Marktbericht zur sichtbaren Lichtkommunikation: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Übertragungstyp (unidirektionales Netzwerk, bidirektionales Netzwerk), nach Komponente (Mikrocontroller, Fotodetektor, Leuchtdiode (LED), Software), nach Anwendungen (Unterhaltungselektronik, Fahrzeug und Transport, Krankenhäuser, Smart Stores, Verteidigung und Sicherheit, Sonstige) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2026–2034

Markttreiber

Technologische Überlegenheit gegenüber der derzeit vorherrschenden Wi-Fi-Technologie

Die Li-Fi-Technologie (Visible Light Communication) ist eine bidirektionale drahtlose Kommunikationsmethode, ähnlich der WLAN-Technologie. Im Gegensatz zu WLAN und Mobilfunknetzen nutzt Li-Fi jedoch sichtbares Licht zur Datenübertragung. Dadurch ist die Li-Fi-Technologie 100-mal schneller als WLAN, kostengünstiger und benötigt keine externe Stromquelle, da sie mit einer leuchtenden LED arbeitet. Darüber hinaus bietet die fehlende Nutzung von Funkwellen den Vorteil, dass die Li-Fi-Technologie auch in elektromagnetisch empfindlichen Bereichen wie Krankenhäusern, Flugzeugen usw. eingesetzt werden kann.KernenergiePflanzen profitieren von der sichtbaren Lichtkommunikation, da sie keine elektromagnetischen Störungen verursacht. Diese technischen Vorteile gegenüber WLAN treiben ihren Einsatz in zahlreichen Anwendungsbereichen wie Einzelhandel, Luft- und Raumfahrt sowie in der Indoor-Netzwerktechnik voran. Es wird erwartet, dass diese technischen Vorteile die Nachfrage in den kommenden Jahren weiter steigern werden.

Schnellerer und sichererer Datentransfer als andere Technologien

Die Technologie der sichtbaren Lichtkommunikation ist äußerst energieeffizient. Durch die Nutzung von LEDs zur Datenübertragung verbraucht das System nur sehr wenig Energie. Diese Technologie ist umweltfreundlicher, sauberer und sicherer, da sie im Gegensatz zu Funkwellen keine gefährlichen Emissionen erzeugt und biologisch unbedenklich ist. Darüber hinaus ist die sichtbare Lichtkommunikation störungsfrei, d. h. sie erzeugt keine elektromagnetischen Interferenzen wie Funksysteme. Daher kann sie in Bereichen eingesetzt werden, in denen drahtlose Funkkommunikation nicht zulässig ist, wie beispielsweise in Krankenhäusern, Chemieanlagen, auf Ölplattformen oder unter Wasser. Die schnellere und sicherere Datenkommunikation im Vergleich zu konkurrierenden Technologien ist somit der Haupttreiber für den Markterfolg.

Marktbeschränkungen

Nur geeignet für Kurzstreckenkommunikationsanwendungen und direkte Sichtverbindungsanforderungen

Der größte Nachteil der sichtbaren Lichtkommunikationstechnologie besteht darin, dass sie aufgrund ihrer Abhängigkeit von Licht nicht durch feste Materialien wie Wände, Holztüren und Fenster dringen kann. Für die einwandfreie Funktion ist eine direkte Sichtverbindung erforderlich, und die Reichweite von Systemen zur sichtbaren Lichtkommunikation ist zudem sehr gering. Daher ist die Technologie auf geschlossene Räume beschränkt. Obwohl dies für den einzelnen Nutzer auch Privatsphäre bedeuten kann, ist ihre Eignung für die großflächige Datenübertragung fraglich. Die Beschränkung der sichtbaren Lichtkommunikationstechnologie auf geschlossene Umgebungen oder kurze Distanzen hemmt somit das Marktwachstum zusätzlich.

