Der Mobilfunkstandard unserer Zukunft: 5G im Porträt

Der neue Mobilfunkstandard 5G soll unsere Gesellschaft revolutionieren. Er verspricht Datenübertragung in Echtzeit, was autonomes Fahren und vieles mehr ermöglicht. Ein Porträt über die Zukunft der Digitalisierung in Deutschland.

Die Mobilfunk-Branche arbeitet logisch und konsequent. Sie nummerierte ihre Technologie-Generationen immer durch.

1G stand für die analoge Sprachübertragung. 2G erschloss uns die digitale Welt. 3G machte die Internet-Geschwindigkeit mit einem Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) deutlich schneller.

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Und 4G ist der aktuelle Standard, der mit Long Term Evolution (LTE) betrieben wird und bereits hohe Datengeschwindigkeiten ermöglicht. Die Entwicklung zwischen den Generationen stand niemals still. Deshalb gab es immer auch wieder Zwischenstufen.

Jetzt steht Deutschland vor der fünften Generation, über die in den Medien heftig diskutiert wird. In diesem Artikel wollen wir dir 5G einmal ausführlich vorstellen.

Was ist 5G eigentlich?

Laut der International Telecommunication Union (ITU) steht 5G für die fünfte Generation im Mobilfunk. Entwickelt wird der neue Standard seit 2016 vom 3rd Generation Partnership Project (3GPP). Das 3GPP ist eine weltweite Kooperation von Gremien für die Standardisierung im Mobilfunk.

5G ist ein reines Datennetz, das auf 4G aufsetzt. Über den LTE-Nachfolger kann man also nicht telefonieren. Wer künftig ein Mobilfunkgespräch führt, wird das weiterhin über das 4G-Netz tun.

Allerdings sind mit der neuen Mobilfunk-Generation auch ganz andere Hoffnungen verbunden: 5G soll nicht nur Handys, sondern auch Bauernhöfe, Autos und Fabrik-Roboter verbinden.

Oder anders formuliert: 5G soll die gesamte Welt digital miteinander vernetzen.

Was sollen 5G-Mobilfunknetze leisten?

Der neue Netzstandard soll die Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandorts Deutschland sichern. Bislang liegen wir in Sachen schnelles Internet weit zurück.

Der große Vorteil von 5G ist die Geschwindigkeit. Im Vergleich zu LTE soll sich die Kapazität der Netze deutlich erhöhen. Für die Industrie und Wirtschaft spielt das ultraschnelle Internet also eine zentrale Rolle, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Benutzer können sich später auf schnellere und stabilere Verbindungen freuen.

5G soll Daten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 20 Gigabit pro Sekunde übertragen. Das ist 100 Mal schneller als bei einer vernünftigen 4G-Verbindung.

Die Latenz – also die Zeit, die eine Information vom Sender bis zum Empfänger benötigt – ist dann maximal eine Millisekunde lang. Das ist vor allem für autonomes Fahren wichtig, aber dazu später mehr.

Zunächst einmal können mit 5G auch wesentlich mehr Geräte in ein und demselben Netz aktiv sein. Theoretisch sollen es bis zu einer Million pro Quadratkilometer sein.

Mobilfunk-Firmen bezahlen knapp 6,6 Milliarden Euro für 5G-Frequenzen

Damit der Ausbau von 5G beginnen kann, versteigerte die Bundesnetzagentur die 5G-Frequenzen an die vier Mobilfunkanbieter: die Deutsche Telekom (2,17 Milliarden Euro), Vodafone (1,88 Milliarden Euro), Telefónica (1,42 Milliarden Euro) und Neueinsteiger 1&1 Drillisch (1,07 Milliarden Euro).

Versteigert wurden Blöcke im 2-Gigahertz- und im 3,6-Gigahertz-Frequenzbereich. Die 2-Gigahertz-Blöcke waren deutlich teurer, weil diese Frequenzbereiche auch höhere Reichweiten erzielen. Die Blöcke sind allerdings frühestens ab 2021 nutzbar.

Bei der Versteigerung zog sich jedes Unternehmen in einen isolierten Raum zurück und bot. Nach jeder Stunde gab der Auktionator bekannt, wer der höchste Bieter war. Dann begann die nächste Runde.

Die Mobilfunker boten so lange, bis kein weiteres Gebot mehr einging. Am Ende dauerte es 497 Runden in mehr als zwölf Wochen. Die längste Frequenz-Auktion in Deutschland, die jemals stattfand, endete am Mittwochabend des 12. Juni 2019.

