Das 2,4 GHz-Wi-Fi zeigt theoretische Durchsatzraten, die je nach verwendeter Norm erheblich variieren. Zwischen den ersten 802.11b-Geräten und den aktuellen Wi-Fi 6-Routern wurde die Geschwindigkeit signifikant gesteigert, ohne dass dieses Band jedoch zu einem Rivalen des 5 GHz-Bands geworden ist. Zu verstehen, wo der wahre Engpass liegt, hilft dabei, die Erwartungen zu kalibrieren und die richtigen Einstellungen zu wählen.
Theoretische Durchsatzraten des Wi-Fi 2,4 GHz nach Norm: Vergleichstabelle
Die maximal angegebene Durchsatzrate für das 2,4 GHz-Band hängt direkt von der vom Router und dem verbundenen Gerät unterstützten IEEE 802.11-Norm ab. Hier sind die von den Herstellern und Normungsorganisationen dokumentierten Werte.
| Wi-Fi-Norm | Jahr | Max. theoretischer Durchsatz (2,4 GHz) | Typische Kanalbreite |
|---|---|---|---|
| 802.11b | 1999 | 11 Mbit/s | 20 MHz |
| 802.11g | 2003 | 54 Mbit/s | 20 MHz |
| 802.11n (Wi-Fi 4) | 2009 | 300 Mbit/s (2 MIMO-Streams, 40 MHz Kanal) | 20 oder 40 MHz |
| 802.11ax (Wi-Fi 6) | 2020 | Bis zu etwa 600 Mbit/s (angepasste Bedingungen) | 20 oder 40 MHz |
| 802.11be (Wi-Fi 7) | 2024+ | Etwa 346 Mbit/s (gemessen an bestimmten HPE-Zugangspunkten) | 20 MHz |
Die Zahl für Wi-Fi 7 bei 2,4 GHz überrascht. Man könnte einen Anstieg erwarten, der dem bei 5 oder 6 GHz vergleichbar ist, aber das 2,4 GHz-Band bleibt durch seine begrenzte spektrale Breite eingeschränkt. Die Vorteile von Wi-Fi 7 konzentrieren sich auf die höheren Bänder, nicht auf diese Frequenz.
Um die maximale Geschwindigkeit des Wi-Fi 2,4 GHz im Alltag besser einzuordnen, sollte man im Hinterkopf behalten, dass die tatsächliche Durchsatzrate systematisch im Vergleich zu diesen theoretischen Maximalwerten sinkt.
Warum die tatsächliche Durchsatzrate des Wi-Fi 2,4 GHz weit unter dem theoretischen Maximum bleibt
Die Zahlen in der vorherigen Tabelle entsprechen Laborbedingungen: ein einzelnes Gerät, kein konkurrierendes Netzwerk, minimale Distanz. In der realen Situation reduzieren mehrere Mechanismen die Geschwindigkeit drastisch.
Nicht überlappende Kanäle und Netzwerkkonkurrenz
Nur drei Kanäle sind tatsächlich nicht überlappend im 2,4 GHz-Bereich: die Kanäle 1, 6 und 11 (bei 20 MHz Breite). In einem Gebäude sendet jede Wohnung ihr eigenes Netzwerk auf einem dieser drei Kanäle. Der Router muss dann die Sendezeit mit den benachbarten Netzwerken teilen, was die verfügbare Bandbreite für jeden Benutzer reduziert.
Diese Konkurrenz ist die Hauptursache für die Verlangsamung im 2,4 GHz-Bereich. Sie hat nichts mit der Qualität des Routers oder des Modems zu tun: Es ist eine physikalische Einschränkung, die mit dem verfügbaren Spektrum zusammenhängt.
Nicht-Wi-Fi-Interferenzen
Das 2,4 GHz-Band wird mit Technologien geteilt, die nichts mit dem Internetnetzwerk zu tun haben:
- Mikrowellenöfen senden in diesem Frequenzbereich und können das Signal während ihres Betriebs stören
- Bluetooth nutzt ebenfalls das 2,4 GHz-Band, mit einem Frequenzsprungmechanismus, der Mikro-Unterbrechungen verursacht
- Einige Smart-Home-Geräte (Zigbee, drahtlose Fernbedienungen) belegen Teile dieses Spektrums
Diese Interferenzquellen verschlechtern das Signal-Rausch-Verhältnis und zwingen den Router, Pakete erneut zu übertragen, was den effektiven Durchsatz verringert.
