Wer eine Starlink-Antenne aufstellt, verbindet sich nicht mit einem Satelliten, der scheinbar unbeweglich über einem festen Punkt der Erde steht. Über dem Nutzer zieht vielmehr eine ganze Folge kleiner Raumfahrzeuge hinweg. Während eines verschwindet und sich dem Horizont nähert, übernimmt bereits das nächste die Verbindung. Für den Nutzer bleibt dieser Wechsel normalerweise unbemerkt.

Genau darin liegt das Grundprinzip von Starlink. Das von SpaceX aufgebaute System besteht aus Tausenden Satelliten in niedrigen Erdumlaufbahnen, zahlreichen Bodenstationen und einem weltweiten Datennetz. Es soll schnelles Internet vor allem dort verfügbar machen, wo Glasfaser, Kabelanschlüsse oder leistungsfähiger Mobilfunk fehlen. Damit unterscheidet sich Starlink grundlegend von älteren Satellitenverbindungen, bei denen wenige große Satelliten aus rund 36.000 Kilometern Entfernung ganze Kontinente versorgen.

Warum fliegen Starlink-Satelliten so nah an der Erde?

Klassische Kommunikationssatelliten befinden sich häufig in einer geostationären Umlaufbahn. In einer Höhe von 35.786 Kilometern benötigen sie für einen Umlauf genau so lange, wie sich die Erde einmal um ihre Achse dreht. Von der Erdoberfläche aus betrachtet stehen sie dadurch immer über derselben Stelle. Eine fest ausgerichtete Antenne kann dauerhaft mit einem solchen Satelliten verbunden bleiben.

Der große Abstand hat jedoch einen Nachteil. Funksignale bewegen sich zwar annähernd mit Lichtgeschwindigkeit, müssen aber einen langen Weg zum Satelliten und zurück zurücklegen. Bei einer Internetverbindung geschieht dies mehrfach: Die Anfrage eines Nutzers wird ins All übertragen, zur Bodenstation weitergeleitet und die Antwort anschließend auf umgekehrtem Weg zurückgeschickt. Dadurch entstehen Verzögerungen, die als Latenz bezeichnet werden. Bei herkömmlichen geostationären Satellitensystemen kann sie mehrere Hundert Millisekunden betragen.

Starlink-Satelliten umkreisen die Erde dagegen überwiegend in Höhen von einigen Hundert Kilometern. Ein großer Teil der Konstellation bewegt sich in der Nähe von 550 Kilometern. Der wesentlich kürzere Signalweg ermöglicht deutlich niedrigere Latenzzeiten. SpaceX nennt unter günstigen Bedingungen Werte in der Größenordnung von etwa 25 Millisekunden. Die tatsächliche Verzögerung hängt allerdings vom Standort, der Auslastung des Netzes, der Route der Daten und der Verbindung zum übrigen Internet ab.

Die niedrige Umlaufbahn bringt zugleich eine technische Schwierigkeit mit sich. Ein einzelner Satellit bleibt nur wenige Minuten über einem bestimmten Gebiet sichtbar und bewegt sich mit mehreren Kilometern pro Sekunde um die Erde. Für eine dauerhafte Verbindung reicht deshalb kein einzelnes Raumfahrzeug. Es wird eine große Zahl von Satelliten benötigt, die in verschiedenen Bahnebenen aufeinanderfolgen und gemeinsam ein möglichst geschlossenes Netz bilden.

Wie gelangt das Internetsignal von der Antenne ins Netz?

Die Verbindung beginnt bei der Starlink-Antenne des Nutzers. Sie unterscheidet sich technisch von einer gewöhnlichen Satellitenschüssel. Eine klassische Schüssel bündelt das Signal eines Satelliten, der am Himmel seine Position nicht sichtbar verändert. Eine Starlink-Antenne muss dagegen nacheinander verschiedene schnell vorbeiziehende Satelliten erfassen.

