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Häufig gestellte FragenMulticore-Glasfaser: Revolutionierung der optischen Hochleistungskommunikation
14.04.2026
Im Zeitalter von KI, Cloud Computing, 8K-Video und 6G-Technologie explodiert die Nachfrage nach Hochgeschwindigkeits-, Kapazitäts- und latenzarmer Datenübertragung. Traditionelle Single-Core-Glasfasern, die lange das Rückgrat globaler Kommunikationsnetze bildeten, stoßen an ihre Grenzen (Shannon-Grenze) und können mit dem exponentiellen Wachstum des Datenverkehrs kaum noch Schritt halten. Hier kommt die Multicore-Glasfaser (MCF) ins Spiel – eine bahnbrechende Technologie, die mehrere unabhängige Lichtleiterkerne in einem einzigen Fasermantel vereint und damit eine neue Ära der optischen Kommunikation einläutet. Dieser Artikel beleuchtet die Multicore-Glasfaser aus verschiedenen Perspektiven: Definition, technische Grundlagen, Klassifizierung, praktische Anwendungen, globale Markttrends, technische Herausforderungen und Zukunftsaussichten. Er bietet einen umfassenden Leitfaden für Branchenexperten, Investoren und Technikbegeisterte.
Was ist eine Multicore-Glasfaser (MCF)?
Multicore-Lichtleitfaser (MCF) Multicore-Fasern (MCF) sind eine fortschrittliche Glasfasertechnologie, die zwei oder mehr separate optische Kerne in einer einzigen Mantelschicht integriert. Im Gegensatz dazu besitzen herkömmliche Einzelkernfasern nur einen Kern im Zentrum. Jeder Kern in einer MCF fungiert als unabhängiger Wellenleiter und ermöglicht so die parallele Übertragung mehrerer Datenströme über eine einzige Faser – eine Fähigkeit, die durch Raummultiplexverfahren (SDM) realisiert wird. Diese einzigartige Struktur vervielfacht die Übertragungskapazität der Faser grundlegend, ohne ihre physische Größe zu erhöhen. Dadurch ist sie ein entscheidender Vorteil in Anwendungsbereichen, in denen Platz, Gewicht und Installationskosten kritische Faktoren darstellen.
Im Gegensatz zu Einkernfasern, die ihre Kapazität durch höhere Signalgeschwindigkeit oder Wellenlängenmultiplex (WDM) steigern, nutzt die Multicore-Faser (MCF) die räumliche Trennung der Kanäle. Dadurch lassen sich die Kapazitätsengpässe von Einkernfasern durch einfaches Hinzufügen weiterer Kerne überwinden. So entsteht eine Art „mehrspurige Datenautobahn“ für die Übertragung, anstatt eine einzelne Spur zu verbreitern. Beispielsweise kann eine 24-kernige MCF theoretisch die 24-fache Kapazität einer Einkernfaser mit gleichem Manteldurchmesser erreichen, vorausgesetzt, die Signalinterferenzen zwischen den Kernen sind minimal.
Technische Grundlagen von Multicore-Glasfasern
Das Kernprinzip von Multicore-Glasfasern beruht auf dem Raummultiplexverfahren (SDM). Dabei wird der Raum innerhalb des Fasermantels genutzt, um mehrere unabhängige Übertragungskanäle zu erzeugen. Jeder Kern der Multicore-Glasfaser ist so ausgelegt, dass er Lichtsignale unabhängig leitet. Durch sorgfältige Abstimmung der Kernabstände und Optimierung des Brechungsindex wird das Übersprechen zwischen den Kernen minimiert – die größte technische Herausforderung bei der Entwicklung von Multicore-Glasfasern. Übersprechen tritt auf, wenn Lichtsignale von einem Kern in einen anderen gelangen, was die Signalqualität verschlechtert und die Übertragungseffizienz reduziert.
