In jüngster Zeit ist eine intensive Diskussion entflammt, ob die Betreiber von Internet-Transportnetzen regulatorisch verpflichtet werden sollen, allen Datenpaketen die gleiche Priorität innerhalb ihres Netzes zuzuordnen. Diese Diskussion ist als Netzneutralitätsdebatte bekannt geworden. Es geht darum, ob Preis- und Qualitätsdifferenzierungen beim Datentransport regulatorisch untersagt werden dürfen. In diesem Zusammenhang stellt sich auch die Frage nach der Zulässigkeit von Nutzungsbeschränkungen legaler Anwendungen.

Die Debatte um die Einführung einer Netzneutralitätsregulierung im Internet ist inzwischen in eine neue Phase getreten. Unter dem Stichwort „Preserving the Open Internet“ hat die amerikanische Federal Communications Commission im Oktober 2009 ein öffentliches Konsultationsverfahren eröffnet, das im April dieses Jahres mit einer Entscheidung zur Frage der Internetregulierung abgeschlossen werden soll.^[ 1 ]   Im Dezember 2009 verabschiedete die EU-Kommission eine Erklärung zur Netzneutralität mit dem Ziel, eine Beeinträchtigung der Internetdienste und die Behinderung oder Verlangsamung des Internetverkehrs über öffentliche Netze zu verhindern.^[ 2 ] Auch in Deutschland befasst sich die Bundesnetzagentur derzeit mit der Problematik der Netzneutralität. Anlass sind konkrete Streitfälle, ob Netzbetreiber ihre Netze für bestimmte Anwendungen – etwa Internettelefonie – sperren dürfen.

Das Diskriminierungspotenzial des TCP/IP-Protokolls im breitbandigen Internet

Das in der aktuellen Diskussion verwendete Konzept der Netzneutralität hat seinen Ursprung im schmalbandigen Internet. Der Transport von Datenpaketen mittels des herkömmlichen TCP/IP-Protokolls behandelt alle Datenpakete bezüglich der Übertragungsgeschwindigkeit gleich. Ist das Netz stark ausgelastet, verringert sich die Übertragungsgeschwindigkeit für alle Datenpakete gleichermaßen. Da im schmalbandigen Internet aufgrund der geringen Übertragungskapazität der Zugangsnetze nur verzögerungstolerante Anwendungen möglich sind, bedeutet dies, dass sich der Datentransport mittels einer einheitlichen Übertragungsgeschwindigkeit auf alle schmalbandigen Anwendungen wie E-Mails oder den Versand von Textdateien gleichermaßen auswirkt und folglich netzneutral ist.

Der inzwischen weit verbreitete breitbandige Internetzugang ermöglicht neben den traditionellen, verzögerungstoleranten Anwendungen eine Vielzahl neuartiger Dienste (z.B. Internettelefonie, Videokonferenzen, interaktive Videospiele), die hohe Zuverlässigkeit und Zeitsensibilität des Transports der Datenpakete voraussetzen. Solange alle Datenpakete gemäß dem TCP/IP-Protokoll gleich behandelt werden, ergibt sich zwangsläufig eine Bevorzugung der verzögerungstoleranten gegenüber den verzögerungssensitiven Anwendungen, da bei einer schlechten Übertragungsqualität bestimmte Anwendungen wie beispielsweise die Internettelefonie gar nicht möglich sind. Somit führt die Übertragung mittels TCP/IP-Protokoll nicht zu einer Neutralität der Transportnetze gegenüber sämtlichen breitbandigen Anwendungen, sondern ist mit einer Diskriminierung der verzögerungssensitiven Anwendungen verbunden.

