde etabliert haben, auch auf anderen Himmelskörpern bewähren. Das Projekt könnte den Weg bereiten für Marsmissionen, bei denen Kommunikation zwischen Fahrzeugen, Stationen und Astronauten essenziell ist.

KI und Rechenzentren im All

Über die reine Datenübertragung hinaus eröffnen sich neue Horizonte für Rechenzentren im Orbit. Erste Versuche haben gezeigt, dass künstliche Intelligenz bereits im All Daten vorverarbeiten und analysieren kann. Dadurch werden nur noch relevante Informationen zur Erde gesendet, was Bandbreite spart und Entscheidungen beschleunigt. Die Rahmenbedingungen im All sind dabei erstaunlich günstig. Energie kann durch Solarpaneele bereitgestellt werden, die Kühlung erfolgt durch die extrem niedrigen Temperaturen im Vakuum nahezu gratis. Eine von der Europäischen Union in Auftrag gegebene Machbarkeitsstudie kommt zu dem Ergebnis, dass bis 2050 Kapazitäten von bis zu einem Gigawatt realistisch sind. Das Potenzial wird auf mehrere Milliarden Euro geschätzt. Damit entsteht ein völlig neuer Infrastrukturtyp: Rechenzentren, die nicht am Boden, sondern im Orbit betrieben werden.

Zentraler Internetknoten im All

Wachsende Datenmengen aus dem All sind unverzichtbar für Erdbeobachtung, Klimamonitoring und Frühwarnsysteme. Schon heute lohnt es sich, Szenarien zur Integration satellitengestützter Daten in bestehende IT-Landschaften zu planen – etwa über direkte Cloud-Anbindungen oder die Erweiterung von MPLS- und SD-WAN-Strukturen. Aber um all diese Technologien zukünftig miteinander zu verbinden, braucht es effiziente Schnittstellen. Die direkte Zusammenschaltung von LEO-Konstellationen und terrestrischen Netzen am Space-IX, einem neutralen Internetknoten im Orbit, wird zur notwendigen zentralen Stellschraube für Performance, Resilienz und Latenz.

Satelliten, Clouds und Rechenzentren untereinander verbinden

So wie terrestrische Internet Exchanges (IXs) seit Jahrzehnten Netze miteinander verknüpfen, sollen sie zum Baustein für Konnektivität im All werden. DE-CIX bereitet den Aufbau dieser Infrastruktur vor. Ziel ist es, nicht nur Satelliten miteinander zu vernetzen, sondern Clouds, terrestrische Anwendungen und kommende Rechenzentren im Orbit. Dabei wird Space-IX wie ein klassischer IX funktionieren – mit Peering-Vereinbarungen, Routing-Policies und Interconnection-Strategien, wie sie aus dem Betrieb von der Erde bekannt sind. Neu ist lediglich das Umfeld: Statt Kabeln und Glasfaser dominieren hochdynamische LEO-Links und laserbasierte Verbindungen, die resiliente Architektur- und Redundanzkonzepte erfordern.

Terrestrische und orbitale Workloads flexibel orchestrieren

Überall dort, wo Netze entstehen, folgt Interconnection. Workloads müssen künftig so orchestriert werden, dass sie flexibel zwischen terrestrischen und orbitalen Rechenressourcen verteilt werden können. Monitoring-Tools und Automatisierungsansätze sind dafür zentrale Bausteine. Und Space-IX der nächste logische Schritt: zum einen, um den Datenraum zwischen Erde und Weltraum zu verbinden und zum anderen, um fragmentierte Netze auf einer interoperablen und neutralen Infrastruktur zusammenzuschalten.

Über den Autor

Ivo Ivanov ist seit 2022 Chief Executive Officer bei DE-CIX und Vorstandsvorsitzender der DE-CIX Group AG. Zuvor war Ivanov Chief Operating Officer bei DE-CIX und verantwortete darüber hinaus das internationale Geschäft des Internetknoten-Betreibers als Chief Executive Officer DE-CIX International. Ivanov verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung mit den rechtlichen und regulatorischen Aspekten der Internetwirtschaft.

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