Um Übersprechen zu minimieren, setzen Hersteller zwei zentrale Designstrategien ein: die Optimierung des Kernabstands und die Verwendung von Gräben. Durch Vergrößerung des Abstands zwischen den Kernen oder Hinzufügen eines Grabens mit niedrigem Brechungsindex um jeden Kern wird die Isolation zwischen den Kernen verbessert und somit der Signalverlust reduziert. Darüber hinaus gewährleisten fortschrittliche Fertigungstechnologien wie das digitale Ziehen von Kernen und die submikrometergenaue Kernplatzierung eine gleichmäßige Kerngeometrie und einen stabilen Kernabstand über die gesamte Faserlänge. Dies minimiert Übersprechen zusätzlich und sichert eine gleichbleibende Leistung.
Eine weitere entscheidende Komponente der MCF-Technologie ist der Fan-In/Fan-Out-Wandler, der als Brücke zwischen Multicore-Fasern und herkömmlichen Singlecore-Fasersystemen fungiert. Dieser Wandler verteilt (Fan-Out) Signale einer einzelnen MCF effizient auf mehrere Singlecore-Fasern oder bündelt (Fan-In) Signale mehrerer Singlecore-Fasern in einer einzigen MCF und ermöglicht so die nahtlose Integration in bestehende optische Infrastrukturen. Hochwertige Fan-In/Fan-Out-Wandler zeichnen sich durch geringe Dämpfung (
Klassifizierung von Multicore-Glasfasern
Multicore-Glasfasern lassen sich anhand mehrerer Schlüsselkriterien klassifizieren, darunter die Anzahl der Kerne, die Kernanordnung und die Betriebsart, die jeweils auf spezifische Anwendungsszenarien zugeschnitten sind:
1. Klassifizierung nach Anzahl der Bohrkerne
Dies ist die gebräuchlichste Klassifizierungsmethode, wobei MCFs in verschiedenen Kernanzahlen erhältlich sind, um unterschiedlichen Kapazitätsanforderungen gerecht zu werden:
- Low-Core-MCF (2–4 Kerne): Ideal für Anwendungen mit moderatem Kapazitätsbedarf, wie z. B. 5G-Backhaul und Kurzstrecken-Metronetze. Das japanische Unternehmen NTT hat 4-Kern-MCFs entwickelt, die die physische Größe herkömmlicher Einzelkernfasern aufweisen und so eine nahtlose Erweiterung der bestehenden Infrastruktur ohne Änderung der Bereitstellungsausrüstung ermöglichen.
- Mid-Core MCF (7–12 Kerne): Weit verbreitet in Rechenzentren und regionalen Backbone-Netzwerken. Insbesondere 7-Kern-MCFs sind aufgrund ihrer Ausgewogenheit zwischen Kapazität, Kosten und Kompatibilität mit bestehenden Fan-In/Fan-Out-Geräten für hochdichte Verbindungen beliebt.
- Hochleistungs-MCF (19–24+ Kerne): Konzipiert für Szenarien mit extrem hoher Kapazität, wie z. B. KI-Rechenzentren, Supercomputing-Cluster und Weitverkehrsnetze. Im März 2026 erreichte Chinas CICT mit einer 24-Kern-MCF einen Weltrekord von 2,5 Pb/s Echtzeitübertragung. Dies entspricht dem Herunterladen von 14.000 4K-Filmen à 20 GB in einer Sekunde.
2. Klassifizierung nach Kernanordnung
Die Anordnung der Kerne innerhalb des Mantels beeinflusst die Signalisolation, die Fasergröße und die Komplexität der Herstellung:
- Ringanordnung: Die Kerne sind kreisförmig um eine Mittelachse angeordnet, wodurch der Kernabstand maximiert und das Übersprechen minimiert wird. Diese Bauweise wird häufig bei Multicore-Fasern mit hoher Kernanzahl für die Weitverkehrsübertragung eingesetzt.