Marktchance

Das Aufkommen neuer Anwendungen wie IoT und 5G

Sichtbare Lichtkommunikation ist eine bahnbrechende Technologie mit weitreichenden Auswirkungen auf zahlreiche Branchen. Sie kann Anwendungen der Industrie 4.0 vorantreiben, Licht als Dienstleistung (LaaS) in der Beleuchtungsindustrie bereitstellen, intelligente Verkehrssysteme (ITS) ermöglichen, die Verkehrssicherheit für teil- und autonome Fahrzeuge verbessern, neue Wege der Gesundheitsüberwachung in alternden Gesellschaften eröffnen, neue, cybersichere drahtlose Netzwerke schaffen, neue Lösungen zur Überbrückung der digitalen Kluft bieten und Hochgeschwindigkeits-Funkverbindungen in zukünftigen Rechenzentren ermöglichen.

Die Markttrends werden eine wichtige Rolle bei der Vernetzung zweier bedeutender Branchen spielen: der drahtlosen Kommunikationsindustrie und der Beleuchtungsindustrie. In den nächsten 5–10 Jahren wird die sichtbare Lichtkommunikation zahlreiche Anwendungen finden und integraler Bestandteil aufstrebender Technologien sein.intelligente Städteund Industrie 4.0. Daher birgt die sichtbare Lichtkommunikation ein enormes Potenzial, alle Funktionen und Einrichtungen bereitzustellen und die schnelle Kommerzialisierung von IoT- und 5G-Technologien zu unterstützen, indem sie als potenzielle Zugangsoption für deren Anwendungen in Betracht gezogen wird und so Möglichkeiten zur Markterweiterung schafft.

Einblicke in die Übertragungsarten

Das Segment der unidirektionalen Netzwerke dominiert den globalen Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 67,88 % wachsen. Unidirektionale Übertragung ist die gängigste Übertragungsart, da die meisten IoT-Geräte, wie Smartphones oder Sensoren, die bidirektionale VLC-Technologie nicht unterstützen. Grund dafür ist die Schwierigkeit, aufgrund der geringen Leistung und Rechenleistung der LEDs eine Uplink-Kommunikation vom IoT-Gerät zur LED herzustellen. Bei unidirektionaler VLC-Technologie wird daher nur der Downlink von der LED zum IoT-Gerät über VLC abgewickelt. Der Uplink-Kanal vom IoT-Gerät zur LED nutzt hingegen andere drahtlose Kommunikationstechnologien wie WLAN oder Bluetooth. Darüber hinaus dürften die zunehmenden Studien zu IoT-Diensten über unidirektionale VLC-Netzwerke den Markt in den kommenden Jahren weiter ankurbeln.

Die bidirektionale Lichtkommunikation befindet sich noch in der frühen Entwicklungsphase, und es werden derzeit mehrere Forschungsprojekte zur bidirektionalen Lichtkommunikation durchgeführt.

• Axrtek hat beispielsweise im Oktober 2014 das bidirektionale RGB-LED-VLC-System MOMO vorgestellt; es hat eine Reichweite von 25 Fuß und eine Übertragungsgeschwindigkeit von 300 Mbit/s im Up- und Download.

Darüber hinaus wird dies durch die zunehmende Automatisierung angetrieben.Smart HomeEs wird erwartet, dass Technologien, die auf bidirektionaler sichtbarer Lichtkommunikation (VLC) mit mehreren Geräten basieren, in den kommenden Jahren neue Möglichkeiten eröffnen werden.

Komponenten-Einblicke

Das Segment der Leuchtdioden (LEDs) trägt am meisten zum Marktanteil bei und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 67,77 % wachsen. Der Verkauf von LEDs für sichtbare Lichtkommunikationssysteme (VLC) ist in diesem Segment enthalten. LEDs sind hocheffizient, emittieren wenig CO₂, sind quecksilberfrei, langlebig und erzeugen eine gute Lichtqualität. Darüber hinaus lässt sich durch den Einsatz von LEDs die Modulationsbandbreite von VLC-Systemen deutlich verbessern. Dies wiederum fördert die Verbreitung von LEDs in VLC-Systemen. Studien haben zudem gezeigt, dass LEDs die Datenübertragungsraten von VLC erhöhen können.

