Vergesst Starlink – die nächste Revolution beim Internet-Zugang könnte aus der Stratosphäre kommen. Während Elon Musks Satelliten-Armada bereits ihre Kreise im Orbit zieht, arbeitet ein internationales Konsortium an einer Alternative, die näher, günstiger und flexibler sein könnte: High-Altitude Platform Stations, kurz HAPS. Diese solarbetriebenen Drohnen schweben in etwa 20 Kilometern Höhe und sollen 5G-Internet bis in die entlegensten Winkel der Welt bringen.
Wer steckt hinter der Technologie?
Die treibenden Kräfte hinter HAPS sind vor allem japanische Tech-Giganten. Ein Konsortium aus Space Compass, NTT DOCOMO, NTT und SKY Perfect JSAT arbeitet unter der Ägide des National Institute of Information and Communications Technology (NICT) an der Technologie.
Aber auch andere Player mischen mit: Airbus hat mit dem Zephyr bereits einen solarbetriebenen Flieger entwickelt, der monatelang in der Stratosphäre ausharren kann. Saudi-Arabien testete im Februar 2024 erfolgreich ein System mit einem deutschen Grob-Flugzeug, und sogar deutsche Forscher der TH Wildau entwickeln innovative Ansätze mit Verbundflugzeugen, die sich erst in großer Höhe zu einer Formation zusammenfügen.
Die Weltfunkkonferenz 2023 hat dem Projekt bereits grünes Licht gegeben und spezielle Mobilfunk-Frequenzbänder für HAPS als internationalen Standard anerkannt. Das bedeutet: Die Weichen sind gestellt, und die Technologie ist keine Science-Fiction mehr.
NASA Foto/Carla Thomas
So funktionieren die fliegenden Funkmasten
Das Prinzip klingt eigentlich simpel: Unbemannte Fluggeräte – entweder in Drohnenform mit riesigen Flügeln oder als Luftschiffe – positionieren sich in der Stratosphäre, also in etwa 18 bis 25 Kilometern Höhe. Dort oben, weit über dem Wetter und den meisten Turbulenzen, schweben sie dank Solarenergie praktisch unbegrenzt und funken 5G-Signale zur Erde.
Ein einzelnes HAPS kann dabei einen Radius von bis zu 200 Kilometern abdecken – das entspricht einer Fläche von über 125.000 Quadratkilometern. Zum Vergleich: Die gesamte Fläche Bayerns liegt bei etwa 70.000 Quadratkilometern. Mit nur einem Fluggerät könnte man also theoretisch ganz Bayern plus Baden-Württemberg versorgen.
Die Technik dahinter nennt sich „direct-to-device“ (D2D): Euer Smartphone kann direkt mit dem HAPS kommunizieren, ohne dass ihr spezielle Geräte braucht. Die Signale werden über sogenannte nicht-terrestrische Netzwerke (NTN) verteilt – im Grunde ein 5G-Netz, das nicht von Sendemasten am Boden, sondern von oben kommt.
Warum HAPS besser als Satelliten sein könnten
Starlink und andere Satelliten-Systeme kreisen in mindestens 550 Kilometern Höhe, geostationäre Satelliten sogar in über 35.000 Kilometern. Das schafft zwei Probleme: Erstens gibt es eine spürbare Verzögerung (Latenz) bei der Datenübertragung – die Signale müssen schließlich eine riesige Strecke zurücklegen. Zweitens sind Satelliten-Systeme extrem teuer in der Entwicklung und im Betrieb.
HAPS haben hier klare Vorteile: Mit nur 20 Kilometern Höhe ist die Latenz minimal – Videotelefonate und Online-Gaming funktionieren praktisch ohne Verzögerung. Die Entwicklungskosten sind deutlich niedriger als bei Satelliten, und wenn ein HAPS gewartet oder aufgerüstet werden muss, fliegt es einfach zurück zur Basis. Bei einem Satelliten im Orbit ist das nicht ganz so einfach.
Ein weiterer Pluspunkt: HAPS können schnell dorthin geschickt werden, wo sie gebraucht werden. Nach Naturkatastrophen, bei Großveranstaltungen oder in Krisengebieten lassen sie sich binnen Stunden einsetzen und stellen die Kommunikation wieder her.
Was bringt die Technologie konkret?
