Professor Dr. Jörn Kruse - DICE

Marktplatz Internet: 

Anforderungen an Wettbewerbspolitik und Regulierung 

Düsseldorf 20. Juni 2011 

Ökonomische Grundlagen des 

Wettbewerbs im Internet 

Jörn Kruse 

Joern.Kruse@HSU-HH.de 

Kruse Wettbewerb im Internet, Düsseldorf, 20. Juni 2011 

1

Herausragender Erfolgsfaktor des Internet : 

Eine universelle Infrastruktur (Übertragungswege, Router, 

Server etc.) 

für zahlreiche Dienste, Anwendungen und Inhalte (Emails, 

Websurfen, Downloads, interaktive Spiele, Onlien- 

Banking etc) 

mit zahlreichen Darstellungsarten (Texte, Zahlen, Bilder, 

Grafiken, Sprache, Musik, Videos etc.) 

Möglich durch äußerlich homogene Transporteinheiten, 

Datenpakete, aufgrund sehr früher Standardisierung 

(Analogie : Container im Güterverkehr) 


2

Die einzelnen Datenpakete werden separat versandt (oft 

über verschiedene Transportwege und Trägermedien 

und beim Empfänger wieder zusammengesetzt. 

Keine dienstespezifische Infrastruktur bewirkt 

* Starke Skaleneffekte und Kostendegressionen 

* Keine dienstespezifischen Investitionen der 

Netzbetreiber (→ geringeres Investitions-Risiko) 

* Keine Netz-Investitionen der Dienste- und Inhalte- 

Anbieter nötig (→ geringeres Investitions-Risiko 

und geringere Markteintrittsbarrieren) 


3

Internet ist eine zweiseitige Plattform 

Seite 1 : Nutzer, Konsumenten etc 


(vereinfacht) 

Seite 2 : Anbieter von Diensten, Anwendungen und 

Inhalte 

Nutzen auf beiden Seiten 

Welche Seite soll wieviel der Netzleistungen zahlen ? 

4

Ist irgend etwas Besonderes (anders als woanders) an der 

ökonomischen Funktionsweise des Internet ? 

Ist irgend etwas Besonderes am Wettbewerb im Internet ? 

Gibt es ein besonderes Wettbewerbspolitisches Problem? 

Führt es evtl. zu Ineffizienzen? 

Führt es evtl. zu anderen, relevanten gesellschaftlichen 

Zielverletzungen 


5

Soll der Staat etwas tun? 

evtl. Wettbewerbsbehörden, Regulierungsbehörden, 

Medienbehörden ? 

Oder ist alles US-amerikanische Hysterie? 

Madison River Fall 

Comcast Fall 


6

Im Kern der Diskussion: 

Eingriffe der Netzbetreiber etc. in den Datenverkehr 

Sollte der Staat das verbieten / regulieren ? 

Unstrittig: Eingriffe der Netzbetreiber oder anderer 

Institutionen (incl. Staat) wegen 

* inhaltlicher Zensur 

* Benachteiligung substitutiver Dienste 

sollten verboten sein 

und sind es auch. Oder ? 

siehe juristische Session 


7

1 Einleitung 

Gliederung 

2 Engpässe / Überlast im Internet 

3 Netzneutralität und ihre Folgen 

4 Overprovisioning (Überdimensionierte Kapazität) 

5 Volumentarife (Abkehr von Flatrates) 

6 Marktliche Priorisierung (Priority Pricing) 

7 Netzwerkmanagement 

8 Fazit 


8

2 

Engpässe / Überlast 

im Internet 


9

Eigentliches Kernproblem der „Internet-Politik“: 

Umgang mit Überlast (Stau) 

Def. Überlast / Kapazitätsengpass : 

Die Zahl der an einem Router ankommenden Datenpakete 

ist höher als dessen Kapazität (relevante sehr-kurze 

Zeitslots in Millisekunden), so dass nicht alle sofort 

weitergeleitet werden können. 

Zunächst nur kurzfristige Betrachtung 

d.h. Kapazität ist vorgegeben 

Optimaler Preis vor und nach der Kapazitätsgrenze ? 


10

GK 

ME 

P Z 

P C 

P 0 

N * 

Preis (Flatrates) = GK = 0 ist O.K. (Nicht-Rivalität) 

J C 

GK > 0 , Preis (Flatrates) = 0 ist nicht O.K. 