Dafür verwendet sie eine elektronisch gesteuerte Gruppenantenne, ein sogenanntes Phased Array. Viele kleine Antennenelemente arbeiten zusammen und verändern die Richtung des Funkstrahls, ohne dass die gesamte Anlage einem Satelliten mechanisch über den Himmel folgen muss. Abhängig vom Modell richtet sich die Antenne bei der Einrichtung zunächst selbst aus oder wird an einer geeigneten Stelle montiert. Die eigentliche Nachführung erfolgt anschließend weitgehend elektronisch.

Sendet ein Nutzer eine Anfrage, gelangt sie zunächst per Funk zu einem Starlink-Satelliten. Von dort kann sie an eine Bodenstation, auch Gateway genannt, weitergeleitet werden. Diese Station verbindet das Satellitensystem mit Glasfasernetzen und anderen Teilen des terrestrischen Internets. Die Daten erreichen schließlich einen Netzknoten, einen Server oder den gewünschten Onlinedienst. Die Antwort nimmt den Weg über das Starlink-Netz zurück zur Antenne des Nutzers.

In Deutschland schuf die Bundesnetzagentur Ende 2020 die frequenzrechtlichen Voraussetzungen für den Betrieb des Systems. Neben den Verbindungen zu den Nutzerantennen gehören dazu auch Erdfunkstellen, die als Übergänge zwischen dem Satellitennetz und dem herkömmlichen Internet dienen. Wie bei anderen Funkdiensten muss gewährleistet sein, dass Starlink bestehende Anwendungen in benachbarten oder gemeinsam genutzten Frequenzbereichen nicht unzulässig stört.

Wozu dienen die Laserverbindungen zwischen den Satelliten?

Neuere Starlink-Satelliten können Daten nicht nur zum Boden senden, sondern auch direkt untereinander austauschen. Dafür besitzen sie optische Verbindungen, bei denen Laserstrahlen die Informationen von einem Satelliten zum nächsten übertragen. Auf diese Weise entsteht oberhalb der Erde ein zusätzliches Datennetz.

Diese sogenannten Inter-Satellite Links sind besonders in Regionen wichtig, in denen keine Bodenstation in Reichweite liegt. Über Ozeanen, dünn besiedelten Landflächen oder polaren Gebieten können Daten über mehrere Satelliten weitergereicht werden, bis ein geeigneter Übergang zum terrestrischen Internet erreicht ist. Das erweitert die mögliche Abdeckung und macht das System weniger abhängig von einer unmittelbar erreichbaren Bodenstation.

Auch die Route einer Verbindung kann dadurch flexibler werden. Das Starlink-Netz muss fortlaufend entscheiden, welcher Satellit eine Nutzerantenne versorgt, wohin die Daten anschließend übertragen werden und wann die Verbindung an den nächsten Satelliten übergeben wird. Dabei verändern sich die Positionen sämtlicher Raumfahrzeuge ständig. Hinter der scheinbar einfachen Nutzung steckt deshalb ein komplexes Zusammenspiel aus Bahnverfolgung, Funksteuerung und automatischer Datenvermittlung.

Laserverbindungen ersetzen die Bodeninfrastruktur jedoch nicht vollständig. Irgendwann müssen die Daten das Satellitennetz verlassen, wenn das Ziel auf einem herkömmlichen Server oder in einem terrestrischen Rechenzentrum liegt. Starlink benötigt daher weiterhin Gateways und Netzknoten auf der Erde.

Wie gelangen die Starlink-Satelliten auf ihre Umlaufbahnen?

SpaceX startet seine Satelliten in Gruppen, überwiegend mit Falcon-9-Raketen. Nach dem Erreichen einer zunächst niedrigen Umlaufbahn werden die flachen Raumfahrzeuge gemeinsam ausgesetzt. Kurz nach einem Start können sie am Abend- oder Morgenhimmel wie eine Lichterkette erscheinen. Dieser sogenannte Starlink-Zug löst sich allmählich auf, sobald die Satelliten ihre vorgesehenen Positionen ansteuern.

