5G ist in aller Munde. Auf dem Mobile World Congress in Barcelona Ende Februar beherrschte es die Schlagzeilen, die Bundesregierung nennt ihre Kampagne „Deutschland spricht über 5G“ und in Europa wird unter dem Überbegriff „Digitaler Kompass“ über die Mobilfunktechnik geredet. Der Tenor dabei: 5G ist auf dem Vormarsch. Die Ziele der Bundesregierung und der Europäischen Union in Sachen 5G rücken in erreichbare Nähe.
Dabei sind die Ziele ehrgeizig. Die EU plant, dass alle europäischen Haushalte bis 2030 über einen Gigabitanschluss verfügen. Deutschland geht sogar noch einen Schritt weiter: Gemäß der Gigabitstrategie des Bundes soll 5G bis 2030 überall dort verfügbar sein, wo Menschen leben, arbeiten und unterwegs sind. Die Bundesnetzagentur (BNetzA) überprüft regelmäßig die aktuelle Mobilfunkversorgung und kam Ende 2022 zu dem Schluss, dass der Ausbau der Netze schon respektable Zahlen erreicht. Trotzdem ist Deutschland noch weit entfernt von einer lückenlosen und leistungsfähigen 4G/5G-Mobilfunkversorgung. Gerade die Schließung unversorgter Gebiete gehört zu den größten Herausforderungen im Mobilfunk. Dabei handelt es sich um Gebiete, die auf absehbare Zeit nicht von den Netzbetreibern eigenwirtschaftlich erschlossen werden. Ihre Erschließung verursacht hohe Kosten, ohne dass ihnen nennenswerte Einnahmen gegenüberstehen. Aus diesem Grund sind in den vergangenen Jahren Förderprogramme des Bundes und einiger Länder entwickelt worden, um beim Ausbau finanziell zu unterstützen.
5G-Netze sind als Stand Alone technisch überlegen
Wichtig ist, der Ausbau von digitaler Infrastruktur bleibt immer ein dynamischer Prozess. 2021 wurde das UMTS-Netz in Deutschland abgeschaltet. Die Mobilfunknetzbetreiber forcieren nun den flächendeckenden LTE- und 5G-Ausbau. Gerade die 5G-Technologie wird deutlich schneller, energieeffizienter und stabiler sein als ihre Vorgängertechnologien, daher gilt sie auch als Schlüsseltechnologie der Digitalisierung. Rund 80 Prozent der Fläche des Bundesgebiets sind (Stand Oktober 2022) inzwischen mit 5G abgedeckt.
Was die Erschließung der weißen Flecken angeht, stehen die Mobilfunkanbieter noch vor einer Kraftanstrengung. Mit Blick auf die bis Ende 2022 zu erfüllende Versorgungsauflage, 500 Basisstationen in weißen Flecken aufzubauen, haben Telekom, Vodafone und Telefónica ihr Ziel deutlich verfehlt.
Die BNetzA hat hier den Überblick, unter anderen durch Breitbandmessungen und die Funkloch-App. Hier ist zwar ein stetiger Zuwachs von 5G-Messpunkten zu verzeichnen, im September 2022 waren es bereits ca. 14 %, Tendenz steigend. Nach wie vor ist 4G aber die bestimmende Technologie (ca. 80 % aller Messpunkte). Doch die Kombination von beiden zählt schon als 5G-Netz. So entstehen die hohen Verfügbarkeitszahlen der Mobilfunkbetreiber teilweise nur durch das Dynamic Spectrum Sharing (DSS). Dieses erlaubt die gleichzeitige Nutzung von 4G und 5G im gleichen Frequenzbereich und ist sozusagen ein Upgrade der alten 4G-Infrastruktur. Bei einem Netz-Roll-Out in dieser Form spricht man von 5G Non-Stand-Alone (NSA). Das Gegenteil ist 5G Stand-Alone. Hier kommt ausschließlich 5G-Infrastruktur, sowohl im Funkzugangsnetz 5 als auch im Kernnetz 6, zum Einsatz. Nur hier können die Vorteile von 5G voll ausgeschöpft werden. In den NSA-Netzen geht das nicht. Dazu zählen neben höheren Datenraten auch niedrigere Latenzzeiten.
5G ermöglicht eine bis zu zehnmal höhere Datenübertragungsrate, anstatt 1 Gbit/s nun 10 Gbit/s, benötigt weniger Energie und kann deutlich mehr Geräte pro Funkzelle bedienen. Das hängt allerdings von den Betriebsmodi ab. Doch theoretisch hat 5G eine rund 1000-fach höhere Kapazität als sein Vorgänger, kann also deutlich mehr Teilnehmer und Geräte über eine Zelle versorgen. Durch die deutlich verbesserte Latenzzeit (von 4 ms auf 1 ms reduziert) können Anwendungen fast in Echtzeit erfolgen. Eine sogenannte harte Echtzeit, voraussichtlich 100 µs, wird es erst mit 6G geben, woran derzeit schon geforscht wird. Die 6. Generation für Mobilfunktechnik soll ab 2028 eine möglichst schnelle Kommunikation komplett ohne Verzögerung ermöglichen. Doch bereits 5G ermöglicht vollkommen neue Szenarien. Welche genau, daran forschen viele Akteure, teilweise gefördert vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV).