(partielle Rivalität) 

IGK C 

MSE C 

0 X 3 X C X 7 X 9 X 

E C 

C 7 

IGK C 

SDK C 


11

Gründe für Überlast 

1. Kapazitätsinduzierte Überlast 

durch Katastrophen, techn. Störungen 

Beispiel: Seebeben vor Taiwan 

2. Nachfrageinduzierte Überlast (hier im Vordergrund) 

zufällige Nachfragespitzen (z.T. sehr kurzfristig) 

insb. bei daten-intensiven Diensten mit Flatrates 


12

Bei Überlast 

erst Zwischenspeicherung (Buffer), dann Datenverlust 

Folgen auf der Datenebene: 

Datenverzögerung (Delay, Latency) 

Jitter (diff. Reihenfolgen und Abstände) 

Verlust von Datenpaketen (Loss) 

Folgen auf der Anwendungsebene (Diensteebene) 

→ Qualitätsminderungen 

... allerdings sehr unterschiedlich nach einzelnen Diensten 


13

Spezifikum 1: Sehr-kurzfristige Lastschwankungen 

Spezifikum 2: Datenpaket-Menge oberhalb Kapazität 

bei längeren Zeitslots (Sekunden, Minuten) 

möglich (Buffer, Resending etc) 

Folgen auf DP-Ebene : mehr Latency, Jitter, Paketverlust 

Folgen auf Dienste-Ebene : Qualitätsminderungen 

Aber: Sehr unterschiedlich bei den einzelnen Diensten 


14

(a) Qualitätssensitivität 

Relativ gering z.B. bei „elastischen“ Diensten 

E-mail, Webbrowsing, Downloads, incl. Filesharing 

Hoch bei „inelastischen“ Diensten 

insb. interaktive Dienste 

z.B. VoIP, IP-TV (Internet-TV), Online-Spiele 

viele Business Dienste, E-Health 


15

ei zunehmender Verkehrslast (Datenstau) im Internet ist die 

Qualitätsminderung der Dienste sehr unterschiedlich 

Bei einigen ist die Qualitätsminderung 

hoch 

Dies sind oft hochwertige Dienste 

(z.B. Interaktive Dienste, VoIP, IP-TV), 

P 

100 

X S 

D2 

X Z 

D1 

Daten-Menge 


Bei anderen ist sie 

… sehr gering / null 

Dies sind oft geringwertige 

Dienste mit zum Teil hoher 

Datenrate 

z.B. Downloads, P2P 

Filesharing (Video, Musik) 

16

(b) Wirtschaftlicher Wert (staufreien Transports) 

Wirtschaftlich hochwertig 

* VoIP 

* viele Business-Dienste 

* E-Health 

* IP-TV 

Wirtschaftlich geringwertig 

* Downloads (ins. P2P) 

Zahlungsbereitschaft pro Datenpaket 

* Video Streaming, YouTube 


17

insbesondere, weil … 

(c) Datenrate (Zahl der Datenpakete) stark differierend 

(wichtig, da alle Effekte und Preise pro Datenpaket) 

hohe Datenrate 

* Download, P2P-Filesharing (Video, Music) 

* Video Streaming (YouTube) 

geringe Datenrate 

* E-mail, 

* Web browsing 

* VoIP 


18

3 

Netzneutralität 

und ihre Folgen 


19

Die Verwendung des Begriffs 

„Netzneutralität“ 

suggeriert implizit etwas Positives für die Konsumenten 

(und soll es auch). 

Dies ist jedoch irreführend, 

wenn damit „strikte Netzneutralität“ gemeint ist 


20

Definiton vieler Diskutanten : 

Netzneutralität bedeutet, dass sämtliche Datenpakete 

aller Dienste und Nutzer immer strikt gleich behandelt 

werden. 

Alle Datenpakete sollen die gleiche Chance haben, sofort 

weitergeleitet zu werden. 

Dies soll auch dann gelten, wenn bei Überlast die 

Kapazitäten im Einzelfall nicht ausreichen, alle 

Datenpakete verzögerungsfrei weiterzuleiten. 

Diese strikte (oder blinde) Netzneutralität 

* führt zur Nicht-Diskriminierung 

* jedoch zu ökonomischer Ineffizienz 


21

Alternative Definition von Netzneutralität : 

Alle Datenpakete werden gleich behandelt, die den 

gleichen Preis für den Transport zahlen, 

vorausgesetzt, jeder Nutzer kann nicht-diskriminierend 

selbst frei entscheiden, welche Priorität er wählt. 

Diese adäquate Definition von Netzneutralität . 