Diskriminierungsanreize ergeben sich zudem gegenüber kapazitätsintensiven Anwendungen. Seit dem vermehrten Aufkommen von breitbandigen Internetanwendungen werden die Übertragungskapazitäten im Internet zunehmend knapp. Bei der Anwendung des traditionellen TCP/ IP-Protokolls führt dies zu einer Verlangsamung des Transports sämtlicher Datenpakete. Eine Ausweichreaktion der Anbieter von Internet-Transportdiensten besteht in vielfältigen Nutzungsbeschränkungen mit dem Ziel einer Diskriminierung kapazitätsintensiver Anwendungen. Beispiele für solche Nutzungsbeschränkungen sind die Blockierung von Verkehr aus Online-Spielanwendungen oder Restriktionen bei der Bereitstellung von Inhalten, etwa dem Austausch von Videos oder Musikdateien zwischen den Mitgliedern von Internetplattformen. Solche Nutzungsbeschränkungen durch die Anbieter von Internet-Transportdiensten dienen zur Steuerung der verfügbaren Netzkapazität, um den Kapazitätsverbrauch der breitbandigen Anwendungen einzudämmen. Sie schränken jedoch die Wahlfreiheit der Internetanwender erheblich ein und führen letztlich zu einer Diskriminierung kapazitätsintensiver Anwendungen.

Netzneutralität im breitbandigen Internet

Die aktuelle Diskussion übersieht, dass Netzneutralität im breitbandigen Internet nicht die Gleichbehandlung aller Datenpakete bedeuten kann. Netzneutralität im breitbandigen Internet erfordert aus netzökonomischer Sicht vielmehr die Möglichkeit, dass die Anbieter von Internet-Transportdiensten die Allokation ihrer Netzkapazitäten mit Hilfe von Preis- und Qualitätsdifferenzierungen nach den Bedürfnissen der unterschiedlichen Anwender vornehmen. Im Gegensatz zum schmalbandigen Internet ist die Netzneutralität im breitbandigen Internet verletzt, wenn sämtliche Datenpakete mit der gleichen Geschwindigkeit transportiert werden. Da das herkömmliche TCP/IP-Protokoll eine solche Priorisierung nicht leisten kann, ist der Übergang zu einer „intelligenteren“ Internetarchitektur erforderlich. Inzwischen sind unterschiedliche technische Lösungen zur Implementierung von Qualitätsdifferenzierung beim Datentransport im Internet entwickelt worden. Sie bilden die Basis für eine Vielzahl unterschiedlicher Qualitätsdifferenzierungsstrategien.

Die bekannteste Internetarchitektur, die für die Bereitstellung von Qualitätsklassen des Datentransports entwickelt wurde, ist die „Differenzierte Dienste“ (DS)-Architektur. Mittels dieser Architektur werden Datenpakete in eine exogen vorgegebene Anzahl von Qualitätsklassen eingeordnet. Alle Datenpakete, die zu derselben Qualitätsklasse gehören, erhalten die gleiche Priorität; diese wird im Kopf des Datenpakets gekennzeichnet. Die Datenpakete werden abhängig von der nachgefragten Transportqualität markiert. Innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne (Sekunden bis Minuten) werden jeweils zuerst die verzögerungssensiblen Pakete und danach die verzögerungstoleranten Pakete transportiert.

Preis- und Qualitätsdifferenzierung

Auf der Basis der DS-Architektur kann sich ein Suchprozess nach Qualitätsdifferenzierungsstrategien und darauf aufbauend Preisdifferenzierungsstrategien entwickeln. Ein früher Lösungsansatz baut auf dem ehemaligen Preisschema der Pariser Metro auf, das sogenannte Paris-Metro-Pricing: Bis Mitte der 1980er Jahre wurde die Pariser Metro in einer sehr einfachen Weise betrieben. 1. und 2. Klasse-Abteile waren identisch in Anzahl und Qualität der Sitze. Der einzige Unterschied war, dass 1.Klasse-Fahrkarten doppelt so viel wie die 2. Klasse-Fahrkarten kosteten. Das Ergebnis war, dass die 1.Klasse-Abteile weniger überfüllt waren. Für den Transport von Datenpaketen im Internet bedeutet dies, dass eine vorgegebene Netzkapazität auf zwei logisch separate Kanäle in einem festen Verhältnis aufgeteilt wird. Der einzige Unterschied zwischen diesen Kanälen ist, dass für den Transport der Datenpakete unterschiedliche Preise zu zahlen sind.

