Li-Fi im Einzelhandel: Datenübertragung per Licht

Daten werden meist per Funk übertragen, doch diese Netze können an ihre Grenzen stoßen oder anfällig für Störungen sein. Die Antwort könnte in den Lampen über unseren Köpfen hängen: Licht als neues Medium für Datenübertragung.

Genau hier setzt Li-Fi an: Vorhandene LED-Beleuchtung wird zu einem schnellen und sicheren Datennetz erweitert. Statt kostspieliger Funk-Upgrades nutzt die Technologie Licht für stabile Verbindungen, unterstützt smarte Regale und ermöglicht nahtlose Kundenerlebnisse oder die Echtzeit-Inventur. In Kombination mit bestehenden Funknetzen entstehen so resiliente Filialen, in denen lokale Infrastruktur und digitale Omnichannel-Lösungen ineinandergreifen.

Li-Fi nutzt LED-Lampen, die extrem schnell ein- und ausgeschaltet werden und so millionenfach pro Sekunde „blinken“. Obwohl das fürs menschliche Auge unsichtbar ist, können Daten als Helligkeitsvariationen übertragen werden.

Auf der Senderseite wird der Datenstrom in Lichtsignale übersetzt. Ein Fotodetektor oder ein spezieller Li-Fi-Empfänger erfasst diese Signale und wandelt sie wieder in elektrische Daten um.

Je nach System erfolgt die Kommunikation bidirektional, häufig über sichtbares Licht in eine Richtung und Infrarot oder andere optische Verfahren in die Gegenrichtung. Dadurch wird Li-Fi zu einem vollwertigen Kommunikationssystem, das – ähnlich wie Wi-Fi – interaktive Anwendungen und Echtzeit-Datenverarbeitung ermöglicht.

Die Reichweite liegt – abhängig von System, Lichtquelle und Umgebung – typischerweise im Bereich weniger Meter bis etwa 20 Meter und ist damit geringer als bei klassischen Funktechnologien. Grund dafür ist die notwendige Sichtverbindung sowie die begrenzte Ausbreitung von Licht, das nicht durch Wände dringt.

Die hohen Datenraten von 100 Mbit/s bis über 1 Gbit/s entstehen durch das große nutzbare optische Spektrum, das deutlich weniger ausgelastet ist als das Funkspektrum.

Vereinfacht gesagt funktioniert Li-Fi ähnlich wie Morsecode mit Licht – nur sehr schnell und bidirektional.

Da Wi-Fi und 5G aktuell die dominierenden Übertragungstechnologien im Einzelhandel sind, bietet sich ein direkter Vergleich an – insbesondere, weil Li-Fi genau dort ansetzt, wo Funklösungen an ihre Grenzen stoßen. Li-Fi kann insbesondere in dichten oder sensiblen Umgebungen Vorteile bieten.

Im Einzelhandel eignet sich Li-Fi vor allem für Bereiche mit vielen Geräten oder hohen Anforderungen an Stabilität und Sicherheit – etwa bei IoT-Sensorik oder lokaler Datenübertragung.

• Indoor-Navigation: Über die lichtbasierte Positionsbestimmung wird die Position im Store auf Smartphones präzise erfasst, sodass Kundinnen und Kunden gezielt zu Produkten geführt werden.
• Smarte Regale: Li-Fi sendet direkt am Regal Produktinformationen oder personalisierte Angebote an Smartphones von Kundinnen und Kunden.
• Digitale Displays und AR-Anwendungen: Inhalte werden per Li-Fi in Echtzeit an Displays oder AR-Apps im Store übertragen und ermöglichen interaktive Einkaufserlebnisse.
• Echtzeit-Inventur: Vernetzte Sensoren können Bestandsdaten unmittelbar übertragen und aktualisieren.
• Mitarbeiterkommunikation und Task Management: Mitarbeitende erhalten Aufgaben, Statusupdates und interne Nachrichten in Echtzeit auf ihre Li-Fi-fähigen Geräte.
• Lager und Logistik: Per Li-Fi kommunizieren autonome Transportroboter ihre Position und erhalten neue Aufträge in Echtzeit.
• Veranstaltungen und Pop-up-Stores: Li-Fi ermöglicht die schnelle, störungsfreie Vernetzung temporärer Verkaufsflächen über die vorhandene Beleuchtung.

Für den Einsatz in Geschäften oder Filialnetzen braucht es:

• LED-Beleuchtung mit integrierten oder nachgerüsteten Li-Fi-Transmittern
• Empfänger: z. B. USB-Dongles, integrierte Photodioden oder spezialisierte Endgeräte
• Hybride Systeme: Kombination mit Wi-Fi/5G für nahtlose Übergänge
• Umgebung: Sichtverbindung, minimale Abschattung, Integration in Lichtsteuerung

In einem Filialnetz werden die Leuchten typischerweise zentral angebunden, oft über PoE (Power over Ethernet). Dabei werden Strom und Daten gemeinsam über ein Netzwerkkabel übertragen, wodurch sich Li-Fi-Systeme effizient in bestehende Infrastrukturen integrieren lassen.

Mit der Standardisierung durch IEEE 802.11bb im Jahr 2023 wurde eine wichtige Grundlage für interoperable Li-Fi-Systeme geschaffen.

Heute existieren bereits kommerzielle Lösungen, insbesondere für spezialisierte Einsatzbereiche wie Industrie, Gesundheitswesen oder sicherheitskritische Umgebungen. Anbieter wie Signify oder Fraunhofer entwickeln und testen entsprechende Systeme aktiv.

Li-Fi wird derzeit vor allem in Pilotprojekten und spezifischen Anwendungen eingesetzt – etwa dort, wo Funkverbindungen eingeschränkt sind oder besonders hohe Sicherheit erforderlich ist.

Ein flächendeckender Einsatz im Einzelhandel hängt weiterhin von Faktoren wie Hardwarekosten, Integration in Endgeräte und der Kombination mit bestehenden Funknetzen ab.

Li-Fi kann eine sinnvolle Ergänzung zu bestehenden Funktechnologien darstellen – insbesondere in dichten, störanfälligen oder sicherheitskritischen Umgebungen. Dabei profitiert die Technologie davon, dass sie auf bestehender Beleuchtungsinfrastruktur aufsetzt und ein bislang wenig genutztes Spektrum erschließt.

Gleichzeitig bringt Li-Fi klare Einschränkungen mit sich: Die notwendige Sichtverbindung und die begrenzte Reichweite machen es ungeeignet als alleinige Netzwerktechnologie in komplexen Store-Layouts.

Deshalb gilt: Li-Fi wird Wi-Fi und 5G nicht ersetzen, sondern gezielt ergänzen – vor allem dort, wo Funk an seine Grenzen stößt oder zusätzliche Kapazität benötigt wird.

Langfristig könnte sich Li-Fi insbesondere in IoT-intensiven Umgebungen als zusätzliche Netzwerkschicht etablieren – vorausgesetzt, Kosten, Integration und Standardisierung entwickeln sich weiter.

Quellen: Fraunhofer IPMS, Signify Trulifi, Computer Weekly, EU-Projekt ELIoT, LiFiMAX Leitfaden