Die Raumfahrzeuge nutzen elektrische Triebwerke, um ihre Bahnen anzuheben, ihre Position innerhalb der Konstellation zu verändern und möglichen Zusammenstößen auszuweichen. Anders als chemische Raketentriebwerke erzeugen solche Antriebe nur einen geringen Schub, können aber über lange Zeit arbeiten und dabei sehr effizient sein. Neuere Starlink-Generationen verwenden Argon als Treibstoff.

Jeder Satellit besitzt Solarmodule zur Energieversorgung, Navigationssensoren und Systeme zur Kontrolle seiner Ausrichtung. Antennen erzeugen gezielte Funkstrahlen, mit denen einzelne Versorgungsgebiete am Boden bedient werden. Die verfügbare Kapazität lässt sich dadurch räumlich verteilen, ist aber nicht unbegrenzt. Viele Nutzer in derselben Region teilen sich die Kapazität der jeweils erreichbaren Satelliten.

Die Zahl der Starlink-Satelliten verändert sich ständig. SpaceX bringt regelmäßig neue Einheiten in den Orbit, während ältere oder defekte Satelliten ihre Umlaufbahn verlassen. Eine genaue Zahl wäre deshalb immer nur eine Momentaufnahme. Fest steht, dass Starlink inzwischen mit weitem Abstand zu den größten jemals aufgebauten Satellitenkonstellationen gehört.

Wie schnell ist Starlink wirklich?

Die Geschwindigkeit einer Starlink-Verbindung hängt stärker von den örtlichen Bedingungen ab als bei einem festen Glasfaseranschluss. Entscheidend sind unter anderem die Zahl der Nutzer in einer Funkzelle, die verfügbaren Satelliten, die Auslastung der Bodenstationen und die freie Sicht der Antenne zum Himmel.

Bäume, Hausdächer, Schornsteine oder andere Hindernisse können kurze Unterbrechungen verursachen. Da die Antenne nacheinander verschiedene Satelliten verfolgt, genügt nicht immer ein schmaler freier Blick in eine einzige Richtung. Sie benötigt einen größeren ungestörten Himmelsbereich. Starker Regen oder Schnee können die Verbindung zusätzlich beeinträchtigen, wobei die Auswirkungen von Wetterlage, Antennenmodell und Signalstärke abhängen.

Unter günstigen Bedingungen erreicht Starlink Übertragungsraten, die für Videokonferenzen, Streaming und viele andere alltägliche Anwendungen ausreichen. Die Latenz ist erheblich niedriger als bei traditionellen geostationären Satellitendiensten. Mit der gleichmäßigen Geschwindigkeit eines leistungsfähigen Glasfaseranschlusses lässt sich das System dennoch nicht grundsätzlich gleichsetzen. Glasfaser bietet gewöhnlich eine höhere und besser planbare Kapazität, während Starlink seine besondere Stärke an Orten ausspielt, an denen eine vergleichbare terrestrische Infrastruktur nicht vorhanden ist.

Das System ist daher weniger als vollständiger Ersatz für sämtliche Festnetze zu verstehen. In abgelegenen Regionen, auf Schiffen, in Flugzeugen oder bei vorübergehend ausgefallener Bodeninfrastruktur kann eine Satellitenverbindung jedoch Zugangsmöglichkeiten schaffen, die sonst nur mit großem Aufwand oder überhaupt nicht verfügbar wären.

Funktioniert Starlink auch direkt mit Mobiltelefonen?

Neben dem gewöhnlichen Starlink-Dienst entwickelt SpaceX Verbindungen zwischen Satelliten und handelsüblichen Mobiltelefonen. Dabei übernehmen entsprechend ausgestattete Satelliten vereinfacht betrachtet die Funktion eines Mobilfunkmastes im All. Das Telefon kommuniziert in Frequenzbereichen, die gemeinsam mit Mobilfunkanbietern genutzt werden.