* führt ebenfalls zur Nicht-Diskriminierung 

* jedoch zu ökonomischer Effizienz 


22

Als Folge 

* einer strikten Netzneutralität 

* und der Flatrates 

erfolgt eine Schädigung / Verdrängung 

ökonomisch hoch-wertiger Dienste 

durch gering-wertige, 

bezeichnet als „Crowding-Out“ 

Also: Ökonomische Ineffizienz durch 

reduzierte/verdrängte hochwertige Dienste 


23

Qualitätssensitivität 

D 1 


D 3 

sehr gering hoch 

Datenrate hoch gering oder hoch 

Ökonomischer 

Wert 

gering hoch 

Beispiele: Download, P2P Interactive services, 

Filesharing VoIP, IP-TV 

(Video, Music) Business Services 

YouTube 

24

100 Z 

80 

60 

40 

20 

4 

0 

Nachfrage D 3 

D 

20 40 60 80 100 

= Hoher ökon. Wert 

(z.B. Interaktive Businessdienste, VoIP, IP-TV) 

Nachfrage D 1 = Geringer 

Wert (z.B. P2P Filesharing) 


25

P D 

Zab 

4 Z 

3 

2 

1 

0 

1 

2 

P W 

D 1 Filesharing-Platform 

(supported by advertising) 

W 1 

W 2 

Hypothetische Konsumentenrente in T 1 

N W 

Konsumentenrente der 

Werbetreibenden 

Filesharing user price (P U = 0) 

N11 N12 

X1 Y 1 

100 

N 13 

X 2 

Y 2 

150 


N 14 

X 3 

Y 3 

200 

Werbeerlöse der Filesharing-Plattform 

(Ad-Preis P W = 1) 

26

Zab 

D 3 Interaktiver Business-Dienst, VoIP 

100 Z 

80 

60 

40 

20 

0 

Z 2 

Z 3 

N 34 

N 35 

N 33 

N 32 

Konsumentenrente N 31 , P B = 20 , in T 1 

N 31=N 3* 

M 5 M 4 M 3 M 2 M 1 

20 40 60 80 100 

Nachfrage N 31 , in T 1 (keine Überlast) 

D 


Erlös for N 31 , P = 20 in T 1 

27

P D 

4 Z 

3 

2 

1 

0 

1 

2 

P W 

D 1 Filesharing-platform (supported by advertising) 

W 1 

W 2 

N W 

Dienst 

- nicht qualitätssensitiv 

- hohe Datenrate 

- geringer Wert 

T 1 → T 2 → T 3 → T 4 → … 

N 11 

X 1 

Y 1 

100 

N 12 

N 13 

X 2 

Y 2 

150 


N 14 

X 3 

Y 3 

200 

…. ansteigender „geringwertiger internet traffic“ 

N 11 → N 12 → N 13 → N 14 → … → Überlast 

28

D 3 Interaktiver Dienst, VoIP 

100 Z 

80 

60 

40 

20 

0 

Z 2 

Z 3 

N 34 

N 35 

N 33 

Qualitätssensitiver, hochwertiger Dienst. 

Ergebnis der Überlast 

* geringe Qualität → geringe Nachfrage 

* geringe Erlöse 

* geringe Konsumentenrente 

N 32 

N 31=N 3* 

M 5 M 4 M 3 M 2 M 1 

20 40 60 80 100 

Schädigung / Verdränung 

* hochwertiger Dienste 

* durch geringwertige Dienste 

Crowding-Out 

als Folge der Netzneutralität 


29

4 Lösungsperspektiven: 

Kap. 4 Kapazitäts-Overprovisioning 

Kap. 5 Volumen-Tarife (Abkehr von Flatrates) 


Rationale Priorisierung 

Kap. 6 Marktliche Priorisierung : Priority Pricing 

Kap. 7 Priorisierung durch Netzwerkmanagement 

30

4 

Kapazitäts-Overprovisioning 


31

Theoretisch könnte man die Internet-Kapazität immer 

weiter erhöhen, 

(so dass auch das letzte Video noch in HD-Qualität 

zwischen 2 oder mehr Nutzern in Windeseile 

ausgetauscht werden kann). 

= Overprovisioning, bewusste Überkapazität 

Dies wirft die Frage nach der optimalen Kapazität des 

Internet auf (langfristige Fragestellung) 


32

LGN(Y) 

LN(Y) 

LGK(Y) 

LN max 

LGN(Y) 

Optimale 

Internet- 

Kapazität 

Overprovisioning ist 

1. Volkswirtschaftlich nicht effizient, da der 

Ressourcenaufwand durch den Nutzen nicht 

zu rechtfertigen ist. 