Die vier Mobilfunker dürfen die ersteigerten Frequenzen bis ins Jahr 2040 nutzen. Mit den Zulassungsbescheiden bekommen sie aber auch die Festsetzungsbescheide über die Zahlungsverpflichtungen in die Hand gedrückt.

Dann haben sie 65 Bankarbeitstage Zeit, die jeweilige Gebotssumme zu überweisen. Das Geld – insgesamt 6,6 Milliarden Euro – fließt direkt in den Bundeshaushalt. 30 Prozent des Geldes fließen in die Digitalisierung von Schulen. Die restlichen 70 Prozent sollen laut der Tagesschau in den Netzausbau investiert werden.

Die Firmen dürfen den Ausbau von 4G aber nicht einstellen. Sie sind dazu verpflichtet, bis Ende 2022 mindestens 98 Prozent der Haushalte mit 4G zu versorgen. 5G richtet sich erstmal noch an eine andere Zielgruppe.

5G für autonomes Fahren und Telemedizin

Der neue Funkstandard eignet sich zunächst einmal vornehmlich für industrielle Anwendungen. Das liegt an der extrem schnellen Geschwindigkeit, wie wir bereits erwähnt haben.

Deshalb wird 5G auch immer wieder als Voraussetzung für autonomes Fahren genannt. Ein Auto muss schließlich sofort mit umliegenden Fahrzeugen kommunizieren, um einen geregelten Verkehrsfluss zu gewährleisten und Unfälle zu vermeiden.

Logischerweise müssen autonome Autos aber auch in Funklöchern fahren können. Und das kann 5G nicht garantieren. Der neue Mobilfunkstandard bringt erstmal keine zusätzliche Netzabdeckung.

Mit 5G sollen in Zukunft überdies auch Ärzte aus der Ferne operieren können, indem sie über die neuen Netze Roboter steuern. Auch Städte und Fabriken sollen auf diese Weise vernetzt werden und Drohnen sollen sich dann steuern und kontrollieren lassen.

Als Privatnutzer können wir später auch davon profitieren, wenn Sensoren für Strom, Wasser, Überwachung, Temperatur und Rauchmelder miteinander vernetzt sind. Wenn wir ein Smart Home haben, können wir es aus der Ferne steuern.

Wann gibt es die ersten 5G-Netze und 5G-Smartphones?

Die Deutsche Telekom will 5G eigentlich schon in diesem Jahr mit einem buchbaren Tarif anbieten. Derzeit laufen Tests dazu. Einige Antennen sind bereits in Berlin aktiv. Weil die Versteigerung aber so lange gedauert hat, ist Experten zufolge frühestens 2020 mit neuen Mobilfunk-Verträgen zu rechnen.

In den Bedingungen für die Versteigerung der 5G-Frequenzen gibt es auch nur eine minimale Ausbau-Verpflichtung für die neue Generation. Bis Ende 2022 müssen die Netzbetreiber 1.000 Basisstationen aufstellen. Das sind nur sehr wenige. Deshalb werden mit 5G keine Funklöcher verschwinden.

Zentral für den Erfolg von 5G ist die Vernetzung der Mobilfunk-Standorte per Glasfaser. Der neue Mobilfunk braucht Glasfaserkabel und Tausende neue Sendemasten.

Die Telekom hat bereits angekündigt, bis 2025 in Deutschland 99 Prozent der Haushalte mit einem 5G-Netz erreichen zu wollen. Dann sollen Frequenzen frei werden, die 5G flächendeckend ermöglichen.

Die ersten Hersteller haben auch schon Geräte für dieses Jahr angekündigt. Dazu gehören Samsung, Huawei, Xiaomi und LG. Preise und Zeitpunkte für die Veröffentlichung gibt es aber noch nicht.

Übrigens benötigt ein Smartphone für 5G einen entsprechenden Chipsatz. Dieser lässt sich bei älteren Geräten nicht nachrüsten. Es muss also wirklich ein neues Mobilgerät her.

Spanien startet als erstes europäisches Land mit 5G

Deshalb ist der neue Mobilfunkstandard für die meisten Privatnutzer noch Zukunftsmusik. Spanien hat Anfang Juni jedoch schon als erstes europäisches Land den Regelbetrieb mit 5G aufgenommen. Vodafone möchte in gleich 15 Städten das superschnelle Internet einführen.