- Rasteranordnung: Die Kerne sind in einem rechteckigen oder hexagonalen Raster angeordnet, was eine höhere Kerndichte auf kleinem Raum ermöglicht. Diese Bauweise eignet sich besonders für Rechenzentrumsverbindungen, bei denen Platzeffizienz entscheidend ist.
3. Klassifizierung nach Betriebsart
MCFs können auch anhand der Anzahl der von jedem Kern unterstützten Modi kategorisiert werden:
- Single-Mode-MCF (SM-MCF): Jeder Kern unterstützt nur einen Ausbreitungsmodus und bietet dadurch geringe Signalstreuung und hohe Übertragungsqualität. Dies ist der gängigste Typ für Weitverkehrs- und Hochleistungsanwendungen, wie beispielsweise die 24-Kern-SM-MCF, die bei der rekordverdächtigen Übertragung des chinesischen CICT zum Einsatz kam.
- Multimode-MCF (MM-MCF): Jeder Kern unterstützt mehrere Ausbreitungsmodi, was eine noch höhere Kapazität, aber auch eine höhere Signalstreuung ermöglicht. Dieser Typ wird für Kurzstreckenanwendungen wie interne Verbindungen in Rechenzentren eingesetzt.
Globale Anwendungen von Multicore-Glasfasern
Multicore-Glasfasern revolutionieren zahlreiche Branchen, indem sie die Kapazitäts- und Platzbeschränkungen herkömmlicher Glasfasern überwinden. Ihre Anwendungsbereiche reichen von Telekommunikation und Rechenzentren über das Gesundheitswesen und die Luft- und Raumfahrt bis hin zur industriellen Sensorik, wobei die weltweite Verbreitung mit zunehmender technologischer Reife immer schneller voranschreitet.
1. Telekommunikation (Fern- und Stadtnetze)
Weitverkehrs- und Metronetze stellen den größten Anwendungsbereich für MCF dar, da sie dem explosionsartigen Datenverkehr am stärksten ausgesetzt sind. Herkömmliche Einzelkernfasern stoßen an ihre Kapazitätsgrenzen, wodurch MCF die einzig praktikable Lösung darstellt, um den Bedarf von 6G, KI und Cloud-Diensten zu decken. Beispielsweise haben die chinesischen Unternehmen CICT und Feiboer 24-Kern-MCF in ihren Backbone-Netzen implementiert und damit eine Übertragungskapazität von 2,5 Pb/s erreicht – ein Wert, der mit herkömmlicher Technologie 24 separate Einzelkernfasern erfordern würde. In Europa haben STL und Colt MCF im Londoner Metronetz erprobt und dessen Fähigkeit demonstriert, die Kapazität ohne Erweiterung der physischen Infrastruktur zu steigern.
Die von NTT entwickelten 4-adrigen Multicore-Fasern (MCFs) ermöglichen kosteneffiziente Netzwerkmodernisierungen. Diese MCFs haben die gleiche Größe wie herkömmliche Einzeladerfasern, sodass bestehende Schiffe und Pipelines weiter genutzt werden können, während die Übertragungskapazität vervierfacht wird. Eine einzelne Leitung, die zuvor 48 Einzeladerfasern transportierte, kann nun 48 4-adrige MCFs aufnehmen, wodurch sich die Gesamtzahl der Adern von 48 auf 192 erhöht.
2. Rechenzentren und Hyperscale-Computing
Rechenzentren, insbesondere Hyperscale-Einrichtungen für KI und Cloud Computing, benötigen hochdichte Verbindungen mit geringer Latenz. Multicore-Kabel (MCFs) erfüllen diese Anforderungen, indem sie Kabelvolumen, Gewicht und Bereitstellungskosten reduzieren. Laut einer Studie von Corning können 4-Kern-MCFs die Anzahl der Kabelverbindungen um 75 % verringern und die Installationszeit von End-to-End-Verbindungen um über 50 % verkürzen, während die Kapazität auf derselben Fläche vervierfacht wird. Unternehmen wie Google und AWS nutzen MCFs zur Optimierung ihrer Rechenzentrumsnetzwerke und unterstützen so den enormen Datentransferbedarf von KI-Trainingsclustern und Cloud-Diensten. Ein weltweit führender Anbieter von Glasfaserlösungen hat eine MCF-Lösung für Rechenzentren auf den Markt gebracht, die hochdichte Kabel und Steckverbinder integriert und die Serienproduktion von Fan-In/Fan-Out-Geräten ermöglicht. Diese Lösung reduziert das Volumen um über 75 % und trägt so den Platzbeschränkungen moderner Rechenzentren Rechnung.