2. Keine Invest-Anreize der Netzbetreiber, da 

diese Investitionen nicht amortisierbar sind 

(Fass ohne Boden) 

LGK(Y) 

0 Y opt Y M Kapazität Y 

LN(Y) 

„ideales“ Overprovisioning 


33

Overprovisioning 

würde dennoch nicht gegen große Netzausfälle 

(kapazitätsinduzierte Überlast) helfen, 

d.h. man bräucht trotzdem eine Priorisierung 


34

5 

Volumen-Tarife 

(Abkehr von Flatrates) 


35

Flatrates sind ein Teil des Problems 

Ist ihre Abschaffung eine Lösung ? 

* Ersetzung durch volumenbasierte Tarife 

* Mengen-Caps 

vor allem zur Prime Time. 

Preis = Grenzkosten = 0 ?? (vor und nach 

Kapazitätsgrenze) 

Reduziert zwar die Menge (und damit kurzfristig die 

Überlast), 

aber ….. 


36

… es existieren (mindestens) zwei gravierende Gründe, 

warum dies in der Praxis nicht optimal ist. 

1 Mangelnde Lenkungswirkung der Preise 

Spitzenlast-Preise, Prognosefähigkeit 

2 Stark unterschiedliche Toleranz für Verzögerung, d.h. 

Wartezeit (einige können problemlos warten) 

Bei pauschalen Transportpreisen für alle Datenpakete 

würde mehr geringwertiger Verkehr (Zab 

eliminiert als ökonomisch effizient (=Ineffizienz). 

Latency-Toleranz 

Besser: Priorisierung der Datenpakete 


37

GK 

ME 

P Z 

P C 

N * 

J C 

Überlast und Optimale Internet-Nutzung 

R 2 

Optimale 

Internetnutzung ? 

X C 

0 X 3 X 4 X C X 7 X 9 X 

R 1 

R 3 

E C 

Nichtrivalität partielle Rivalität 

C 7 

IGK C 

MSE C 

IGK C 

SDK C 

NQ C 


Alle Dienste mit 

Zab 

würden eliminiert. 

38

Rationale Priorisierung 

Wenn Zahl der Datenpakete größer ist als die Kapazität 

wird immer eine Rationierung vorgenommen. 

(Einige Datenpakete müssen warten, andere evtl. nicht). 

Auch bei strikter Netzneutralität würde bei Überlast eine 

Rationierung vorgenommen werden. 

= „Rationierung durch Zufall“ 

ohne Rücksicht auf Wert einer verzögerungsfreien 

Weiterleitung verschiedener Datenpakete. 


39

Problem : Adäquate Priorisierung der Datenpakete. 

Aufgabe: Priorisierung möglichst effizient gestalten, d.h. 

(a) Datenpakete qualitätssensitiver, höherwertiger Dienste 

sofort, und 

(b) Datenpakete nicht-qualitätssensitiver, geringerwertiger 

Dienste nachrangig. 

folgt: 

6. Rationale Priorisierung I : Priority Pricing 

7. Rationale Priorisierung II : Netzwerkmanagement 


40

6 

Marktliche Priorisierung 

(Priority Pricing) 


41

Priority Pricing = Priorisierung durch den Markt 

Priority Pricing 

= Preissetzung für das Recht, vorrangig bedient zu werden, 

falls Angebotsengpässe bestehen sollten. 

* Premium Service (evtl. verschiedene Klassen) 

vorrangig 

* Best Effort Service (E-mails, Web, Downloads) 

evtl. nachrangig (d.h. nur zu Überlast-Zeiten) 


42

Wahl der Anbieter/Nutzer 

Premium Service: qualitätssensitive, höherwertige Dienste 

* höhere Erlöse der NB durch Premium Service 

* geringere Preise für Konsumenten (best effort) 

Best-effort-Qualität sinkt nicht 

* Wettbewerb 

* Best-Effort ist Kundenbasis für Premium Service 

* Premium Service erfordert hohe Kapazität 

Leerkapazität nutzbar durch Best-effort 


43

LMU(Y) 

LU(Y) 

LMC(Y) 

LU max 

LU 2 

Kapazitätsersparnis 

LU 1 

Nutzengewinn durch Priorisierung 

über alle Lastperioden 

bei konstanter Infrastruktur 

0 Y 1 Y 2 Y M Capacity Y 

LU(Y) 


44

7 

Netzwerkmanagement 


45


ist eine diskretionäre Priorisierung durch Netzbetreiber 

… im Idealfall so, dass die Datenpakete aller 

qualitätssensitiven Dienste im Überlastfall Priorität 

erhalten, damit die Dienste gut funktionieren und bei den 

Nutzern Akzeptanz finden. 

