WLAN in Schulen:
im Pausenraum – eventuell
im Klassenraum – nein Danke!

Gleich vorweg:

WLAN ist für mich eine Technologie, die für den laufenden Schulbereich wenig geeignet ist!
Gründe dafür:

• die Strahlenbelastung verursacht wissenschaftlich nachgewiesen zelluläre Stressreaktionen, Störungen des zentralen Nervensystems und ist krebserregend!
• die aktuelle maximale Geschwindigkeit von WLAN  ist für den Schulbetrieb kaum ausreichend!
• mobile Devices (IPAD, Handy, etc) verfügen meist ohnehin bereits über einen werkseitigen Internetzugang; ein Zugang zum lokalen Netz ist meist vom User gar nicht erwünscht (weil er zb mit seinem IPAD ohnehin nicht drucken kann, am Handy kein Word-document bearbeiten kann, etc…)
  » Kostenabwälzung auf den “Kunden” würden wir Betriebswirte das nennen

ad Strahlenbelastung:

es gibt zahlreiche wissenschaftlich einwandfreie Belege dafür, dass speziell in Schulen (durch die hohe Dichte von Endgeräten)  mit WLAN-angebundenen Notebookklassen eine Strahlenbelastung besteht, die weit jenseits der empfohlenen Dosis liegt.
Als Beispiel sei folgendes Dokument des Physikers Dr. Schleier empfohlen:
Dr. Scheler: Sollen Schulen WLAN-Netzwerke einrichten oder Alternativen bevorzugen?

ad maximale Geschwindigkeit von WLAN:

Beachten wir den Schulalltag, dann könnte eine typische Nutzung der IT-Infrastruktur so aussehen:
Schüler loggt sich ein; öffnet eine Applikation; holt sich die Angabe (Arbeitsblätter, Arbeitsdateien, Anleitungen in Form von Kurzfilmen, etc) von einer Netzwerkfreigabe; bearbeitet diese; speichert sie erneut auf einer Netzwerkfreigabe ab!

Im universitären Umfeld (ich war 10 Jahre an der Wirtschaftsuniversität Wien…) sieht eine typische Arbeitssituation in den Selbststudienzonen etwas anders aus:
Student verbindet sich mit dem WLAN -> benutzt das Internet, um Mails zu checken; Infos zu Lehrveranstaltungen abzurufen; mit anderen Studenten online zu kommunizieren, etc.

Der wesentliche Unterschied liegt im DATENVOLUMEN:

StudentIn: bei beschriebener Internetnutzung werden relativ kleine Datenmengen übertragen, während des Lesens von Mails etc entsteht kaum Traffic; Zugriff auf Resourcen erfolgt NICHT synchronisiert

SchülerIn: bei beschriebener LAN-Nutzung werden von vielen Usern synchron größere Datenmengen von Shares kopiert! Dies verursacht enormen Traffic, für den aktuelle WLAN-Technologien NICHT ausgelegt sind.

Berechnung der Netzwerkgeschindigkeit von WLAN in Schulen

Dass dies keine subjektive Einschätzung ist, kann relativ einfach gezeigt werden:
Die theoretische Geschwindigkeit des aktuell schnellsten WLAN-Standards IEEE 802.11n sollen 600 MBit/s Brutto betragen – maximal 240 MBit Netto …

Dies ist ein Bruchteil der aktuell üblichen LAN-Geschwindigkeit von 1 GBit!
Doch ACHTUNG: die 240 MBit müssen noch durch die Anzahl der konkurierenden Clients dividiert werden!!!
So ergibt sich - bei Installation von 1 Hotspot je Klasse:
240 MBit / 25 Clients < 10 MBit je Client (maximal) – theoretisch (praktisch noch langsamer)

bei Verwendung von “älteren” 54Mbit (IEEE 802.11g) – Hotspots ergibt sich folgende Rechnung: netto-Speed (40 % von 54 Mbit)  21,6 MBit
21,6 MBit / 25 = 0,864 Mbit je Client (maximal) – theoretisch (praktisch noch langsamer)

rechnerischer Nachweis, das WLAN für Schulklassen NICHT geeignet ist:

Sollen alle SchülerInnen einer Klasse mit 25 SchülerInnen eine kleine Datei mit 30 MByte übers WLAN kopieren, so ergibt sich (unter optimalsten Bedingungen!) eine Koperdauer von

802.11n – Kopierdauer > 24 Sekunden!
802.11g – Kopierdauer > 4,7 Minuten!
1 GBit (LAN) – Kopierdauer < 1 Sekunde
(alles rein rechnerisch unter optimalen Bedingungen, praktisch dauerts noch länger)

Sollte diese Datei am Ende der Unterrichtseinheit wieder auf den Server kopiert werden, sind wir bei Verwendung älterer Hotspots schon bei 8 Minuten!
Da eine Unterrichtsstunde 50 Minuten dauert, werden16 % der vorhandenen Zeit nur für das Kopieren einer mikrigen Datei mit 30 MB “verbraten”.
Selbst bei Einsatz der neuesten Technologie vergeht mehr als 1 Minute nur für das Kopieren!

Dass dies nicht nur theoretische Überlegungen sind, wird jeder Lehrer bestätigen können, der schon mal über das WLAN eine Datei “austeilen” wollte und zusehen musste, wie Windows Explorer beim Kopiervorgang die “geschätzte Zeit” vergnüglich nach OBEN anstatt nach UNTEN zählte…

Exkurs: Radius im Schulalltag?

RADIUS vs WPA2 – eine Kosten/Nutzen/Analyse:
Es existieren am Markt bereits fertige Lösungen (welche teilweise auf LDAP zugreifen können – zb Aruba Enterprise WLAN), die allerdings auch einen stolzen Preis kosten…
Ich will nun überlegen, worin der Hauptunterschied liegt zwischen

a) WLAN MIT RADIUS
ein Notebook versucht, Zugang zum Netz übers WLAN zu bekommen; RADIUS gleicht die Credentials; sind diese richtig, so veranlasst RADIUS, dem Notebook eine IP-Adresse aus dem entsprechenden VLAN (Lehrer oder Schüler) zukommen zu lassen, aus dem Zugang zum Server-VLAN und ins Internet möglich ist

b) WLAN OHNE RADIUS
es gibt 2 SSIDS mit unterschiedlichen WPA2-Passwörtern. das Schülernotebook verbindet sich mit einem Hotspot, dessen WPA2-Passwort dem Schüler bekannt ist. Dieser Access Point hängt im Schüler-VLAN (bzw. kann ich auch jeden AP in ein anderes VLAN hängen), aus dem Zugang zum Server-VLAN und ins Internet möglich ist.
Gleiches gilt für das Lehrer-VLAN, in das nur Zugang gewährt wird, wenn das entsprechende Lehrer-WPA2-Passwort bekannt ist.

Vorteil von RADIUS:
Jeder Teilnehmer authentifiziert sich mit einer eigenen Kennung; In jeder Schule hat jeder Schüler eine Kennung. Daher ist der Radius “eine Schranke, die jedem geöffnet wird…”. Ein sorgsamer Umgang mit Kennungen ist von Schülern ebenfalls nicht zu erwarten – soweit meine Erfahrung.
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Die – großartige – Idee eines GUEST-VLANs (für den Internetzugang) über RADIUS ist für Hotels bzw. Unternehmen sicherlich eine Gute!

Für Schulen ist  dies – meiner Meinung nach -allerdings kompletter Unfug, da es keinen User gibt, der dieses GUEST-VLAN nutzen wird. “Betriebsfremde” User sind in einer Schule sehr sehr sehr selten, alle anderen haben ohnehin eine Kennung und daher (AUCH MIT IHREN MOBILEDEVICES!) uneingeschränkten Zugang zum durch den Radius-Server geschützen Bereich!!! –> Ergo ist diese Lösung für eine Schule ein Humbug!
Wer eine geeignete andersartige Argumentation hat, ist herzlich eingeladen, hier einen Komentar zu hinterlassen!

Fazit:

WLAN ist im schulischen Umfeld als Unterstützung für Pausenräume oder Selbststudienzonen ein feines Service – wird aber in wenigen Jahren auch keinen mehr interessieren, da jeder seinen eigenen Internetzugang per UMTS o. ä. mitbringt.
Für den täglichen Unterricht in Klassenräumen ist WLAN KAUM GEEIGNET!!!