Bereits dieses einfache, auf leichte Implementierbarkeit ausgerichtete Beispiel zeigt, dass Qualitätsdifferenzierung und eine Bepreisung nach Stauexternalitäten eng miteinander verknüpft sind. Das aus der Transportökonomie bekannte Konzept der Staugebühren kann auf Datentransporte für unterschiedliche Übertragungsqualitäten im Internet übertragen werden. Der Datentransport mittels Qualitätsklassen auf einer gemeinsamen Übertragungskapazität macht es erforderlich, zwischen Stauexternalitäten innerhalb einer Qualitätsklasse („Intra-class-Externalitäten“) und den Stauexternalitäten zwischen Qualitätsklassen („Interclass-Externalitäten“) zu unterscheiden. Intraclass-Externalitäten spiegeln die Verzögerung wider, die ein zusätzliches Datenpaket allen anderen Datenpaketen in dieser Qualitätsklasse auferlegt. Interclass-Externalitäten spiegeln die Verzögerung wider, die ein zusätzliches Datenpaket den Datenpaketen in allen anderen Qualitätsklassen auferlegt. Aufgrund der Priorisierung sämtlicher Datenpakete einer höheren Qualitätsklasse gegenüber denjenigen einer niedrigeren Qualitätsklasse treten Interclass-Externalitäten immer gleichgerichtet gegenüber den nachgeordneten Qualitätsklassen auf. Eine Bepreisung des Datentransports auf der Basis der Interclass-Externalitäten ist folglich anreizkompatibel, da die zeitsensitiven Datenpakete in der höchsten Qualitätsklasse die höchsten Interclass-Externalitäten verursachen und folglich den höchsten Benutzungstarif bezahlen müssen.

Eine Preisbildung auf der Basis von Stauexternalitäten wird auch die Variierbarkeit der eingesetzten Übertragungskapazität einbeziehen. Die Bereitstellung von Netzressourcen (insbesondere Bandbreiten) erfolgt für ein Intervall von Wochen oder Monaten, während das Management der aggregierten Datenpaketströme über Zeiträume von Sekunden oder Minuten stattfindet. Bei heterogener Nachfrage nach unterschiedlichen Transportqualitäten lohnt es sich nicht die Kapazität so weit auszudehnen, dass für alle Nutzer die höchste Qualität bereitgestellt werden könnte. Vielmehr ist eine Ausdehnung nur insoweit sinnvoll, bis die marginalen Kosten einer zusätzlichen Kapazitätseinheit mit der Summe der Grenznutzen übereinstimmen, die sich durch reduzierten Stau aufgrund der Kapazitätsausdehnung in den unterschiedlichen Qualitätsklassen ergibt. Aufgrund der Möglichkeit der Nachfrager für den Transport ihrer Datenpakete die geeignete Qualitätsklasse auszuwählen, werden keine Anwendungen diskriminiert und die Netzneutralität im breitbandigen Internet ist gewährleistet.

Weiterführende Literatur

Knieps, G., Zenhäusern. P. (2008),The fallacies of network neutrality regulation, in:  Competition and Regulation in Network Industries, 9/2, S. 119-134

Knieps, G. (2009),Qualitäts- und Preisdifferenzierung im Internet, in: J. Kruse, R. Dewenter (Hrsg.), Wettbewerbsprobleme im Internet, Hamburger

Forum Medienökonomie Bd. 9, Nomos Verlag, Baden-Baden, S. 103-113

• ¹  Federal Communications Commission, In the Matter of Preserving the Open Internet (GN Docket No. 09-191; Broadband Industry Practices (WC Docket No. 07-52, Notice of proposed rulemaking, October 22, 2009)).
• ²  Erklärung der Kommission zur Netzneutralität, Amtsblatt der Europäischen Union, C 308/2 vom 18.12. 2009.

©KOF ETH Zürich, 3. Apr. 2010