Das Segment der Fotodetektoren umfasst die Umsätze, die durch den Verkauf von Fotodetektoren in Systemen zur sichtbaren Lichtkommunikation generiert werden. Fotodetektoren auf Basis von Leuchtdioden (LEDs) sind weit verbreitet. LEDs besitzen sowohl lichtemittierende als auch lichtdetektive Eigenschaften. Daher kombinieren Systeme zur sichtbaren Lichtkommunikation Lichtemission und -detektion in einem einzigen Gerät durch die Integration von LED-basierten Fotodetektoren. Optische drahtlose Kommunikation lässt sich mithilfe von Fotodetektoren kostengünstig und einfach für bidirektionale optische Lichtkommunikationsnetze realisieren. Dies ist wiederum der Haupttreiber des Fotodetektorsegments auf dem Markt.

Anwendungseinblicke

Der Fahrzeug- und Transportsektor hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 69,26 % wachsen. An Ampeln wird VLC (Video Light Communication) eingesetzt, um über die LED-Beleuchtung mit vorbeifahrenden Fahrzeugen zu kommunizieren. Dies trägt zu einem besseren Verkehrsmanagement bei, erhöht den Verkehrsfluss und verringert die Unfallzahlen. VLC kann Fahrer außerdem warnen, wenn sich andere Fahrzeuge zu nah befinden. Mit der Einführung intelligenter Fahrzeugsicherheitsanwendungen wird die VLC-Technologie in Ampeln, Fahrzeugbeleuchtung und Transportsystemen weiter an Bedeutung gewinnen. Ebenso wird die VLC-Technologie mit dem Wachstum autonomer und elektrischer Fahrzeuge in den kommenden Jahren vermehrt im Fahrzeug- und Transportsektor Anwendung finden.

VLC entwickelt sich rasant zu einer beliebten Technologie für Unterhaltungselektronik mit Beleuchtung. Mobiltelefone, Laptops, Tablets und andere Smartphones können sich über VLC verbinden. Das Kurzstreckennetzwerk von VLC ermöglicht außergewöhnlich hohe Datenraten und erhöhte Sicherheit. Die Steuerung von Geräten mit VLC-Technologie ist in der Unterhaltungselektronik zunehmend kommerziell verfügbar. Da Hausautomation in modernen Haushalten aus verschiedenen Gründen, wie z. B. Sicherheit, immer beliebter wird, bietet VLC neben Beleuchtung auch drahtlose Verbindungen und ermöglicht so eine vielseitigere Steuerung von Smart-Home-Geräten.

Regionale Einblicke

Nordamerika ist der bedeutendste Marktteilnehmer weltweit und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 67,53 % wachsen. Aufgrund der frühen Einführung technisch fortschrittlicher Produkte in den Endanwenderbranchen wird in Nordamerika ein rasantes Wachstum bei VLC-Lösungen erwartet. Die USA und Kanada tragen maßgeblich zum Gesamtumsatz des Marktes bei. Die USA sind aufgrund ihrer großen Nutzerbasis ein wichtiger Umsatzträger. Die zunehmende Anwendung von VLC-Lösungen und vernetzten Geräten treibt das Wachstum des nordamerikanischen VLC-Marktes an. Darüber hinaus fördert die steigende Nutzung von sichtbarer Lichtkommunikation und vernetzten Geräten das Wachstum des nordamerikanischen Marktes. Die großen Branchen Automobil, Fertigung, Luft- und Raumfahrt sowie Elektronik bieten dem nordamerikanischen Markt im Prognosezeitraum enorme Chancen.

