Marktbericht für optische Verbindungen: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Anwendung (Telekommunikation, Datenkommunikation), Produktkategorie (Kabelkonfektionen, Steckverbinder, Freiraumoptik, Glasfaser und Wellenleiter, Siliziumphotonik, PIC-basierte Verbindungen, optische Module), Verbindungsebene (Metro- und Weitverkehrsverbindungen, Leiterplatten- und Rack-Verbindungen, Chip- und Leiterplattenverbindungen), Fasermodus (Singlemode-Faser, Multimode-Faser), Datenrate (unter 10 Gbit/s, 10 bis 40 Gbit/s, 41 bis 100 Gbit/s, über 100 Gbit/s), Entfernung (unter 1 km, 1 bis 10 km, 11 bis 100 km, über 100 km) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika). Prognosen für 2024–2032.

Marktdynamik

Treiber des Marktes für optische Verbindungen

Steigende Investitionen in die Vernetzung von Rechenzentren und Glasfaserkommunikation

Ein entscheidender Faktor für das Wachstum von Glasfasernetzen und -kommunikation, insbesondere in Sektoren wie Rechenzentren, ist die Nachfrage auf dem globalen Markt für optische Verbindungen. Optische Verbindungen gehören zu den grundlegenden Bausteinen von Glasfaserkommunikationsnetzen. Zahlreiche Rechenzentrumsdienstleister haben begonnen, ihre Anlagen auszubauen und Serverarchitekturen auf Basis optischer Technologien einzuführen. Da der Datenbedarf stetig wächst, werden Dienstanbieter weiterhin nach umfassenden Glasfaserverbindungsoptionen suchen.

Hyperscale-Rechenzentren gehören zu den Hauptinvestoren im globalen Markt für optische Verbindungen. Diese Technologien werden von den meisten Hyperscale-Rechenzentren eingesetzt, die Online-Unternehmen wie Facebook, Google, Amazon und Microsoft unterstützen. Diese Hyperscale-Rechenzentren umfassen Millionen von Servern, die über Glasfasernetze zusammenarbeiten, um die enormen Datenmengen zu verarbeiten, die von den Nutzern benötigt werden.

Marktbeschränkungen für optische Verbindungen

Langsame Kommerzialisierung von Technologien im Bereich optischer Verbindungen

Zu den größten Herausforderungen auf dem globalen Markt für optische Verbindungen zählen die schleppende Kommerzialisierung und die Schwierigkeit, ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Leistung, Kosten und Effizienz zu finden. Verschiedene optische Verbindungstechnologien befinden sich derzeit in unterschiedlichen Phasen der Marktentwicklung. Der Markt verfügt über einige ausgereifte Technologien, darunter III-V-Quantentöpfe. Strukturen mit hohem Brechungsindexkontrast lassen sich in eine Vielzahl von Halbleiterdesigns integrieren. Die übrigen Technologien stecken jedoch noch in den Kinderschuhen und haben bisher keine signifikanten Investitionen erhalten, da die Verbesserung ihrer Leistung weiterhin höchste Priorität hat.

Ein weiteres Problem bei der Massenfertigung von ICs mit optischen Verbindungen ist die Inkompatibilität ausgereifter III-V-Halbleitermaterialien mit moderner CMOS-Technologie. Die Integration von Komponenten und die Herstellung dieser ICs mittels optischer Verbindungen erfordern hohe Präzision und fortschrittliche Technologien. Obwohl sich siliziumbasierte Technologien, die mit der aktuellen IC-Technologie kompatibel sind, für optische Verbindungen als effektiv erwiesen haben, ist ihre breite Akzeptanz noch nicht gegeben.