Dieser Dienst ist technisch vom üblichen Starlink-Anschluss zu unterscheiden. Für die normale Breitbandverbindung ist weiterhin eine spezielle Starlink-Antenne erforderlich. Direkte Mobilfunkverbindungen beginnen mit vergleichsweise einfachen Anwendungen wie Textnachrichten und sollen schrittweise um weitere Dienste erweitert werden. Welche Funktionen an einem bestimmten Ort verfügbar sind, hängt von den technischen Möglichkeiten, den jeweiligen Mobilfunkpartnern und den regulatorischen Genehmigungen ab.

Die direkte Verbindung zum Mobiltelefon könnte vor allem Funklöcher verkleinern und Notfallkommunikation in abgelegenen Gebieten ermöglichen. Sie ersetzt jedoch nicht automatisch die hohe Kapazität eines dichten terrestrischen Mobilfunknetzes. Ein Satellit versorgt eine große Fläche und muss seine begrenzte Funkleistung unter vielen möglichen Nutzern verteilen.

Warum ist Starlink für die Astronomie ein Problem?

Die enorme Größe der Konstellation hat Folgen, die über die Telekommunikation hinausreichen. Starlink-Satelliten können Sonnenlicht reflektieren und dadurch als helle Punkte oder Streifen auf astronomischen Aufnahmen erscheinen. Besonders auffällig sind sie nach einem Start und während bestimmter Flugphasen. Für Beobachtungsprogramme mit langen Belichtungszeiten oder großen Himmelsausschnitten können solche Spuren wissenschaftliche Daten beeinträchtigen.

SpaceX arbeitet mit astronomischen Einrichtungen zusammen und hat verschiedene Maßnahmen entwickelt, um die Helligkeit der Satelliten zu verringern. Dazu gehören Veränderungen an Oberflächen, Ausrichtung und Konstruktion. In einer Vereinbarung mit der US-amerikanischen National Science Foundation verpflichtete sich das Unternehmen unter anderem, die optische Helligkeit weiter zu reduzieren, genaue Bahndaten bereitzustellen und bestimmte Beobachtungen durch technische Koordination besser zu schützen.

Vollständig gelöst ist das Problem damit nicht. Die sichtbare Helligkeit hängt von der Bauart des Satelliten, seiner Position, der Ausrichtung zur Sonne und dem Standort des Beobachters ab. Auch Radioastronomen befassen sich mit möglichen Störungen durch große Kommunikationskonstellationen. Mit jeder weiteren Konstellation anderer Betreiber wächst deshalb die Frage, wie wirtschaftliche Nutzung und wissenschaftliche Beobachtung des Nachthimmels miteinander vereinbart werden können.

Erhöht Starlink die Gefahr durch Weltraumschrott?

Tausende zusätzliche Satelliten vergrößern den Verkehr in niedrigen Erdumlaufbahnen. Starlink-Satelliten können ihre Bahnen verändern und führen automatisierte Ausweichmanöver durch, wenn Bahnberechnungen eine riskante Annäherung an ein anderes Objekt anzeigen. SpaceX veröffentlicht zudem präzise Bahndaten, damit sich Betreiber untereinander abstimmen können.

Die niedrigen Umlaufbahnen haben einen gewissen Vorteil: In diesen Höhen bremst die dünne Restatmosphäre nicht mehr kontrollierbare Satelliten allmählich ab. Sie sinken und verglühen schließlich beim Wiedereintritt. Dieser natürliche Abbau erfolgt wesentlich schneller als in weiter entfernten Umlaufbahnen, in denen ein ausgefallenes Raumfahrzeug Jahrzehnte oder noch länger verbleiben kann.