Wi-Fi 6 bei 2,4 GHz: Kollektive Effizienz statt rohe Geschwindigkeit
Wi-Fi 6 (802.11ax) hat zwei Technologien eingeführt, die das Verhalten des 2,4 GHz-Bands verändern, ohne notwendigerweise die Geschwindigkeit eines einzelnen Transfers zu erhöhen.
OFDMA ermöglicht es, einen Kanal in Unterkanäle aufzuteilen, die gleichzeitig mehreren Geräten zugewiesen werden. Ein Smart-Home-Sensor, der einige Bytes Daten sendet, monopolisiert nicht mehr den gesamten Kanal während seiner Übertragung. Der Gewinn ist vor allem dann messbar, wenn mehrere Dutzend verbundene Objekte dasselbe Netzwerk teilen.
BSS Coloring hingegen ermöglicht es dem Router, die Frames von benachbarten Netzwerken zu unterscheiden und parallel zu übertragen, wenn der Kanal von einem fremden Netzwerk belegt ist. In einer dichten Umgebung kann der Gewinn an kollektiver Kapazität ein signifikantes Niveau erreichen, während die Spitzenrate für ein einzelnes Gerät ähnlich bleibt wie bei Wi-Fi 5.
Diese Unterscheidung zwischen maximalem Durchsatz und kollektiver Kapazität fehlt oft in den Produktdatenblättern. Ein Wi-Fi 6-Router wird den Download einer großen Datei über das 2,4 GHz-Band nicht spektakulär beschleunigen. Er wird jedoch ein stabileres Netzwerk aufrechterhalten, wenn mehrere Geräte gleichzeitig übertragen.
Kanalbreite 20 MHz oder 40 MHz bei 2,4 GHz: ein falscher Leistungshebel
Mit Wi-Fi 4 hat die Möglichkeit, auf einen 40 MHz-Kanal im 2,4 GHz-Bereich zu wechseln, den theoretischen Durchsatz verdoppelt. Auf dem Papier ist das verlockend. In der Praxis belegt die Nutzung eines 40 MHz-Kanals zwei der drei nicht überlappenden Kanäle.
Ein 40 MHz-Kanal im 2,4 GHz-Bereich schadet der Gesamtleistung, sobald ein benachbartes Netzwerk vorhanden ist. Der Router empfängt mehr Interferenzen, überträgt mehr Pakete erneut und wechselt oft automatisch auf 20 MHz. Die meisten Modems der französischen Anbieter (Orange, Free, SFR, Bouygues Telecom) setzen zudem standardmäßig die Breite auf 20 MHz in diesem Band fest.
Diese Einstellung ist sinnvoll. Besser ein stabiler 20 MHz-Kanal als ein ständig gestörter 40 MHz-Kanal. Der tatsächliche Durchsatz wird gleichmäßiger und die Latenz vorhersehbarer, was für vernetzte Geräte und Videoanrufe wichtig ist.
Wann das 2,4 GHz-Band trotz seiner begrenzten Geschwindigkeit die richtige Wahl bleibt
Die größere Reichweite des 2,4 GHz-Signals im Vergleich zu 5 GHz gibt ihm in bestimmten Konfigurationen einen klaren Vorteil. Niedrigfrequente Wellen durchdringen Wände und Böden besser, was eine nutzbare Verbindung in größerer Entfernung vom Router aufrechterhält.
- Smart-Home-Geräte (Thermostate, Sensoren, Steckdosen), die geringe Datenmengen übertragen, funktionieren im 2,4 GHz-Bereich besser aufgrund der Stabilität der Abdeckung
- Geräte, die sich zwei Zimmer oder eine Etage vom Router entfernt befinden, erhalten oft ein ausreichendes 2,4 GHz-Signal, wo 5 GHz nicht mehr durchdringt
- Ältere Geräte, die nur Wi-Fi 4 unterstützen, haben nur Zugang zu diesem Band und bleiben für das Surfen im Internet oder das Streaming von Audio funktionsfähig
Das 2,4 GHz-Band ist nicht veraltet, aber seine Rolle hat sich geändert. Es dient als Abdeckungsnetz für Geräte mit geringem Bandbreitenverbrauch und für Bereiche, die weit vom Router entfernt sind. Das 5 GHz-Band (oder 6 GHz) für bandbreitenintensive Anwendungen zu reservieren, bleibt die effektivste Konfiguration auf einem modernen Modem.