Marktchancen für optische Verbindungen

Wachstum der Datenkommunikation und Integration verschiedener Technologien

Eine der wichtigsten Anwendungen optischer Verbindungen liegt in Datenkommunikationsnetzen, darunter Rechenzentrumsnetze, drahtlose und kabelgebundene Zugangsnetze. Aufgrund des Wachstums von Cloud Computing erleben die derzeitigen, auf elektronischen Paketvermittlungsstellen basierenden Rechenzentrumsnetze einen exponentiellen Anstieg des Netzwerkverkehrs. Optische Verbindungen bieten eine mögliche Alternative mit hohem Durchsatz, geringer Latenz und niedrigem Stromverbrauch. Laut IEEE Communications könnten rein optische Netze den Energieverbrauch in Rechenzentren um bis zu 75 % senken. Auch in großen, von Unternehmen genutzten Rechenzentren besteht großes Interesse an der Einführung optischer Verbindungen. Aktuell wird die optische Technologie in Rechenzentren jedoch nur für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen eingesetzt, ähnlich wie Punkt-zu-Punkt-Verbindungen in früheren Telekommunikationsnetzen (opake Netze). Die Forschung an optisch vermittelten Verbindungen wird jedoch fortgesetzt.

Regionalanalyse

Der globale Markt für optische Verbindungstechnik ist in vier Regionen unterteilt: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik und LAMEA (Lateinamerika, Naher Osten und Afrika).

Asien-Pazifik dominiert den Weltmarkt

Der asiatisch-pazifische Raum ist der bedeutendste Anteilseigner am globalen Markt für optische Verbindungen und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 14,40 % wachsen. Haupttreiber dieses Wachstums sind die kontinuierlichen Entwicklungen in der Kommunikationstechnologie. Mehr als die Hälfte des weltweiten jährlichen Bedarfs an Glasfaserkabeln entfällt auf China. Die chinesischen Telekommunikationsnetzbetreiber haben Glasfaser in allen Bereichen der Telekommunikation eingesetzt, darunter Mobilfunknetze, FTTx sowie inner- und zwischenstädtische Verbindungen. Auch die chinesischen Regierungsbehörden nutzen Glasfasersysteme zur Unterstützung der nationalen Infrastruktur, darunter Flughäfen, Rechenzentren, Autobahnen, Eisenbahnstrecken und Pipelines, sowie für Unternehmen.

Beispielsweise haben die chinesischen Webscale-Giganten Tencent und Baidu Nokia zwei Aufträge für seine Data Center Interconnect (DCI)-Netzwerktechnologien erteilt. Tencent und Baidu werden ihre bereits bestehende enge Zusammenarbeit mit Nokia weiter ausbauen, um ihre softwaredefinierte DCI-Infrastruktur zu erweitern und die dynamische, massive optische Bandbreite zu erhalten, die sie für den wachsenden Cloud-Betrieb in China und den USA benötigen. Um die heimische Produktion zu fördern, hat die indische Regierung die Einfuhrabgabe für Glasfaserkabel um 10 bis 15 % erhöht. Der heimische Markt dürfte vor Herausforderungen stehen, bis die inländischen Hersteller ihre Produktion an die gestiegene Nachfrage anpassen können, obwohl die Glasfaserkabelhersteller die Erhöhung des Basiszolls für Glasfasern begrüßen.

Für Europa wird im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 12,28 % erwartet, was einem Umsatz von 7.268,64 Millionen US-Dollar entspricht. Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen aus den europäischen Telekommunikations- und Mikroelektronikbranchen erarbeiten derzeit einen strategischen Fahrplan für Basistechnologien zukünftiger Konnektivitätssysteme und -komponenten, der auf die nächste Generation von Telekommunikationsnetzen und -diensten abzielt. Diese Zusammenarbeit wird den Bereichen Hochleistungsrechnen, Künstliche Intelligenz (KI), Photonik, Internet der Dinge (IoT) und Cloud Computing zugutekommen. Darüber hinaus werden voraussichtlich Milliarden von Geräten durch 5G und 6G vernetzt, was die Digitalisierung von Branchen vorantreiben und die soziale und wirtschaftliche Entwicklung in verschiedenen Bereichen fördern wird. Der Fahrplan soll die Grundlage für eine langfristige europäische Technologieführerschaft im 5G-Zeitalter und darüber hinaus schaffen. Daher wird erwartet, dass diese Verbesserungen das Marktwachstum positiv beeinflussen.