3. Industrielle Sensorik und Luft- und Raumfahrt
Multicore-Fasern (MCFs) finden dank ihrer Fähigkeit, mehrere Messkanäle in einer einzigen Faser zu unterstützen, zunehmend Anwendung in verteilten Sensorsystemen. In der Öl- und Gasindustrie werden MCFs zur Temperatur- und Dehnungsmessung in Bohrlöchern eingesetzt und ermöglichen so die Echtzeitüberwachung der Pipelineintegrität. In der Luft- und Raumfahrt werden MCFs in Flugzeug- und Satellitensysteme integriert und bieten leichte, hochzuverlässige optische Verbindungen für Avionik- und Kommunikationssysteme.
Beispielsweise werden 7-Kern-MCFs mit Fan-In/Fan-Out-Bauelementen in verteilten Sensornetzwerken zur Pipelineüberwachung eingesetzt und bieten hohe Präzision und geringe Störungen. In der Robotik und industriellen Automatisierung ermöglichen MCFs kompakte, optische Mehrkanalverbindungen und verbessern so die Systemeffizienz und -zuverlässigkeit.
4. Gesundheitswesen und medizinische Bildgebung
Im Gesundheitswesen revolutionieren Multicore-Fasern (MCFs) die medizinische Bildgebung und Diagnostik durch kompakte, hochauflösende optische Sonden. Die Multicore-Struktur ermöglicht die mehrkanalige Lichtübertragung und -detektion und verbessert so die Genauigkeit von Bildgebungsverfahren wie Endoskopie und Konfokalmikroskopie. MCFs werden auch in Lasersystemen für minimalinvasive Eingriffe eingesetzt und bieten präzise Steuerung bei reduzierter Gewebeschädigung.
Globale Markttrends und GEO-Einblicke
Der globale Markt für Multicore-Glasfasern wächst rasant, angetrieben durch den steigenden Bandbreitenbedarf, den Ausbau von KI und Cloud Computing sowie den 6G-Netzausbau. Laut 360 Research Reports wurde der globale Markt für Multicore-Glasfasern im Jahr 2025 auf 1,58 Milliarden US-Dollar geschätzt und soll bis 2034 auf 10,31 Milliarden US-Dollar anwachsen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 23,19 % entspricht. Die wichtigsten regionalen Trends variieren und spiegeln Unterschiede in der Infrastrukturentwicklung, der Technologieakzeptanz und der Marktnachfrage wider.
1. Asien-Pazifik (APAC): Führende Technologie und Implementierung
Der asiatisch-pazifische Raum ist der größte und am schnellsten wachsende Markt für MCF (Multicore Fiber), angetrieben durch die führende Rolle Chinas, Japans und Südkoreas in der optischen Kommunikationstechnologie. China ist Vorreiter bei MCF-Innovationen, wobei Unternehmen wie Feiboer die Forschung und Entwicklung sowie den Einsatz dieser Technologien maßgeblich vorantreiben. Der Durchbruch von CICT bei der Übertragung von 2,5 Pb/s im März 2026 demonstrierte Chinas globale Führungsrolle in der MCF-Technologie, während Feiboer das erste inländische MCF-Pilotprojekt für Rechenzentren in China erfolgreich abgeschlossen hat. Das japanische Unternehmen NTT ist ein Pionier in der Entwicklung von 4-Kern-MCF für Upgrades, während südkoreanische Telekommunikationsbetreiber MCF für 5G- und 6G-Backhaul-Netze erproben.
