Wie Li-Fi funktioniert – Internet per Lichtsignal

Was ist Li-Fi?

Li-Fi, kurz für Light Fidelity, ist eine drahtlose Kommunikationstechnologie, die Licht von LEDs oder Laserdioden verwendet, um Daten zu übertragen, anstatt der Funkwellen, auf die Wi-Fi angewiesen ist. Der Begriff wurde erstmals von dem Physiker Harald Haas während eines TEDGlobal-Vortrags 2011 in Edinburgh geprägt. Das Konzept ist täuschend einfach: Eine Lichtquelle schnell genug ein- und ausschalten – millionenfach pro Sekunde – und man kann riesige Mengen digitaler Informationen kodieren, die für das menschliche Auge unsichtbar sind.

Am Empfangsende nimmt ein Photodetektor diese schnellen Lichtimpulse auf und wandelt sie wieder in elektrische Signale um, die ein Gerät verstehen kann. Das Ergebnis ist eine drahtlose Datenverbindung, die herkömmliches Wi-Fi um Größenordnungen übertreffen kann.

Wie es tatsächlich funktioniert

Das Kernprinzip ist die Intensitätsmodulation. Ein LED-Treiber schaltet den Strom, der eine Leuchtdiode speist, mit extrem hohen Frequenzen ein und aus. Wenn die LED eingeschaltet ist, repräsentiert sie eine digitale 1; wenn sie ausgeschaltet ist, eine digitale 0. Da das Schalten Milliarden Mal pro Sekunde erfolgt, nimmt das menschliche Auge nur eine gleichmäßige Beleuchtung wahr – kein Flimmern.

Moderne Li-Fi-Systeme gehen über einfaches On-Off-Keying hinaus. Sie verwenden fortschrittliche Modulationsschemata wie Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM), um mehr Daten in jeden Lichtimpuls zu packen. Labordemonstrationen haben Übertragungsgeschwindigkeiten von über 224 Gbit/s erreicht, und eine im März 2026 in Advanced Photonics Nexus veröffentlichte Studie zeigte ein Chip-Scale-System mit einem 5×5-Array von Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers (VCSELs), das 362,7 Gbit/s erreichte – etwa die Hälfte der Energiekosten führender Wi-Fi-Technologien.

Warum Li-Fi wichtig ist

Drei Eigenschaften unterscheiden Li-Fi von funkbasiertem Wireless:

• Geschwindigkeit: Licht nimmt einen weitaus größeren Teil des elektromagnetischen Spektrums ein als Funkfrequenzen und bietet somit eine weitaus größere Bandbreite. Selbst frühe Tests in der Praxis des estnischen Startups Vélmenni erreichten 1 Gbit/s – etwa 100-mal schneller als typisches Wi-Fi.
• Sicherheit: Licht kann keine undurchsichtigen Wände durchdringen. Ein Li-Fi-Signal bleibt auf den Raum beschränkt, in dem es seinen Ursprung hat, was das Abhören von außen praktisch unmöglich macht.
• Keine HF-Interferenz: Da Li-Fi das überlastete Funkspektrum vermeidet, kann es sicher in Krankenhäusern, Flugzeugkabinen und Industrieanlagen betrieben werden, in denen elektromagnetische Interferenz ein Problem darstellt.

Anwendungen in der Praxis

Li-Fi hat das Labor bereits verlassen. Im Jahr 2018 testete BMW Li-Fi in einem Werk in München unter der Leitung des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts und untersuchte, wie lichtbasierte Verbindungen Kabel in der Fabrikhalle ersetzen könnten. Im selben Jahr führte die Kyle Academy in Schottland einen Pilotversuch mit Li-Fi-fähigem Internetzugang im Klassenzimmer durch.

Auch Militär- und Regierungsbehörden sind interessiert. Im Jahr 2025 brachte das US-amerikanische Unternehmen Terra Ferma Li-Fi-Produktlinien auf den Markt, die speziell für NATO- und US-Verteidigungsanwendungen entwickelt wurden, wo sichere, störungsresistente Kommunikation von entscheidender Bedeutung ist. Zukünftige Anwendungsfälle reichen von der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bis hin zu Smart-Building-Netzwerken, in denen LED-Deckenleuchten als Hochgeschwindigkeits-Zugangspunkte dienen.

Der IEEE-Standard dahinter

Im Juni 2023 ratifizierte das IEEE den 802.11bb-Standard und gab Li-Fi einen festen Platz in der Wi-Fi-Familie. Der Standard definiert Physical-Layer-Spezifikationen für Lichtkommunikation im Infrarotband von 800–1.000 nm und unterstützt Datenraten von 10 Mbit/s bis zu 9,6 Gbit/s. PureLiFi, ein von Harald Haas gegründetes Unternehmen, leitete die Task Force, die den Standard entwickelte.

Einschränkungen und Herausforderungen

Li-Fi wird Wi-Fi nicht ersetzen. Seine effektive Reichweite beträgt etwa 10 Meter, und es erfordert eine freie Sichtlinie zwischen Sender und Empfänger – jede physische Behinderung blockiert das Signal. Umgebungslicht kann den Empfang in der Nähe von Fenstern beeinträchtigen. Die LED-Lichtquelle muss eingeschaltet bleiben, damit die Verbindung funktioniert, und noch kein gängiges Smartphone oder Laptop verfügt über einen eingebauten Li-Fi-Empfänger.

Eine breitere Einführung erfordert auch dichte Netze von Zugangspunkten und Dual-Mode-Geräten, die je nach den Bedingungen nahtlos zwischen Wi-Fi und Li-Fi umschalten können – Hardware, die sich noch in der Entwicklung befindet.

Wie es weitergeht

Da die Nachfrage nach drahtloser Bandbreite explodiert – angetrieben durch Video-Streaming, Augmented Reality und Milliarden von vernetzten Geräten – wird der Platz im Funkspektrum knapp. Li-Fi bietet einen komplementären Weg, indem es das sichtbare und infrarote Lichtspektrum nutzt, das uns jedes Mal umgibt, wenn wir einen Schalter umlegen. Mit einem ratifizierten globalen Standard, sinkenden LED-Kosten und Laborgeschwindigkeiten von über 360 Gbit/s ist die Technologie näher denn je daran, reale Netzwerke zu beleuchten.