Damit verschwindet das Risiko jedoch nicht. Die Europäische Weltraumorganisation weist darauf hin, dass die Zahl notwendiger Ausweichmanöver in stark genutzten niedrigen Umlaufbahnen zunimmt. Selbst funktionsfähige Satelliten können sich gefährlich nahekommen, wenn Bahndaten ungenau sind oder Betreiber ihre Manöver nicht ausreichend koordinieren. Eine schwere Kollision könnte zahlreiche Trümmerteile erzeugen und dadurch weitere Raumfahrzeuge gefährden.

Entscheidend ist deshalb nicht allein, ob ein einzelner Starlink-Satellit am Ende seiner Lebensdauer verglühen soll. Ebenso wichtig sind die Zuverlässigkeit der Antriebe, die Erreichbarkeit der Raumfahrzeuge, genaue Bahnberechnungen und verbindliche Regeln für die Koordination des wachsenden Verkehrs im All.

Was Starlink grundlegend verändert hat

Satelliteninternet gab es lange vor Starlink. Neu ist die Verbindung aus einer sehr großen Konstellation in niedrigen Umlaufbahnen, wiederverwendbaren Trägerraketen, elektronisch gesteuerten Nutzerantennen und optischen Verbindungen zwischen den Satelliten. SpaceX kontrolliert dabei einen ungewöhnlich großen Teil der gesamten technischen Kette: Das Unternehmen baut die Satelliten, startet sie mit eigenen Raketen und betreibt anschließend das Netz.

Dieses Zusammenspiel ermöglicht einen schnellen Ausbau, schafft aber zugleich eine starke Abhängigkeit von einem privaten Betreiber. Starlink ist Kommunikationsinfrastruktur, Raumfahrtsystem und wirtschaftliches Großprojekt zugleich. Seine weitere Entwicklung wird daher nicht nur davon abhängen, wie schnell neue Satelliten werden oder wie viele Menschen den Dienst nutzen. Ebenso wichtig werden die Regeln für Frequenzen, Weltraumverkehr, astronomische Beobachtungen und den langfristigen Schutz erdnaher Umlaufbahnen sein.

Für den Nutzer bleibt der Vorgang unsichtbar: Eine Antenne steht unter freiem Himmel, ein Satellit übernimmt die Verbindung und reicht die Daten an das nächste Glied im Netz weiter. Über diesem unscheinbaren Terminal bewegt sich jedoch eine Infrastruktur, deren einzelne Bestandteile niemals stillstehen.

Die SpaceX Story

• Wie SpaceX entstand – Die Geschichte von Elon Musks Raumfahrtunternehmen
• Falcon 1 – Wie SpaceX mit seiner ersten Rakete den Durchbruch schaffte
• Falcon 9 – Wie die wiederverwendbare Rakete von SpaceX funktioniert
• Dragon – Wie SpaceX Astronauten und Fracht zur ISS bringt
• Falcon Heavy – Was die Schwerlastrakete von SpaceX leisten kann
• Starship und Super Heavy – Wie die größte Rakete von SpaceX funktioniert
• Raptor – Das Raketentriebwerk hinter dem Starship von SpaceX
• Starship als Mondlander – Wie SpaceX Astronauten auf den Mond bringen soll
• SpaceX und der Mars – Wie Elon Musk eine Stadt auf dem Roten Planeten bauen will

Quellen
▪︎ Starlink – Technologie und Netzwerkarchitektur
▪︎ Federal Communications Commission – Genehmigungen für das Starlink-Satellitensystem
▪︎ Bundesnetzagentur – Frequenzzuteilung für breitbandiges Internet über Starlink
▪︎ Europäische Weltraumorganisation – Space Environment Report 2025
▪︎ National Science Foundation – Vereinbarung mit SpaceX zum Schutz astronomischer Beobachtungen
▪︎ Internationale Astronomische Union – Auswirkungen großer Satellitenkonstellationen auf die Astronomie