Wenn Sie eine Website in den USA aufrufen, dauert es weniger als einen Wimpernschlag, bis die Daten bei Ihnen ankommen. Was dabei kaum jemand vor Augen hat: Ein großer Teil dieser Strecke führt durch Glasfaserkabel am Meeresboden. Satelliten spielen bei der weltweiten Datenübertragung ebenfalls eine Rolle. Aber den weitaus größten Teil des internationalen Datenverkehrs übernehmen die Unterseekabel. Hunderte dieser Leitungen verbinden die Kontinente miteinander.
Damit bilden Unterseekabel eine der wichtigsten Infrastrukturen des Internets. Sie transportieren gewaltige Datenmengen über die Ozeane und verbinden Rechenzentren, Unternehmen und Millionen von Nutzern auf verschiedenen Kontinenten. Wie funktioniert ein Unterseekabel eigentlich? Wie gelangen Daten über Tausende Kilometer durch den Atlantik, und warum ist diese unscheinbare Infrastruktur inzwischen auch für Wirtschaft und Sicherheit von großer Bedeutung? Darum geht es in diesem Beitrag.
Wie funktioniert ein Unterseekabel?
Ein modernes Unterseekabel, auch Seekabel oder Datenkabel im Meer genannt, besteht in seinem Kern aus Glasfasern. Durch diese hauchdünnen Fasern werden digitale Informationen als Lichtsignale über Tausende Kilometer übertragen. Die Daten gelangen dabei tatsächlich durch das Glas der Faser von einem Kontinent zum anderen. Diese Technik ermöglicht eine enorme Übertragungskapazität und gehört deshalb bis heute zum Rückgrat des internationalen Internets.
Satellitenverbindungen erfüllen andere Aufgaben und können Daten ebenfalls über große Entfernungen übertragen. Bei der verfügbaren Übertragungskapazität und der Effizienz für große Datenmengen haben Glasfaserverbindungen über den Meeresboden jedoch enorme Vorteile. Genau deshalb sind die Ozeane von einem unsichtbaren Netz aus Datenverbindungen durchzogen.
Der Aufbau eines solchen Kabels wirkt zunächst erstaunlich unspektakulär. In großen Meerestiefen kann ein Unterseekabel ungefähr den Durchmesser eines Gartenschlauchs haben. In Küstennähe sind die Anforderungen deutlich höher. Dort können Anker, Fischereigeräte und andere mechanische Einwirkungen das Kabel gefährden. Deshalb erhalten die Leitungen in diesen Bereichen zusätzliche Schutzschichten und werden teilweise in den Meeresboden eingebracht.
Im Inneren liegen die Glasfasern, durch die die eigentliche Datenübertragung erfolgt. Hinzu kommen weitere Schichten, die für die elektrische Versorgung und den mechanischen Schutz notwendig sind. Eine leitfähige Schicht aus Kupfer transportiert elektrische Energie zu den Verstärkern entlang der Kabelstrecke. Diese Signalverstärker, sogenannte Repeater, sorgen dafür, dass die optischen Signale nach langen Übertragungsstrecken wieder aufbereitet werden.
Um diesen empfindlichen Aufbau herum liegen Schutzschichten aus Kunststoff und bei stärker geschützten Kabeltypen zusätzlich Stahldrähte. Sie müssen das Kabel gegen die mechanischen Belastungen beim Verlegen und gegen die Bedingungen am Meeresboden schützen. So entsteht aus wenigen hauchdünnen Glasfasern eine Leitung, die Tausende Kilometer unter Wasser überstehen muss.
Wie Daten als Licht durch das Kabel reisen
Die eigentliche Übertragung funktioniert über Laserimpulse. An einem Ende des Kabels wandeln optische Sender elektrische Signale in Lichtimpulse um, die dann durch die Glasfaser geschickt werden. Weil Licht innerhalb der Faser praktisch verlustfrei reflektiert wird, legen die Signale auch nach tausenden Kilometern noch nahezu mit Lichtgeschwindigkeit zurück. Damit das Signal über so große Distanzen nicht schwächer wird, sitzen entlang der Strecke in regelmäßigen Abständen Verstärker, die es wieder auffrischen. Diese Verstärker benötigen Strom, weshalb das Kupferrohr im Inneren des Kabels nicht nur Schutz bietet, sondern auch die Energieversorgung entlang der gesamten Strecke sicherstellt.
Die Leistungsfähigkeit moderner Unterseekabel ist schwer vorstellbar. In einem einzigen Kabel können mehrere Glasfaserpaare zusammengefasst sein, über die gleichzeitig gewaltige Datenmengen übertragen werden. Die Begrenzung liegt deshalb längst nicht mehr darin, ob ein Kabel überhaupt genug Daten transportieren kann.
