Technik

5G-Netz im Anmarsch: Das kann der neue Mobilfunk-Standard

von
Arne Schätzle

Mobiles Internet in Zeitlupe und Funklöcher trotz LTE sind vielen Nutzern ein echtes Ärgernis. Der neue Standard 5G verspricht endlich ein besseres Netz.

Eine Frau in der Stadt nutzt ihr Smartphone.
Kein Netz – und das mitten in der City? Das soll mit 5G nicht mehr passieren. Foto: Getty Images/Maskot

Das erfahren Sie gleich:

  • Wofür das 5G-Netz schwerpunktmäßig eingesetzt wird
  • Wann das 5G-Netz verfügbar sein wird
  • Welche technischen Möglichkeiten sich mit 5G ergeben

Wie wichtig das Thema 5G-Netz ist, lässt sich am besten am Beispiel der Hansestadt Hamburg erklären: Direkt neben dem Hafen liegt die Hafencity, ein junger Stadtteil mit moderner Architektur und zeitgemäßer Infrastruktur. Hamburg hat große Ziele, will Smart City werden.

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Smart City steht für die Digitalisierung in der Stadtentwicklung, für eine vernetzte und kluge Stadt mit effizienter Energieversorgung, fortschrittlicher Mobilität und wegweisendem Umweltschutz. Eine Stadt, in der Algorithmen Straßenbeleuchtungen schalten, den Verkehr effizient steuern, Busse mit Ampeln kommunizieren und Pkw autonom fahren, während auf den Parkplätzen die Elektroautos der Carsharing-Anbieter aufladen.

Mit derartigen Visionen ist Hamburg nicht allein, viele Städte haben ähnliche Pläne. Damit sie irgendwann auch Realität werden, braucht es allerdings mehr als den aktuellen LTE-Standard, nämlich ein modernes, zuverlässiges, ein belastbares Mobilfunknetz.

Das 5G-Netz verspricht all das: mobiles Breitband mit mehr Durchsatz, mehr Kapazität und schnellerer Reaktionszeit – kurzum: Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit, die der noch aktuelle Vorgänger LTE immer wieder vermissen lässt.

5G: Der neue Standard wird noch getestet

Zur Zeit wird das kommende mobile Breitband im Rahmen eines EU-Projektes auf Herz und Nieren getestet, auf einem Areal rund um den Hamburger Hafen und die Hafencity.

Noch bis Januar 2020 prüfen die Deutsche Telekom und Nokia gemeinsam mit der Hamburger Hafenbehörde, der Hamburg Port Authority (HPA), ob auch komplexe mobile Anwendungen mit unterschiedlichen Anforderungen an das mobile Breitband zuverlässig im 5G-Netz funktionieren. Hohe Anforderungen, das bedeutet besonders hohe Datenraten und eine extrem große Menge an Informationen, die in Echtzeit übermittelt werden.

Mit dem LTE-Nachfolger 5G, dem neuen Standard im Mobilfunk, werden sich Szenarien wie Smart City und Connected Car, selbstfahrende Autos, aber auch vernetzte Maschinen in der industriellen Fertigung, medizinische Anwendungen oder Anwendungen im Internet der Dinge flächendeckend umsetzen lassen.

Das alles sind Projekte, die mit LTE eben nicht in vollem Umfang möglich sind, wenn eine hohe Datenkapazität und eine minimale Reaktionszeit gefragt sind. So wird der Ausbau von schnellem und flächendeckendem mobilem Internet vor allem auch für Deutschlands Zukunft als Industriestandort relevant.

Wie schnell wird der LTE-Nachfolger?

Wie schnell wird der kommende Standard im Mobilfunk denn nun wirklich? Tatsächlich soll 5G eine Downloadgeschwindigkeit von 10 Gigabit/s ermöglichen, das entspricht einer Downloadrate von 10.000 Megabit/s – also 100 Mal mehr, als bei einer guten LTE-Verbindung mit 100 Megabit/s .

Technisch sollen sogar Datenraten bis zu 20.000 Megabit/s erreicht werden, was 20 Gigabit/s im Download entspricht. Beim Upload ist es jeweils die Hälfte der genannten Geschwindigkeit.

Der kommende Standard ist aber nicht nur um ein Vielfaches schneller als LTE, auch die Kapazität soll 1000 Mal höher liegen. In Zahlen bedeutet das, dass bis zu einer Million mobiler Geräte pro Quadratkilometer im 5G-Netz möglich sind, ohne dass die Mindestdownloadrate von 100 MBit/s gefährdet wäre. Zum Vergleich: Eine LTE-Funkzelle schafft ungefähr 200 Teilnehmer.