erfolgt schon bei VoIP 

Kann funktionieren … 

wenngleich second best zu Priority Pricing 


46

Potentielle Nachteile von nicht-pretialem (diskretionären) 


* NWM ist grundsätzlich diskriminierend 

* Mißbrauch der Priorisierung denkbar, 

aber durch Transparenzregeln zu beherrschen 

* Es entstehen keine zusätzlichen Erlöse der 

Netzbetreiber für Investitionen, Quality of Service, 

niedrige Konsumentenpreise 

* Gefahr politischer Eingriffe 


47

8 

Fazit 


48

Priority-Pricing 

(Quality-of-Service-Klassen zu diff. Preisen) 

besser als 

Nicht-pretiales (diskretionäres), transparentes 


besser als 

Strikte Netzneutralität 

besser als 

Willkürliche Eingriffsmöglichkeiten 


49

Wichtig: 

* Wettbewerb 

* Nicht-Diskriminierung 

* Transparenz (Konsumenten-Info) 

Das allgemeine Wettbewerbsrecht ist ausreichend 

Keine besondere staatliche Regulierung nötig. 


50

Literatur download : http://www.hsu-hh.de/kruse 

Brenner, Walter; M. Dous; R. Zarnekow, J. Kruse (2007), Qualität im 

Internet. Technische und wirtschaftliche Entwicklungsperspektiven, 

Studie, Universität St. Gallen, März 2007 (auch in Englisch verfügbar) 

Kruse, Jörn (2008), Internet-Überlast, Netzneutralität und Service- 

Qualität, in: Wirtschaftsdienst, Februar 2008, S. 188-194 

Kruse, Jörn (2008), Network Neutrality and Quality of Service, in: 

Intereconomics, Review of European Economic Policy, Vol 43, No. 

1, January/February, pp. 25-30 

Kruse, Jörn (2009), Crowding-Out bei Überlast im Internet, in: Kruse, 

Jörn und Ralf Dewenter (Hrsg.), Wettbewerbsprobleme im Internet, 

Schriftenreihe HFM, Baden-Baden (Nomos Verlag), pp.. 117-140 

Fortsetzung → 


51

download : http://www.hsu-hh.de/kruse 

Kruse, J. (2010), Priority and Internet Quality, in: Falch, M. and J. 

Markendahl (editors), Promoting New Telecom Infrastructures. 

Markets, Policies and Pricing, Cheltenham and Northampton 

(Edward Elgar) 2010, pp. 160-174 

Kruse, Jörn (2011), Netzneutralität. Soll die Neutralität des Internet 

staatlich reguliert werden? Diskussionspapier (auch in Englisch 

verfügbar) 

Berger-Kögler, Ulrike and J. Kruse (2011), Net Neutrality Regulation of 

the Internet ?, erscheint in: International Journal of Management and 

Network Economics 


52

Danke 

für Ihre Aufmerksamkeit 


53

Backup 


54

Beispielhaftes Klassenkonzept mit vier unterschiedlichen 

Qualitätsklassen (aus Brenner/Zarnekow/Kruse) 

Qualitätsklasse Beispielhafte Dienste Technische QoS-Parameter 

Interaktiv Voice Telephony/Conferencing Bandwidth: 16 - 500 Kbps 

Video Telephony/Conferencing Delay (one way): 100 - 200 ms 

Online-Gaming Jitter: < 30 ms 

Interactive TV Feedback Packet Loss: < 1 % 

Multimedia Broadcast TV Bandwidth: 384 Kbps - 14 Mbps 

Video on Demand Delay (one way): 400 - 1000 ms 

Streaming Audio Jitter: < 1000 ms 

Internet Radio Packet Loss: < 0,1 % 

Voice Messaging 

Critical Business Applications Bandwidth: 16 Kbps - 16 Mbps 

e.g. SAP, eHealth Delay (one way): 100 - 200 ms 

Jitter: < 100 ms 

Packet Loss: < 0,1 % 

Best Effort E-Mail Bandwidth: up to line rate 

Web-Browsing Delay (one way): < 2000 ms 

P2P Jitter: n.a. 

Internet Downloads Packet Loss: n.a. 


55

Qualitätssensitivität 

VoIP 

e-mail 

Online- 

Spiele 

Webbrowsing 

eHealth/ 

eLearning 


. 

Interactive TV 

Videotelefonie 

IPTV 

VoD 

File Sharing 

(Download) 

Datenrate 

56

Professor Dr. Jörn Kruse - DICE

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