Nordamerika wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein signifikantes Wachstum verzeichnen. Aufgrund der weitverbreiteten Internetnutzung und der stetig wachsenden Kommunikationsinfrastruktur zählen die USA zu den wichtigsten Wachstumstreibern des Marktes für optische Verbindungen. Diese Trends erfordern eine verbesserte Konnektivität, was die Nachfrage nach optischen Verbindungssteckern in den USA ankurbelt. Die Region beherbergt zahlreiche etablierte Unternehmen wie Amphenol Corporation, Cisco Systems, Molex, Inc. und Finisar Corporation, die das Marktwachstum fördern. Anbieter bauen ihre Marktanteile kontinuierlich durch Akquisitionen aus. So erwarb beispielsweise Cisco Systems, Inc. Acacia Communications, Inc., nachdem die Mehrheit der Acacia-Aktionäre der Transaktion zugestimmt hatte. Dank hoher Investitionen in den 5G-Ausbau gehören die Vereinigten Staaten auch zu den führenden Entwicklern und Investoren im 5G-Markt. Für 5G-Dienste in den USA haben Telekommunikationsunternehmen wie AT&T (USA) und T-Mobile verschiedene Initiativen gestartet. Der Ausrüstungssektor ist in den letzten Jahren trotz anhaltenden Outsourcings und verstärktem Wettbewerb durch US-amerikanische und ostasiatische Hersteller gewachsen.

Der Internetverkehr in Lateinamerika wird im Prognosezeitraum voraussichtlich drastisch ansteigen. Infolgedessen wird der Markt für optische Verbindungen durch den Bedarf an Glasfasertechnik angetrieben. Die digitale Revolution der Region fördert digitale Ökosysteme und deren Vernetzung. Darüber hinaus ist das Wachstum privater Verbindungen in der Region ein Zeichen für die tiefgreifende digitale Transformation von Unternehmen, die den Datenaustausch zwischen Organisationen verstärkt. Lateinamerika ist einer der Märkte für Internetdienste über Glasfasernetze und expandiert. Große Städte in Lateinamerika erhalten Angebote und schließen Verträge mit Unternehmen ab, die sich vernetzen und ihre Reichweite vergrößern möchten, da Glasfasernetze bei Telekommunikations- und Internetanbietern immer beliebter werden. Argentinien, Brasilien und Mexiko werden voraussichtlich den größten Beitrag zum regionalen Marktwachstum leisten. Aber auch Länder wie Chile und Uruguay bieten enormes Wachstumspotenzial.

Segmentanalyse

Der globale Markt für optische Verbindungen ist nach Typ und Anwendung segmentiert.

Nach Produkttyp ist der globale Markt in optische Transceiver, aktive optische Kabel (AOCS) und eingebettete optische Module (EOMS) unterteilt.

Das Segment der optischen Transceiver trägt am meisten zum Markt bei und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 13,43 % wachsen. Optische Transceiver sind kleine, leistungsstarke Geräte, die Daten sowohl empfangen als auch senden können. Glasfasern übertragen Daten als Lichtimpulse entlang einer Glasfaser, wodurch Informationen über große Entfernungen und mit sehr hohen Geschwindigkeiten übertragen werden. Der Transceiver eines Glasfasernetzes, der elektrische Signale in Lichtsignale und umgekehrt umwandelt, ist eine entscheidende Komponente. Netzwerkgeräte, die Signale senden und empfangen, können entweder extern angeschlossen oder intern integriert sein. Die weltweite Nachfrage nach optischen Transceivern wird durch steigende Investitionen in optische Geräte und das rasante Wachstum der optischen Kommunikation in den letzten Jahren angetrieben. Die Entwicklung optischer Geräte und ihre Anbindung an Rechenzentrumsmodule sind eng miteinander verknüpft. Diese Faktoren bestimmen die potenzielle Nachfrage nach optischen Transceivern in Rechenzentren und deren Anzahl. Rechenzentrumsausrüstung passt sich dem Wandel an und verzeichnet aufgrund des steigenden Bedarfs an höheren Datenraten, der durch Anwendungen wie Cloud Computing und 5G entsteht, höhere Preise.