Interessanter ist die Frage, wie viele dieser Verbindungen benötigt werden, um den ständig wachsenden internationalen Datenverkehr zuverlässig zu verteilen. Ein einzelnes Kabel ist dabei nur eine Verbindung innerhalb eines weltweiten Netzes aus vielen Datenautobahnen.
Zur Einordnung: Ein einziges solches Kabel kann theoretisch mehr Daten transportieren, als hunderttausende Haushalte gleichzeitig verbrauchen würden.
Warum fast das gesamte Internet unter Wasser läuft
Wer an das Internet denkt, hat meist WLAN-Router, Mobilfunkmasten oder Satelliten im Kopf. Tatsächlich läuft der überwiegende Teil des internationalen Datenverkehrs über genau diese Unterseekabel. Wenn Sie in Deutschland eine E-Mail in die USA schicken, ein Video von einem amerikanischen Server streamen oder mit jemandem in Asien videotelefonieren, nimmt diese Verbindung fast immer den Weg über den Meeresboden. Internet unter Wasser ist damit der Normalfall der globalen Kommunikation und keine Ausnahme.
Die Geschichte dieser Kabel reicht schon sehr weit zurück. Bereits 1858 wurde die erste transatlantische Telegrafenverbindung zwischen Europa und Nordamerika hergestellt, ein früher Vorläufer der heutigen Datenautobahnen. Was damals wenige Zeichen pro Minute übertrug, schafft heute in derselben Zeit Billionen von Datenpaketen. Inzwischen investieren nicht mehr nur klassische Telekommunikationsanbieter in solche Projekte. Auch Technologiekonzerne wie Google, Meta und Microsoft verlegen mittlerweile eigene Kabel, weil ihr Bedarf an schneller, verlässlicher Datenübertragung zwischen ihren globalen Rechenzentren stetig wächst.
Wie ein Seekabel überhaupt ins Meer kommt
Das Verlegen eines Unterseekabels ist ein logistisches Großprojekt. Spezialisierte Kabelschiffe bzw. Kabelleger transportieren riesige Trommeln mit hunderten Kilometern Kabel und lassen es kontrolliert auf dem Meeresgrund ab, während sie sich langsam entlang der geplanten Route bewegen. In Küstennähe und auf dem Kontinentalschelf wird das Kabel häufig zusätzlich in den Meeresboden eingepflügt, um es vor Fischernetzen, Ankern und Strömungen zu schützen. In der Tiefsee dagegen liegt es meist einfach auf dem Grund, da dort die Gefahr mechanischer Beschädigung deutlich geringer ist.
Ein solches Projekt dauert je nach Länge und Wetterlage mehrere Monate und kostet, abhängig von Strecke und Kapazität, oft mehrere hundert Millionen Dollar. Die Lebensdauer eines fertigen Kabels wird üblicherweise mit etwa 25 Jahren kalkuliert, danach lässt die Leistungsfähigkeit der Komponenten spürbar nach, oder das Kabel wird durch modernere Technik ersetzt.
Am Ende seiner Reise taucht das Unterseekabel wieder aus dem Meer auf. In der Landing Station werden die optischen Signale an das landgestützte Glasfasernetz übergeben. Von außen sieht ein solches Gebäude meist unscheinbar aus.
Technisch ist dieser Übergang aber ein sehr wichtiger Knotenpunkt. Hier treffen internationale Verbindungen auf die Netze eines Landes. Genau deshalb gehören Landing Stations zur kritischen digitalen Infrastruktur und müssen entsprechend geschützt und abgesichert werden.
Solche Stationen liegen oft bewusst abgelegen. Von dort aus verzweigen sich die Daten in die klassischen Backbone-Netze, über die sie schließlich bei Internetanbietern, Rechenzentren und letztlich bei Ihnen zu Hause ankommen.
Was einem Seekabel im Meer gefährlich werden kann
Trotz ihrer robusten Bauweise sind Unterseekabel keineswegs unverwundbar. Die häufigste Schadensursache sind Fischereischleppnetze und Schiffsanker, die versehentlich über den Meeresboden gezogen werden und dabei ein Kabel beschädigen oder ganz durchtrennen.
Auch Erdbeben, unterseeische Erdrutsche und starke Strömungen können Kabel beschädigen, insbesondere in geologisch aktiven Regionen. Selbst Haie sind in der Vergangenheit vereinzelt für Schäden verantwortlich gewesen, wobei solche Fälle nach Angaben von Branchenexperten für deutlich weniger als ein Prozent aller Störungen verantwortlich sind.