Die Zahlen sind beeindruckend: Schätzungsweise 2,2 Milliarden Menschen weltweit haben immer noch keinen oder nur extrem eingeschränkten Internet-Zugang. Die meisten leben in abgelegenen Regionen, wo der Ausbau klassischer Infrastruktur unwirtschaftlich ist – denkt an entlegene Inseln, Wüstengebiete, Regenwälder oder Bergregionen.
Genau hier kommen HAPS ins Spiel. Im Oktober 2023 demonstrierte Softbank bereits erfolgreich ein 5G-Videotelefonat zwischen Japan und Ruanda über ein HAPS-System. Saudi-Arabien testete die Technologie im Februar 2024 an der Westküste und versorgte dabei 450 Quadratkilometer mit 5G – ein Gebiet, in dem klassische Mobilfunkmasten nie wirtschaftlich zu betreiben wären.
Aber es geht nicht nur um Entwicklungsländer. Auch in Deutschland gibt es noch immer Funklöcher, besonders in ländlichen Regionen. HAPS könnten hier eine schnelle und kostengünstige Lösung bieten. Zudem sind die Systeme perfekt für maritime Überwachung geeignet: Ein HAPS in 16 bis 18 Kilometern Höhe kann Schifffahrtsrouten über bis zu 300 Kilometer Entfernung überwachen und gleichzeitig Kommunikation bereitstellen.
Wann geht’s los?
Die Entwicklung läuft bereits auf Hochtouren. Tests für 2026 sind fest eingeplant, und das japanische Konsortium peilt eine kommerzielle Einführung zur Weltausstellung 2025 in Osaka an – wobei dieser Termin wohl eher 2026 bedeutet. Saudi-Arabien will die Technologie im Rahmen seiner Vision 2030 flächendeckend einsetzen.
Airbus fliegt mit dem Zephyr bereits regelmäßig Testmissionen, und auch Airspan Networks hat kürzlich eine Partnerschaft mit Space Compass angekündigt, um 5G-Technologie für HAPS weiterzuentwickeln. Die deutschen Forscher aus Wildau arbeiten noch an Grundlagenforschung, rechnen aber damit, dass ihre Verbundflugzeuge in einigen Jahren einsatzbereit sein könnten.
Wo liegen die Herausforderungen?
Natürlich ist nicht alles eitel Sonnenschein. Die größte Hürde ist der Aufstieg: Die HAPS-Fluggeräte müssen extrem leicht sein und riesige Spannweiten haben, um energieeffizient in 20 Kilometern Höhe zu schweben. Doch genau diese Konstruktion macht sie anfällig für Turbulenzen beim Durchfliegen der unteren Luftschichten.
Hier setzen die deutschen Forscher mit ihrem Verbundflugzeug-Konzept an: Mehrere kleinere Flugzeuge starten einzeln, fliegen durch die turbulente Troposphäre und verbinden sich erst in der ruhigen Stratosphäre zu einem größeren System. Das klingt futuristisch, ist aber technisch machbar.
Ein weiteres Thema ist die Regulierung: Frequenzbänder müssen international koordiniert werden, Flugrouten genehmigt, Sicherheitsstandards entwickelt. Die Weltfunkkonferenz hat 2023 wichtige Weichen gestellt, aber es bleibt noch viel zu tun.
Fazit: Eine ernstzunehmende Alternative
HAPS sind keine Zukunftsmusik mehr, sondern eine ausgereifte Technologie, die in den nächsten Jahren kommerziell verfügbar sein wird. Sie könnten tatsächlich das fehlende Puzzleteil sein, um endlich wirklich jeden Menschen auf diesem Planeten ans Internet anzuschließen.
Ob sich HAPS gegen Starlink und andere Satelliten-Systeme durchsetzen oder ob beide Technologien nebeneinander existieren werden, bleibt abzuwarten. Vermutlich wird es auf einen Mix hinauslaufen: Satelliten für weltweite Grundversorgung, HAPS für flexible Einsätze und spezielle Anwendungsfälle, klassische Mobilfunkmasten für dicht besiedelte Gebiete.
Klar ist: Die Zeiten, in denen entlegene Regionen oder Krisengebiete von digitaler Teilhabe ausgeschlossen waren, könnten bald vorbei sein. Und das ist eine richtig gute Nachricht.