Der APAC-Markt profitiert zudem von einer starken Regierungspolitik: China hat MCF in seinen neuen Plan zur Entwicklung der Informationsinfrastruktur aufgenommen, und Japan fördert MCF im Rahmen seiner nationalen Breitband- und 6G-Initiativen. Bis 2034 wird erwartet, dass der APAC-Markt über 50 % des globalen MCF-Marktanteils ausmachen wird.
2. Nordamerika: Nachfrage nach Hyperscale-Rechenzentren
Nordamerika ist ein Schlüsselmarkt für MCF, angetrieben durch die hohe Nachfrage nach Rechenzentrumsverbindungen von Hyperscale-Unternehmen wie Google, AWS und Microsoft. Im Jahr 2024 wurden in den USA über 4.300 Kilometer MCF für Metronetze, Hyperscale-Rechenzentren und 5G-Backhaul-Strecken verlegt, wobei landesweit 2.600 MCF-fähige optische Kommunikationsknoten installiert wurden. Amerikanische Forschungseinrichtungen haben über 5.050 MCF-Tests durchgeführt, mit dem Ziel, die SDM-Leistung zu verbessern und Übersprechen um über 21 % zu reduzieren.
Corning, ein US-amerikanischer Glasfaserriese, ist ein wichtiger Akteur auf dem nordamerikanischen MCF-Markt und bietet MCF-Lösungen mit hoher Dichte für Rechenzentren an. Der US-Markt profitiert zudem von starken Investitionen großer Netzbetreiber: Über 16 Telekommunikationsunternehmen investieren in den MCF-Ausbau und treiben so das Marktwachstum voran.
3. Europa: U-Bahn- und Industrieanwendungen
Europa konzentriert sich auf den Einsatz von MCF in U-Bahn-Netzen und industriellen Sensoranwendungen. STL und Colt haben MCF im Londoner U-Bahn-Netz erprobt und dessen Fähigkeit demonstriert, die Kapazität ohne Ausbau der physischen Infrastruktur zu erhöhen. Europäische Länder investieren zudem in MCF für industrielle Sensoranwendungen, insbesondere in der Öl- und Gasindustrie sowie der Luft- und Raumfahrt.
Der europäische Markt wird durch die Strategie des digitalen Binnenmarktes der EU unterstützt, die darauf abzielt, den Zugang zu Hochgeschwindigkeitsbreitband in der gesamten Region zu verbessern. Bis 2034 wird Europa voraussichtlich rund 20 % des globalen Marktanteils im Bereich mobiler Breitbandinternetdienste (MCF) ausmachen.
Technische Herausforderungen und Zukunftsaussichten
Aktuelle technische Herausforderungen
Trotz ihrer rasanten Entwicklung steht die Multicore-Glasfaser noch immer vor mehreren technischen Herausforderungen, die für eine breite Kommerzialisierung bewältigt werden müssen:
- Übersprechen zwischen den Kernen: Obwohl Designoptimierungen das Übersprechen reduziert haben, stellt die Restinterferenz bei Multicore-Funkmodulen mit hoher Kernanzahl weiterhin eine Herausforderung dar. Um dieses Problem zu mindern, werden fortschrittliche Signalverarbeitungstechnologien wie die digitale Signalentzerrung entwickelt.
- Fertigungspräzision: Die Herstellung von MCFs mit einheitlicher Kerngeometrie und stabilem Kernabstand erfordert eine Präzision im Submikrometerbereich, was die Fertigungskomplexität und -kosten erhöht. Laut 360 Research Reports berichten über 42 % der Anwender von Problemen mit der Fertigungspräzision bei MCF-Formaten.
- Spleißen und Ausrichten: Das Verbinden von Multicore-Fasern ist komplexer als bei Einzeladern, da jede Ader präzise ausgerichtet werden muss. Spezielle Spleißgeräte sind erforderlich, was die Installationskosten erhöht. Über 31 % der Netzbetreiber berichten von Installationsschwierigkeiten aufgrund der komplexen Ausrichtungsanforderungen.