Damit einzelne Schäden nicht gleich zum Totalausfall führen, sind die wichtigsten Regionen der Welt heute durch mehrere parallele Kabel miteinander verbunden. Fällt eine Leitung aus, wird der Datenverkehr in der Regel automatisch über andere Routen umgeleitet, oft ohne dass Nutzerinnen und Nutzer davon überhaupt etwas bemerken. Bei besonders wichtigen, aber weniger abgesicherten Verbindungen kann ein Kabelausfall dagegen durchaus spürbare Folgen haben, etwa deutlich langsamere Verbindungen oder größere Umwege für den Datenverkehr.
Ein beschädigtes Unterseekabel lässt sich nicht wie eine defekte Internetleitung an Land kurzfristig austauschen. Zunächst muss die Bruchstelle lokalisiert werden. Anschließend fährt ein spezialisiertes Reparaturschiff zur entsprechenden Stelle, holt das Kabel vom Meeresboden und bringt den beschädigten Abschnitt an Bord.
Erst dort kann die defekte Stelle herausgetrennt und durch ein neues Stück ersetzt werden. Bei mehreren tausend Metern Wassertiefe wird aus einem technischen Defekt deshalb schnell ein logistisches Großprojekt.
Bei Kabeln in mehreren tausend Metern Wassertiefe kann allein das Auffinden und Bergen mehrere Tage dauern, bei größeren Schäden oder schlechtem Wetter zieht sich eine vollständige Reparatur nicht selten über Wochen bis Monate hin.
Unterseekabel Sabotage: Warum das Thema plötzlich sicherheitspolitisch brisant ist
In den vergangenen Jahren ist zu den klassischen Gefahren ein neues, politisch aufgeladenes Risiko hinzugekommen. So wurden in der Ostsee mehrfach Unterseekabel und Stromverbindungen beschädigt, unter anderem die Verbindung Estlink 2 zwischen Finnland und Estland sowie das Datenkabel C-Lion1 zwischen Finnland und Deutschland.
In mehreren Fällen gerieten Tanker der sogenannten russischen Schattenflotte unter Verdacht, mit ihren Ankern gezielt oder zumindest billigend in Kauf genommen über Kabeltrassen gefahren zu sein. Finnische Behörden erhoben inzwischen Anklage wegen schwerer Sabotage gegen die Besatzung eines dieser Schiffe.
Die NATO reagierte auf die Häufung solcher Vorfälle mit verstärkter Überwachung der Ostsee und einer engeren Abstimmung zwischen den Anrainerstaaten. Sicherheitsexperten betonen dabei, dass sich die gesamte maritime Infrastruktur kaum vollständig schützen lässt. Wichtiger sei es, ausreichende Verbindungen und schnelle Reparaturmöglichkeiten aufzubauen, damit einzelne Angriffe nicht zu einem echten Ausfall kritischer Kommunikations- und Energieinfrastruktur führen.
Genau das unterscheidet die Ostsee-Vorfälle von einem klassischen Kabelschaden durch einen Fischkutter: Hier geht es um die Frage, wie verwundbar digitale Infrastruktur in einem angespannten geopolitischen Umfeld tatsächlich ist.
Was diese Kabel für unseren Alltag bedeuten
Die wenigsten Menschen denken beim Surfen im Internet an ein Kabel am Grund des Atlantiks. Genau das macht die Unterseekabel zu einer der unsichtbarsten und gleichzeitig wichtigsten Infrastrukturen unserer digitalen Welt. Ohne sie gäbe es kein schnelles internationales Internet, keine globalen Videokonferenzen in Echtzeit und keine der Cloud-Dienste, auf die wir uns täglich verlassen.
Wie fragil oder robust diese Infrastruktur tatsächlich ist, hängt am Ende von genau den technischen und politischen Fragen ab, die in den vergangenen Jahren zunehmend öffentlich diskutiert werden: Wie viele redundante Verbindungen gibt es, wie schnell lassen sich Schäden reparieren und wie gut ist Europa darauf vorbereitet, dass diese Kabel künftig auch gezielt angegriffen werden könnten.
Wer sich näher dafür interessiert, wie technische Infrastruktur im Hintergrund unseres digitalen Alltags funktioniert und welche geopolitischen Fragen damit verbunden sind, findet in meinem Buch „Die Technik hinter den Schlagzeilen“ mehr über solche Zusammenhänge, von Halbleitern über Energieinfrastruktur bis zu genau dieser Art von digitaler Basisinfrastruktur.
Über den Autor
Gerd Weichhaus ist technischer Fachautor für verständliche technische Kommunikation. Er erstellt Fachbeiträge, Betriebsanleitungen und technische Dokumentationen und unterstützt Unternehmen dabei, komplexe technische Inhalte klar, präzise und praxisgerecht zu vermitteln. Mehr über den Autor