Wie funktioniert WLAN? Funkwellen, Router und warum Wände bremsen

Unsichtbar, lautlos und überall: In Wohnungen, Cafés, Zügen und Flughäfen sind Milliarden Geräte ohne ein einziges Kabel verbunden. Doch was fliegt da eigentlich zwischen Router und Handy durch die Luft?

Funk, aber für Daten

WLAN ist eine Form von Funk. Wie UKW-Radio oder Mobilfunk nutzt es elektromagnetische Wellen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten und Luft und teils auch Wände durchdringen. Nur trägt WLAN statt Musik oder Stimme digitale Daten: die Einsen und Nullen, aus denen Webseiten, Nachrichten und Videos bestehen.

Wie WLAN-Geräte miteinander sprechen, legt der Ingenieursstandard IEEE 802.11 fest, erstmals 1997 veröffentlicht. Die Wi-Fi Alliance, ein Industrieverband, prüft und zertifiziert Geräte, damit das Handy eines Herstellers mit dem Router eines anderen funktioniert. Neuere Versionen tragen griffige Namen wie Wi-Fi 6 und Wi-Fi 7.

Die Reise einer Webseite

Öffnest du eine Website, kommen die Daten per Kabel, Glasfaser oder Mobilfunk bei einem Modem an. Der Router, oft im selben Gerät, ermittelt, für welches Gerät sie bestimmt sind, und wandelt sie in Funksignale um. Die Antenne im Handy fängt sie auf, decodiert sie und reicht die Daten an den Browser weiter. Antwortet das Handy, etwa mit der Anfrage nach der nächsten Seite, läuft alles umgekehrt.

Wie eine Welle Information trägt

Eine Funkwelle allein trägt keine Botschaft. Um Daten zu senden, verändert der Sender die Welle – das nennt man Modulation. WLAN ändert dabei die Stärke der Welle und ihren Takt (die Phase) in sehr feinen Stufen. Jede Kombination steht für eine Gruppe von Bits. Modernes WLAN packt 10 oder mehr Bits in eine einzige Änderung und ändert die Welle millionenfach pro Sekunde.

Außerdem teilt WLAN seinen Kanal in viele schmale Unterkanäle, die gleichzeitig genutzt werden – das Verfahren heißt OFDM. Wird ein Unterkanal gestört, kommen die anderen trotzdem durch. Neuere Standards erlauben dem Router, mit mehreren Geräten zugleich zu sprechen und über mehrere Antennen parallele Datenströme zu senden.

2,4, 5 und 6 GHz: Reichweite oder Tempo?

WLAN arbeitet in einigen Frequenzbändern:

• 2,4 GHz: längere Wellen, größere Reichweite, besser durch Wände – aber das Band ist schmal und voll, geteilt mit Bluetooth, Babyfonen und Mikrowellen.
• 5 GHz bietet viel mehr Platz für breite, schnelle Kanäle, doch die kürzeren Wellen werden leichter blockiert.
• 6 GHz, freigegeben für Wi-Fi 6E und Wi-Fi 7, ist das breiteste und freieste Band und liefert auf kurze Distanz die höchsten Geschwindigkeiten.

Warum das Signal einbricht

Funkwellen werden mit der Entfernung schwächer, und jedes Hindernis kostet. Beton, Ziegel und Metall schlucken oder reflektieren das Signal; Spiegel, Kühlschränke und sogar Aquarien stören, weil Wasser diese Frequenzen gut absorbiert. Nachbarrouter auf demselben Kanal erzeugen Störungen, und viele Geräte an einem Router teilen sich dessen Kapazität.

Den Router zentral und erhöht aufzustellen, fern von dicken Wänden und Metall, bringt oft mehr als ein schnellerer Tarif. In großen Wohnungen nutzen Mesh-Systeme mehrere Geräte, die das Signal von Raum zu Raum weiterreichen.

Kurz gesagt

• WLAN überträgt Daten als Funkwellen nach dem Standard IEEE 802.11.
• Der Router macht aus Internetdaten Funksignale; die Antenne im Gerät wandelt sie zurück.
• Daten stecken in millionenfachen Änderungen von Stärke und Takt der Welle pro Sekunde.
• 2,4 GHz reicht weiter; 5 und 6 GHz sind schneller, aber wandempfindlicher.
• Wände, Metall, Wasser und Nachbarnetze schwächen das Signal.
• Ein zentraler, freier Standort des Routers verbessert die Abdeckung oft deutlich.