Wie funktioniert WLAN? 2,4, 5 und 6 GHz und Wi-Fi 6/7 erklärt

WLAN ist für die meisten Menschen schlicht „das Internet zu Hause“. Technisch ist es ein Funknetz, das Geräte wie Smartphone, Laptop und Fernseher drahtlos mit dem Router verbindet. Der Router wiederum hängt an der eigentlichen Internetleitung, zum Beispiel DSL, Kabel oder Glasfaser.

Dieser Artikel erklärt, wie WLAN funktioniert, was die Standards Wi-Fi 4 bis Wi-Fi 7 unterscheidet, wann 2,4, 5 oder 6 GHz die bessere Wahl ist und wie man ein langsames WLAN schneller macht.

Was ist WLAN?

WLAN steht für Wireless Local Area Network, also ein drahtloses lokales Netzwerk. Im Englischen sagt man meist Wi-Fi, nach dem Markennamen der Wi-Fi Alliance, eines Herstellerverbands, der die Geräte zertifiziert. Die technischen Regeln stehen in der Normenfamilie IEEE 802.11.

Ein WLAN besteht aus einem Access Point, meist im Router eingebaut, und den Geräten, die sich mit ihm verbinden. Der Access Point sendet regelmäßig seinen Netzwerknamen (SSID). Ein Gerät, das sich verbinden möchte, meldet sich an, weist sich mit dem Passwort aus und bekommt dann vom Router eine IP-Adresse im Heimnetz.

Wie die Daten durch die Luft kommen

WLAN überträgt Daten mit Funkwellen in lizenzfreien Frequenzbereichen. Die Daten werden auf viele schmale Unterträger verteilt (Verfahren OFDM, seit Wi-Fi 6 auch 5G.">OFDMA, das die Unterträger auf mehrere Geräte gleichzeitig aufteilt). Jeder Unterträger wird moduliert, das heißt Amplitude und Phase der Welle werden so verändert, dass sie Bits darstellen. Je feiner die Abstufungen sind, desto mehr Bits passen in ein Symbol: Wi-Fi 6 nutzt bis zu 1024-QAM (10 Bit pro Symbol), Wi-Fi 7 bis zu 4096-QAM (12 Bit). Feinere Abstufungen brauchen aber ein sehr sauberes Signal, also wenig Abstand und wenig Störungen.

Zusätzlich senden moderne Router mit mehreren Antennen gleichzeitig mehrere Datenströme (MIMO), und mit Beamforming bündeln sie das Signal in Richtung des Empfängers.

Die Frequenzbänder: 2,4, 5 und 6 GHz

2,4 GHz: größte Reichweite und gute Durchdringung von Wänden, aber wenig Platz. In Europa gibt es 13 Kanäle, von denen sich nur drei nicht überlappen (1, 6 und 11, bei einigen Konfigurationen auch 1, 5, 9 und 13). Das Band teilt sich das WLAN mit Bluetooth, Babyfonen und Mikrowellenherden, in Mehrfamilienhäusern ist es oft überfüllt.
5 GHz: viel mehr Kanäle und deutlich höhere Geschwindigkeit, aber geringere Reichweite. Auf einigen Kanälen muss der Router zuerst prüfen, ob dort ein Wetter- oder Militärradar sendet (DFS), und notfalls den Kanal wechseln.
6 GHz: in Deutschland seit 2021 im Bereich 5.945 bis 6.425 MHz für WLAN freigegeben. Hier gibt es breite, freie Kanäle ohne alte Geräte, die bremsen. Die Reichweite ist noch etwas geringer als bei 5 GHz. Nutzbar ab Wi-Fi 6E.

Als Faustregel: Nahe am Router und für hohe Datenraten 5 oder 6 GHz, für große Entfernungen und Geräte mit wenig Datenbedarf (etwa Smart-Home-Sensoren) 2,4 GHz. Die meisten Router bieten beide Bänder unter einem Namen an und schieben die Geräte selbst in das passende Band (Band Steering).