Der kommende Mobilfunkstandard punktet zudem mit sehr kurzen Reaktionszeiten, angepeilt ist eine sogenannte Latenz von einer Millisekunde. Zudem ist das 5G-Netz zuverlässiger, soll heissen: Auch im Auto oder im Zug klappt der Wechsel von einer Funkzelle zur nächsten schneller und stabiler.

Nach Vorgabe der Bundesnetzagentur müssen die Netzbetreiber bis Ende 2022 mindestens 98 Prozent der Haushalte Zugang zu schnellem mobilen Internet mit mindestens 100 Megabit pro Sekunde im Download gewähren. Auch auf Autobahnen, Bund- und Landstraßen sowie allen Zugstrecken und wichtigen Wasserstraßen soll es laut Bundesnetzagentur schnelles Internet geben.

Damit schöpfen die Vorgaben der Bundesnetzagentur für die Netzbetreiber das technische Potential von 5G also nicht vollends aus. Unterm Strich ist eine Download-Rate von 100 Mbit/s allerdings immer noch ordentlich genug, damit man als Nutzer auch mobil Video-Streams in 4K auf dem Smartphone anschauen kann.

Offensichtlich hat die Bundesnetzagentur in Anbetracht der Kosten, die mit dem 5G-Ausbau auf die Telefongesellschaften zukommen, die Anforderungen zunächst einmal auf LTE-Niveau gehalten. Denn für das neue Mobilfunk-Netz müssen die bestehenden Funkmasten umgebaut und mit Glasfaserleitungen aufgerüstet werden, um sie mit der nötigen Bandbreite zu versorgen. Das wird für die Netzbetreiber Telekom, Vodafone und Telefónica auf jeden Fall teuer.

Zuvor muss die Bundesnetzagentur aber erst einmal die Lizenzen für die nötigen Funkfrequenzen vergeben. Diese sollen Im kommenden Frühjahr versteigert werden, Telekom, Vodafone und Telefónica müssen sie dann im Rahmen einer Auktion erwerben.

Warten auf 5G: Der neue Standard kommt frühestens 2020

In der Praxis wird es allerdings noch dauern, bis Mobilfunkkunden die neue Technik nutzen können, um die Daten unterwegs blitzschnell über das Internet auf ihre Geräte beamen können.

Denn um 5G-fähige Smartphones ranken sich bisher noch Gerüchte, die sich frühestens auf dem Mobile World-Congress Ende Februar in Barcelona konkretisieren könnten, wenn unter anderem Hersteller wie Huawei, Samsung, OnePlus oder LG neue Smartphones präsentieren werden. Konkrete Hinweise auf ein 5G-Smartphone gibt es bisher aber lediglich bei Huawei.

Zum anderen werden, ähnlich wie bei der Einführung von 4G, die ersten Tarife mit 5G recht teuer sein, so dass selbst bei technischer Verfügbarkeit nicht jeder potentielle 5G-Interessent sofort zugreifen wird.

Ein Telekommunikationsmast mit mehreren Transmittern.
Bis Funkmasten das mobile Breitband zur Verfügung stellen, müssen sich die Nutzer noch gedulden. Foto: Getty Images

Schadet 5G der Gesundheit?

Bei der Frage nach der Gesundheitsrisiko neuer Technologien haben wir es mit einem echten Evergreen zu tun. Wie schädlich sind also die 5G-Strahlen? Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) beruft sich auf die vorliegenden wissenschaftlichen Erkenntnisse zu den Wirkungen elektromagnetischer Felder auf den Menschen.

Diese lauten: "Wenn die Grenzwerte eingehalten werden, sind nach dem aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisstand keine gesundheitsrelevanten Wirkungen zu erwarten".

Tatsächlich besteht in Bezug auf die mit 5G geplante Nutzung noch Forschungsbedarf, um verlässliche Aussagen zu machen. Daher gelten bis auf weiteres allgemeine Richtlinien, beispielsweise auf ausreichenden Abstand des Smartphones zum Körper zu achten, möglichst Freisprecheinrichtungen und Headsets zu nutzen und bei der Auswahl eines Smartphones auf den SAR-Wert zu achten,

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Fazit: Wer sich als Mobilfunknutzer auf das blitzschnelle 5G-Netz freut, schaut zumindest in naher Zukunft erst einmal in die Röhre. Zunächst einmal sollen Industrie und Unternehmen in den Genuss des schnellen Internets kommen. Dennoch profitieren auch Privatnutzer im mobilen Netz vom neuen Standard, da im Zuge der Aufrüstung LTE besser verbreitet sein soll als bisher.

Eine lückenlose 4G-Abdeckung mit den von der Bundesnetzagentur geforderten Datenraten ist für Privatnutzer durchaus annehmbar, denn sie wären selbst für Streaming in hoher Qualität völlig ausreichend, während 5G das schnelle Netz für die modernen Städte von morgen bereit stellt.

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