Zunächst ist der neue Standard dort nur mit einem Gerät von Xiaomi, dem Samsung S10 5G und dem LG V50 verfügbar. iPhone-Benutzer sind also außen vor, können bei Vodafone aber ein 5G-Smartphone mieten.

Das kostet pro Monat mindestens 20 Euro. Für den günstigsten 5G-Vertrag muss man außerdem 50 Euro im Monat blättern. Deutlich mehr also als für klassische Handy-Verträge.

Deutsche Urlauber dürften vom 5G-Angebot in Spanien nicht profitieren. Sie bräuchten einen 5G-Handyvertrag in Deutschland, um das schnelle Netz in Spanien via Roaming zu nutzen. Aber diese Verträge gibt es noch nicht.

Ist 5G gesundheitsschädlich?

Die Auswirkungen von 5G auf die Gesundheit sind umstritten. Mit 5G wird es auch mehr Funkstrahlung – also mehr elektromagnetische Strahlung – geben.

Inge Paulini, Präsidentin des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS), sagte der Passauer Neuen Presse: „Deutlich höhere Datenübertragungsmengen, neue und zusätzliche Sendeanlagen und höhere Frequenzen verändern die Strahlungsintensitäten. Diese müssen untersucht werden.“

Die hochfrequenten Felder haben eine wärmende Wirkung. Das ist eindeutig nachgewiesen. Beim Mobilfunk fällt dieser Effekt aber viel geringer aus als beispielsweise bei Mikrowellen, bei denen es wissenschaftliche Beweise für die schädliche Wirkung der Strahlen gibt.

Außerdem gibt es Grenzwerte, um eine schädliche Wirkung auszuschließen. Der sogenannte SAR-Wert soll zum Beispiel nicht über zwei Watt pro Kilogramm am Kopf beziehungsweise Ohr liegen.

Der SAR-Wert ergibt sich aus zwei Messungen: beim Telefonieren am Ohr und beim Tragen des Smartphones am Körper.

Diese Werte findet man in der Betriebsanleitung des Geräts und online in einer Datenbank des BfS, die regelmäßig aktualisiert wird. Ein Wert von unter 0,6 gilt unter Experten als strahlungsarm. Die Smartphones mit der höchsten Strahlung hatten wir dir bereits vor einiger Zeit vorgestellt.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) sagt zwar, dass Mobilfunkstrahlung möglicherweise krebserregend sei. Gegenüber dem Wochenmagazin Stern hält Gunde Ziegelberger vom BfS aber klar dagegen: „Wir haben keinen Nachweis, dass die Smartphone-Nutzung bei Einhaltung der internationalen Grenzwerte Krebs verursachen könnte.“

Diskussion um Huawei und 5G

Für ordentlich Zündstoff sorgt auch die Diskussion, den chinesischen Huawei-Konzern am Aufbau des 5G-Netzes in Deutschland zu beteiligen. Die Befürchtung: Chinesische Behörden könnten mithilfe von Huawei spionieren.

Huawei gilt als Vorreiter bei der Netzwerktechnik für die nächste Mobilfunkgeneration. Sollte der Konzern ausgeschlossen werden, könnten die Kosten für den Netzausbau steigen. Denn die Produkte des chinesischen Ausrüsters gelten als günstig und produktiv hochwertig.

Das würde folgerichtig auch den Netzausbau verzögern und Deutschland als Wirtschaftsland zurückwerfen.

Zusammenfassung: 5G ist vor allem für die Industrie spannend

Als private Nutzer werden wir kaum vom neuen Handynetz profitieren. Für unsere Bedürfnisse reicht die aktuelle LTE-Technik vollkommen aus. Wünschenswert wäre aber, dass das derzeitige Mobilfunknetz flächendeckend vergrößert wird.

5G richtet sich vor allem an die Industrie. Der neue Mobilfunkstandard kann als Grundlage für selbstfahrende Autos, medizinische Roboter und digitalisierte Fabriken dienen. Es sind auch intelligente Verkehrsleitsysteme in Planung, was wir als Bürger natürlich auf der Straße positiv bemerken würden.

Wahrscheinlich werden aber erstmal nur die Großstädte von 5G profitieren. Der Netzaufbau kostet sehr viel Geld. Und um das neue Handynetz wirklich überall zu ermöglichen, müssten Hunderttausende Antennen gebaut werden.

Bis 5G also wirklich einsatzbereit ist, gibt es noch einige Hindernisse zu überwinden.

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