Der flächendeckende Ausbau digitaler Infrastrukturen und die Gewährleistung eines gesicherten Netzzugangs sind entscheidende Standortfaktoren der modernen Gesellschaft. Dies spiegelt sich auch in dem stark gewachsenen Bedarf von Privatpersonen und Unternehmen an schnellen Internetzugängen während der letzten Jahre wider [BMVI15c].

Im internationalen Vergleich ist der Ausbaugrad der digitalen Infrastruktur in Deutschland als unterdurchschnittlich anzusehen. Deutschland liegt hier im europäischen Vergleich beispielsweise mit einer Glasfaserquote von nur einem Prozent an letzter Stelle [BMVI15c]. Desgleichen ermöglichen aktuelle Technologien, wie beispielsweise das Vectoring, verhältnismäßig schnelle Geschwindigkeiten. Dies reicht aber aufgrund der privaten und gewerblichen Nachfragen mittel- bis langfristig nicht aus. Unternehmen können sich eine Ansiedlung im schlecht ausgebauten ländlichen Bereich, welcher keine flächendeckende, hochleistungsfähige Breitbandanbindung bietet, nicht mehr leisten. Dabei wird die Arbeitswelt, von der Wissensarbeit bis hin zur Produktion, immer stärker von digitalen Anwendungen und Technologien durchdrungen. Stand 2022 nutzen 84 Prozent der deutschen Unternehmen Cloud Computing [Stat22i]. Momentane technologische Megatrends wie beispielsweise das Cloud Computing, 3D Videostreams, Apps, Social Collaboration erfordern auch für den privaten Bereich einen erhöhten flächendeckenden Ausbau von digitalen Infrastrukturen [BMVI15c].

Abbildung 1 zeigt die Verfügbarkeit breitbandiger Anschlüsse nach verschiedenen Breitbandklassen für deutsche Haushalte, unabhängig von der verwendeten Technologie. Verfügbarkeit bedeutet hier jedoch nicht, dass all diese Haushalte auch entsprechende Anschlüsse nachfragen. Es ist ersichtlich, dass besonders die kleineren Breitbandklassen gut ausgebaut sind, hingegen Breitbandklassen mit höherer Datenübertragungsgeschwindigkeit noch Ausbaubedarf haben. Zu erwarten ist, dass aufgrund des steigenden Bandbreitenbedarfs durch die Anforderungen der privaten wie industriellen Nachfrage (Industrie 4.0, Internet der Dinge) in den kommenden Jahren Bandbreiten größer 50 Megabit pro Sekunde eine immer wichtigere Rolle spielen werden.

Die räumliche Verteilung der breitbandig angebundenen Anschlüsse ist regional unterschiedlich. Beispielsweise beträgt im ländlichen Raum die Anbindung an Breitbandanschlüsse von 30 Megabit pro Sekunde nur 39,1 Prozent, von 50 Megabit pro Sekunde sogar nur 23,3 Prozent [BBAtlas]. Doch die Anbindung an Breitbandanschlüsse im ländlichen Raum hat sich in den letzten Jahren sehr verbessert. Wo ende 2017 nur 43,8 Prozent des ländlichen Raums eine Anbindung zu Breitbandanschlüsse von 50 Megabit pro Sekunde hatte, ist diese Nummer Mitte 2021 auf 82,8 Prozent gestiegen [bmdv21o]. 

Des Weiteren haben digitale Netze eine besondere Bedeutung für den Verkehrsbereich. Diese sind unter anderem Voraussetzung für die Echtzeitdatenerfassung der Verkehrsströme und deren Lenkung/Optimierung mittels Verkehrsmanagementzentralen und Verkehrsanlagen. Dabei werden bereits heute und künftig in allen Regionen (urban, suburban und rural) große Datenmengen zu transportieren und im Verbund mit Daten anderer Quellen zu verarbeiten sein (Big Data).

Die verwendeten Technologien sind differenziert zu betrachten. Detailliertere Informationen zum jeweils aktuellen Breitbandausbau können dem Breitbandatlas des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) entnommen werden [BMVI15c].

Ähnlich der wachsenden Daten- und Informationsmengen steigt der physische Mobilitätsbedarf von Personen und Gütern. Dieser erfordert informationstechnische und telematische Lösungen, die eine ausgebaute digitale Infrastruktur voraussetzen. Dazu zählen Dienste wie beispielsweise: Fahrgastinformationen, Fahrzeugortungen, Störfallmanagement oder Betriebsleitzentralen zur Betriebsüberwachung und Qualitätssicherung. In den letzten Jahren sind deshalb eine Vielzahl an digitalen Infrastrukturen in den Verkehrssektor integriert worden. Ohne diese digitalen Infrastrukturen wären zum Beispiel Verkehrsleitzentralen wie in Stuttgart, Dresden, Köln oder München nicht möglich [SaRie14]. Voraussetzung für den reibungslosen Datenaustausch, beispielsweise zur Steuerung der Verkehrsströme, sind kontinuierlich und verlässlich funktionierende und gesicherte Verbindungen [Rusc09].