5G und Glasfaser – große Bedeutung für die Digitalisierung Deutschlands
5G ist ein wichtiges Puzzleteil für eine leistungsfähige Infrastruktur. Dazu gehört auch ein flächendeckender Glasfaserausbau. Gemeinsam mit ihm, welcher im Übrigen auch bei den meisten Mobilfunkstandorten als Backhaul dient, kann so ein stabiles Kommunikationsnetz in Deutschland errichtet werden. Ohne dieses funktionierende Netz wird die digitale Transformation der Gesellschaft nicht gelingen. Dabei sollten Politik und Wirtschaft die Digitalisierung weiterdenken und zusammenführen, wo es geht. Die letzten Jahre haben bewiesen: Während der vielfältigen und unterschiedlichen Krisen hat sich die Telekommunikation als Stütze der Gesellschaft erwiesen. In der Corona-Zeit war sie der Rückhalt für Bürger:innen, die von zuhause arbeiten mussten, ermöglichte Videokonferenzen und den notwendig gewordenen häuslichen Unterricht, das sogenannte Homeschooling. Aktuell befindet sich der Telekommunikationsmarkt trotz gestiegener Inflation und Baukosten in einer Hochinvestitionsphase. Das wird auch noch die nächsten Jahre anhalten.
Das mobile Datenvolumen steigt weiter steil an. Zum Jahresende 2021 betrug das Datenvolumen laut Jahresbericht der BNetzA 5.457 Mio. Gbyte. Dies entspricht einer Zuwachsrate von 37 % gegenüber dem Vorjahr. Expert:innen gehen davon aus, dass der exponentielle Anstieg anhält. Insbesondere datenintensive Anwendungen wie Augmented und Virtual Reality sowie autonomes Fahren sind zukünftige Datentreiber. Aber auch Smart Farming, E-Health und intelligente Mobilitätskonzepte benötigen lückenlose und leistungsfähige Mobilfunknetze – in Stadt und auf dem Land. Darüber hinaus ergeben sich weitere Anforderungen an die Netzkapazitäten. Um die Datenmengen zu bewältigen und mobile Echtzeit- und 5G-Anwendungen flächendeckend implementieren zu können, wird eine mittelfristige Netzverdichtung mit Spektrum oberhalb 1 GHz – auch außerhalb der städtischen Gebiete – notwendig. Um den Ausbau zu beschleunigen, gilt es mehr denn je, Ausbauhemmnisse zu beseitigen und Beschleunigungspotentiale zu identifizieren. Problematisch sind die oftmals lang andauernden und komplexen Genehmigungsverfahren sowie die Anzahl der Genehmigungen, die für den Bau und den Anschluss von Mobilfunkmasten erforderlich sind. Einige Bundesländer schreiten voran, um den Ausbau zu beschleunigen. So hat zum Beispiel Hessen seine Bauordnung so verändert, dass die TKUs schneller ausbauen können. Dafür wurde auch 2017 das Onlinezugangsgesetz (OZG) verabschiedet. Es hat das Ziel, bis Ende 2022 alle Verwaltungsleistungen Deutschlands auch digital anzubieten und schnellere Genehmigungsverfahren zu ermöglichen. In Hessen wurde das Breitband-Portal für die Beantragung und Zustimmung zur Verlegung von Telekommunikationsleitungen entwickelt. Im Januar wurden hier die deutschlandweit ersten digital gestellten Anträge für den Glasfaserausbau der Städte Fulda und Lindenfels genehmigt.
Auch eine punktgenaue Förderung hilft natürlich. Diese muss koordiniert und professionell begleitet werden. Sie erfordert eine enge Abstimmung zwischen Kommunen, Mobilfunknetzbetreibern und TowerCos, um Lösungen zu finden. Um unversorgte Gebiete erschließen zu können, benötigen Kommunen und Landkreise genaue Kenntnis über die vorhandene Mobilfunkversorgung. Dafür sind genaue Daten wichtig. Die Erhebung von Versorgungs- und Infrastrukturdaten in Verbindung mit computergestützten Prognosen und mit Hilfe eines Geoinformationssystems bildet die Grundlage, weiße Flecken zu schließen und lückenlose, hochleistungsfähige 5G-Netze zu planen.
Es bleibt eine Herausforderung, die politischen Entscheidungsprozesse an die Geschwindigkeit in der Wirtschaft und Digitalisierung anzupassen. Das steht aber ganz oben auf der Agenda des BMDV und ist in der Digitalstrategie festgelegt. Wenn Sie in der kommunalen Verantwortung für den 5G-Ausbau in Ihrer Gemeinde oder im Landkreis stehen, dann können Sie hier mehr Informationen darüber erhalten:
5G – Möglichkeiten und Anforderungen im geförderten Breitbandausbau (Flyer, PDF)
https://atenekom.eu/wp-content/uploads/2019/12/04_5G-Moeglichkeiten191203_PT-workshop-flyer_Breitband_download.pdf
Campusnetze auf Basis von 5G-Kommunikationstechnologie – Startseite des BMWK
https://www.digitale-technologien.de/DT/Navigation/DE/ProgrammeProjekte/AktuelleTechnologieprogramme/5G_Campusnetze/5g_campusnetze.html
aconium-Artikel zum Thema 5G
https://atenekom.eu/category/5g/