- Kosten: MCFs und ihre Komponenten (Fan-In/Fan-Out-Geräte, spezialisierte Transceiver) sind derzeit teurer als herkömmliche Einzelkernfasern, was die Akzeptanz in preissensiblen Märkten einschränkt.
Zukunftsaussichten
Trotz dieser Herausforderungen ist die Zukunft der Multicore-Glasfaser vielversprechend, wobei mehrere wichtige Trends ihre Entwicklung prägen:
- Höhere Kernanzahlen: Die Forschung zur Entwicklung von MCFs mit mehr als 50 Kernen wird fortgesetzt, um die Übertragungskapazität weiter zu erhöhen. So haben Forscher beispielsweise ein Sagnac-Interferometer entwickelt, das komplexe Funktionen über mehr als 127 Kerne hinweg darstellen kann und damit den Weg für MCFs mit extrem hoher Kernanzahl ebnet.
- Kostenreduzierung: Mit zunehmender Reife der Fertigungstechnologie und der Erzielung von Skaleneffekten werden die Kosten für MCFs und Komponenten voraussichtlich sinken, was eine breite Anwendung fördert. Fortschritte in der Fertigung von Fan-In/Fan-Out-Bauteilen, wie beispielsweise die Serienfertigung, werden die Kosten ebenfalls senken.
- Integration mit 6G: MCF wird eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung der 6G-Technologie spielen und die Anforderungen von 6G-Netzen hinsichtlich extrem hoher Kapazität, geringer Latenz und massiver Konnektivität erfüllen. Der 6G-Ausbau wird die Nachfrage nach MCF im kommenden Jahrzehnt weiter steigern.
- Neue Anwendungsgebiete: Es wird erwartet, dass MCFs in neue Bereiche wie Quantenkommunikation, Astrophotonik und tragbare Technologien Einzug halten werden. In der Astrophotonik werden MCFs in Teleskopen zur Strahlkombination und interferometrischen Spektroskopie eingesetzt und tragen so zu verbesserten astronomischen Beobachtungen bei.
Abschluss
Multicore-Glasfasern sind eine bahnbrechende Technologie, die die optische Kommunikationsbranche revolutioniert. Durch die Nutzung von Raummultiplexverfahren und Multicore-Design überwinden MCFs die Kapazitätsgrenzen herkömmlicher Singlecore-Fasern und ermöglichen so die für KI, Cloud Computing, 6G und andere digitale Technologien benötigte Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung mit hoher Kapazität. Von Weitverkehrsnetzen und Hyperscale-Rechenzentren bis hin zu Gesundheitswesen und industrieller Sensorik eröffnen MCFs branchenübergreifend neue Möglichkeiten.
Der globale Markt für Multicore-Filter (MCF) wächst rasant. Der asiatisch-pazifische Raum ist führend in Technologie und Implementierung, Nordamerika treibt die Nachfrage nach Rechenzentrumsanwendungen voran, und Europa konzentriert sich auf Anwendungsfälle im Metro- und Industriebereich. Obwohl technische Herausforderungen wie Übersprechen, Fertigungsgenauigkeit und Kosten weiterhin bestehen, arbeiten Forschung und Entwicklung an deren Lösung und ebnen so den Weg für eine breite Kommerzialisierung.
Mit dem Eintritt ins digitale Zeitalter wird die Multicore-Glasfaser eine immer wichtigere Rolle beim Aufbau der Kommunikationsinfrastruktur der nächsten Generation spielen. Ihre Fähigkeit, mehr Kapazität in einem kleineren und kostengünstigeren Paket bereitzustellen, macht sie zur Zukunft der optischen Kommunikation – einer Zukunft, in der Downloads von 14.000 4K-Filmen in einer Sekunde keine Fantasie mehr sind, sondern Realität.