Darüber hinaus fördern Initiativen der US-Regierung, wie beispielsweise „Gigabit Communities“, die dazu beitragen, die USA zu einem der Länder mit den flächendeckend verfügbaren Hochleistungs-Breitbandnetzen zu machen, die Nutzung von VLC-Lösungen. Auch Smart-City-Initiativen und der zunehmende Trend zu Smart Homes in Nordamerika tragen zum Marktwachstum bei.

Europa: Am schnellsten wachsende Region mit der höchsten durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate

Für Europa wird im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 66,89 % erwartet. Die Nachfrage nach drahtlosen Diensten in Europa wird mit dem zukünftigen 5G-Netz noch weiter steigen.6GEinblick in die Dienstleistungen. Die Europäische Kommission ist entschlossen, regionale und europäische Kräfte zu bündeln, um die optische drahtlose Konnektivität auszubauen. Zu den wichtigsten Marktteilnehmern in Europa zählen unter anderem Oledcomm, LightBee, Signify Holding, Lucibel, pureLiFi Limited und Fraunhofer HHI. Diese Unternehmen konzentrieren sich auf Produktentwicklungsstrategien.

• So ging beispielsweise Zomtobel, ein europäischer Anbieter von professioneller Beleuchtung und zugehörigen Dienstleistungen, im Februar 2019 eine Partnerschaft mit pureLiFi ein, um in den Markt für drahtlose Unternehmensnetzwerke einzusteigen.

Zumtobel installierte das System von pureLiFi im Rahmen eines Pilotprojekts zusammen mit seinen LED-Leuchten. Das System überträgt Daten über eine LED-Leuchte mit hoher Geschwindigkeit durch minimale Helligkeitsanpassungen der LED. Die genannten Faktoren eröffnen somit Wachstumschancen für den Markt in der Region.

Im asiatisch-pazifischen Raum ist der Markt vielversprechend. Der Markt für sichtbare Lichtkommunikation (VLC) in dieser Region wird voraussichtlich in den kommenden Jahren wachsen, da das Interesse der Verbraucher an Spitzentechnologie zunimmt. Regierungen verschiedener Länder, darunter China, Südkorea, Japan und Indien, ergreifen Initiativen zur Förderung von Technologien, die optische drahtlose Kommunikation nutzen. China dominiert den Markt im asiatisch-pazifischen Raum. Das VLC-Team von NDSC China hat gemeinsam einen kommerziellen Hochgeschwindigkeits-VLC-Chipsatz entwickelt. Auch Japan verfügt aufgrund der Vielzahl an Marktteilnehmern über einen beträchtlichen Marktanteil. Das Visible Light Communication Consortium (VLCC) wurde 2003 von japanischen Technologieunternehmen gegründet. Japan bemüht sich zudem, das öffentliche Bewusstsein für VLC zu schärfen und dessen Anwendungen zu fördern, um so die regionale Marktexpansion voranzutreiben.

Die Region „Rest der Welt“ umfasst den Nahen Osten, Afrika und Südamerika. Für diese Region wird im Prognosezeitraum ein moderates Wachstum erwartet. Daher wird das Wachstum voraussichtlich relativ niedrig ausfallen. Im Nahen Osten wird die Entwicklung drahtloser Konnektivität jedoch durch Smart-City-Projekte der Regierungen im Rahmen nationaler Strategien zur Förderung langfristiger Nachhaltigkeit vorangetrieben. IoT-Mobilfunknetze werden sicher installiert, um Sensoren in den Städten der Region zu vernetzen und so Smart-City-Initiativen wie beispielsweise das Projekt „Smart Dubai“ zu unterstützen. Lichtwellenleitertechnologien, darunter Light Fidelity (LiFi), haben in den VAE in den letzten Jahren in verschiedenen Branchen, wie Smart Cities und Smart Homes, Industrie 4.0 und Produktionsumgebungen sowie Einzelhandel und Tourismus, zunehmend an Bedeutung gewonnen. Diese Faktoren treiben das regionale Marktwachstum an.