Vergleich der WLAN-Frequenzbänder 2,4, 5 und 6 Gigahertz nach Reichweite und Geschwindigkeit. — Die drei WLAN-Bänder: 2,4 GHz reicht am weitesten, 5 und 6 GHz sind schneller.

Die WLAN-Standards im Überblick

Seit 2018 bekommen die Standards einfache Generationsnummern:

Wi-Fi 4 (802.11n, 2009): 2,4 und 5 GHz, theoretisch bis 600 Mbit/s.
Wi-Fi 5 (802.11ac, 2013): nur 5 GHz, theoretisch bis 6,9 Gbit/s (in der Praxis meist mit zwei bis vier Antennen deutlich weniger).
Wi-Fi 6 (802.11ax, 2019): 2,4 und 5 GHz, theoretisch bis 9,6 Gbit/s. Vor allem effizienter, wenn viele Geräte gleichzeitig funken (OFDMA).
Wi-Fi 6E: Wi-Fi 6 zusätzlich im 6-GHz-Band.
Wi-Fi 7 (802.11be, 2024): 2,4, 5 und 6 GHz, Kanäle bis 320 MHz Breite, 4096-QAM und Multi-Link Operation (MLO): Ein Gerät kann mehrere Bänder gleichzeitig nutzen. Theoretisch über 40 Gbit/s.

Die theoretischen Höchstwerte gelten für ideale Bedingungen mit vielen Antennen und werden im Alltag nie erreicht. Ein Smartphone mit zwei Antennen schafft mit Wi-Fi 6 in der Nähe des Routers realistisch einige Hundert Mbit/s bis gut ein Gbit/s. Für die Geschwindigkeit zählt außerdem immer das langsamste Glied: Das Gerät, der Router und die Internetleitung müssen mitspielen.

Sicherheit: WPA2 und WPA3

Ein WLAN sollte immer verschlüsselt sein. Der aktuelle Standard ist WPA3, das Passwörter besser gegen Ausprobieren schützt (Verfahren SAE). Wo ältere Geräte WPA3 nicht unterstützen, ist der Mischmodus WPA2/WPA3 ein guter Kompromiss. Veraltete Verfahren wie WEP und WPA (ohne Ziffer) gelten als unsicher. Wichtig ist außerdem ein langes Passwort und eine aktuelle Router-Firmware. Die Funktion WPS (Verbinden per Knopfdruck oder PIN) schalten viele Experten aus Sicherheitsgründen ab.

Tipps für schnelleres WLAN

Router frei und erhöht aufstellen: möglichst zentral in der Wohnung, nicht im Schrank, nicht hinter dem Fernseher und nicht direkt am Boden.
Hindernisse beachten: Stahlbeton, Fußbodenheizung, Spiegel und Aquarien dämpfen das Signal stark.
Kanal prüfen: Viele Router wählen automatisch, in dichten Wohngegenden lohnt sich trotzdem ein Blick auf die Auslastung.
Mesh statt Repeater: Ein Mesh-System aus mehreren Access Points verteilt das Netz gleichmäßiger als ein einfacher Repeater, der die Bandbreite halbiert. Am besten sind die Access Points per Kabel verbunden.
Kabel für stationäre Geräte: Fernseher, Spielkonsole und PC laufen per Netzwerkkabel stabiler und entlasten das WLAN.

Fazit

WLAN verbindet Geräte per Funk mit dem Router und nutzt dafür die Frequenzbänder 2,4, 5 und 6 GHz. Das 2,4-GHz-Band reicht weiter, ist aber voll und langsam, 5 und 6 GHz sind schnell, aber kürzer in der Reichweite. Wi-Fi 6 und Wi-Fi 7 bringen vor allem mehr Effizienz bei vielen Geräten und breitere Kanäle. Mit gutem Standort, WPA3 und Mesh lässt sich fast jedes Heimnetz deutlich verbessern. Mehr über DSL, Glasfaser und Mobilfunk finden Sie in der Übersicht Internet, DSL und Mobilfunk einfach erklärt.