Aktive optische Kabel (AOC) sind optische Verbindungen, die Glasfasern zwischen den Steckverbindern nutzen, um die Kabelleistung zu verbessern. Diese Verbindungsart beinhaltet optische Transceiver-Technologie in geschlossenen Kabeln mit zwei Transceiver-Enden, die die Hochgeschwindigkeitsoptik verbergen. Diese ist nach außen nur über eine elektrische Verbindung zugänglich. Dadurch lassen sich Leitungen mit hohen Gesamtdatenraten zu geringen Kosten realisieren (deutlich günstiger als zwei separate Transceiver und Glasfasern). AOCs werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter Hochleistungsrechner, Netzwerke, Speichersysteme und Hyperscale-Systeme. Sie bieten eine Plug-and-Play-Lösung mit hoher Geschwindigkeit und größeren Reichweiten als Direct-Attach-Copper-Kabel (DAC) (bis zu 100 bzw. 200 Meter, je nach Technologie).

AOCs nutzen verschiedene Protokolle zur Datenübertragung, darunter USB, InfiniBand und Ethernet. Sie bieten zudem die kostengünstigste optische Verbindung, den geringsten optischen Stromverbrauch pro Ende, den Verzicht auf wartungsintensive optische Steckverbinder und optische Isolation – neben weiteren technischen und finanziellen Vorteilen. Im Prognosezeitraum erreichte die Nachfrage nach 40-Gigabit-Ethernet (GbE)-AOCs ein hohes Niveau, wobei Mega-Rechenzentren maßgeblich dafür verantwortlich waren. Aufgrund höherer Übertragungsraten an Serverschnittstellen wird erwartet, dass die Einführung der 100-GbE-AOC-Variante die positive Absatzentwicklung fortsetzen wird.

Basierend auf der Anwendung ist der globale Markt in Telekommunikation und Datenkommunikation unterteilt.

Das Segment Datenkommunikation hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 15,43 % wachsen. Optische Verbindungen finden weitere Anwendung in Datenkommunikationsnetzen, beispielsweise in Rechenzentrumsnetzen, drahtlosen und kabelgebundenen Zugangsnetzen. Aufgrund des Wachstums von Cloud Computing verzeichnen die derzeitigen, auf elektronischen Paketvermittlungsstellen basierenden Rechenzentrumsnetze einen exponentiellen Anstieg des Netzwerkverkehrs. Optische Verbindungen bieten eine mögliche Alternative mit hohem Durchsatz, geringer Latenz und niedrigem Stromverbrauch. In Rechenzentren wird die optische Technologie aktuell nur für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen eingesetzt, ähnlich wie Punkt-zu-Punkt-Verbindungen in früheren Telekommunikationsnetzen (opake Netze). Die Forschung an optisch vermittelten Verbindungen wird jedoch fortgesetzt.

Optische Verbindungen werden auch in Telekommunikationsnetzen eingesetzt, darunter Kern-, Weitverkehrs- und Seekabelnetze. Das positive Marktwachstum wird durch den steigenden Bedarf an Verbindungen und Internetzugang in wachsenden Städten angetrieben. Optische Technologie bietet eine zuverlässige und effektive Vernetzung, die notwendig ist, um die steigende Nachfrage nach höheren Internetgeschwindigkeiten und verbesserter Konnektivität zu decken, was sich positiv auf das Marktwachstum auswirkt. Mit der zunehmenden Verbreitung und dem wachsenden Einsatz von Glasfasertechnologie steigt auch der Bedarf an Glasfaserverbindern. Glasfaserkabel sind ein wesentlicher Bestandteil der Telekommunikationsinfrastruktur. Aufgrund des steigenden Bandbreitenbedarfs von Telekommunikationsunternehmen hat sich Glasfaser in den letzten zehn Jahren zum dominierenden Übertragungsmedium entwickelt. Der Bedarf an einem Übertragungsmedium mit höherer Bandbreite entstand durch das Wachstum des Datenverkehrs aus verschiedenen Quellen, darunter Internet, E-Commerce, Computernetzwerke und Multimedia (Sprache, Daten und Video). Glasfaser bietet mit ihrer nahezu unbegrenzten Bandbreite die optimale Lösung.