21 Mai Mobilfunkausbau – Was man über 5G wissen sollte
Der Netzausbau der fünften Mobilfunkgeneration ist aktuell in aller Munde: Von ungeahnten Chancen für die Wirtschaft und das alltägliche Leben bis hin zu Ängsten vor gesundheitsschädigender Strahlung ist alles dabei. Doch was steckt wirklich hinter 5G? Dieser Artikel soll über den neuen Mobilfunkstandard und die dazu benötigten Sendemasten informieren sowie potenzielle Nutzungsmöglichkeiten aufzeigen.
Doch der Reihe nach:
Wie funktioniert überhaupt Mobilfunk?
Die physikalische Voraussetzung für das mobile Telefonieren und Surfen sind hochfrequente elektromagnetische Funkwellen. Im allgemeinen Sprachgebrauch werden elektromagnetische Wellen oft auch als Strahlung bezeichnet, wie beispielweise UV-Strahlung, doch handelt es sich hier nicht um die Ausbreitung von Teilchen, wie es bei radioaktiver Strahlung der Fall ist, sondern um Wellen. Andere Beispiele für elektromagnetische Wellen sind Radiowellen, Mikrowellen, Wärmestrahlung oder auch das ganz normale sichtbare Licht. Die verschiedenen Wellenarten unterscheiden sich in ihrer Frequenz und der Wellenlänge. Elektromagnetischen Funkwellen dienen als Transportmedium, weil sie die Informationen mit Lichtgeschwindigkeit vom Handy zur nächstgelegenen Basisstation befördern können. Dazu werden Sprache und Daten digitalisiert, in kleine Einheiten zerlegt und schließlich in Funkwellen umgewandelt. Die Mobilfunkbasisstation empfängt die Funksignale eines Handys und leitet sie über Kabel- oder Funkverbindungen an eine entfernte Vermittlungsstelle des Netzbetreibers weiter. Von dort werden die Gespräche zum Empfänger weitergeleitet und die Verbindungsabläufe gesteuert.
Was ist 5G eigentlich?
5G steht für die fünfte Generation des Mobilfunks, welche bereits seit 2019 einzelnen Städten in Deutschland eingesetzt wird. Seitdem erfolgt der flächendeckende Ausbau durch die Telekommunikationsanbieter, welche bis 2025 eine vollständige 5G-Netzabdeckung erreichen wollen. Die Datenübertragung erfolgt nach der gleichen Technologie wie schon bei den seit 2000 bzw. 2010 genutzten Mobilfunkstandards 3G (UMTS) und 4G (LTE). Das bedeutet, dass die Datenübertragung überwiegend in denselben Frequenzbereichen, also bei 2 GHz, erfolgt. Zusätzlich wird 5G aber auch in einem höheren Frequenzbereich (3,4 bis 3,7 GHz) eingesetzt werden. In diesem Frequenzbereich sinkt die Wellenlänge und damit auch die Reichweite im Vergleich zu den langwelligeren Frequenzbereichen bei 3G und 4G. Dies ist auch der Grund, warum für den Ausbau des 5G-Netzes mehr Sendemasten errichtet werden müssen und eine reine Aufrüstung der bestehenden Anlagen nicht ausreicht.
Mehr Sendemasten = höhere Strahlenbelastung?
Für den Bau neuer Basisstationen sind die Netzbetreiber verantwortlich. Sie suchen nach geeigneten Standorten und stimmen sich dann für die Detailplanung mit den Kommunen ab. Ist ein passender Standort gefunden, durchläuft der geplante Sendemast eine Überprüfung der abgestrahlten Leistung durch die Bundesnetzagentur. Diese erteilt nur Standortbescheinigungen, wenn alle Grenzwerte eingehalten werden. Die Einhaltung wird auch im Betrieb kontrolliert und Messreihen angefertigt, welche im Internet öffentlich einsehbar sind.
Es gibt keinen grundsätzlichen Unterschied zwischen elektromagnetischen Feldern bisheriger Mobilfunknetze und denjenigen von 5G-Sendeanlagen. Nach dem aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisstand gehen von den elektromagnetischen Feldern, unabhängig von der genutzten Technik, bei Einhaltung der Grenzwerte keine gesundheitlichen Risiken aus. Wissenschaftlich nachgewiesen ist, dass die Aufnahme elektromagnetischer Felder durch den Körper zu einer Erhöhung der Gewebetemperatur führt (sogenannte „thermische Wirkung“). Grenzwerte stellen sicher, dass die Temperaturerhöhung so niedrig bleibt, dass keine gesundheitlichen Wirkungen auftreten. Die nennenswerte Neuerung ist, dass für 5G zukünftig zusätzlich zu den bereits durch verschiedene Funkanwendungen genutzten Frequenzen auch höhere Frequenzen genutzt werden können. Mit steigender Frequenz sinkt jedoch die Eindringtiefe, deswegen wird sich die thermische Wirkung an der Körperoberfläche konzentrieren. Direkte Wirkungen auf innere Organe sind nicht zu erwarten.
Weiterhin gilt es zu erwähnen, dass die größte Strahlenbelastung nicht von den Sendemasten ausgeht, sondern von den verwendeten Endgeräten, welche man meist direkt am Körper trägt. Durch die steigende Anzahl an Basisstationen sinkt jedoch auch die durchschnittliche Entfernung zum Endgerät und damit die Stärke der elektromagnetischen Felder. Außerdem müssen Basisstationen nicht mehr dauerhaft ungerichtet Funkwellen aussenden, sondern können sich durch das sogenannte „beamforming“ (übersetzt: „Strahl-Formung“) über gerichtete, gebündelte Wellen gezielt mit den aktiven Endgeräten verbinden. Diese Technologie ist energiesparender und senkt zudem die diffuse elektromagnetische Strahlenbelastung.
Welche Chancen bringt 5G mit sich?
Quelle: https://www.bakom.admin.ch/bakom/de/home/telekommunikation/technologie/5g.html
Im Vergleich zum Vorgängerstandard 4G ermöglicht 5G eine 10-fach höhere Datenübertragungsrate von aktuell bis zu 10 Gigabit pro Sekunde. Eine der fundamentalsten Neuerungen stellt die extrem kurze Latenz dar. Diese gibt an, nach welcher Zeitspanne das angefunkte Gerät reagiert. Bei 5G liegt diese bei bis zu unter einer Millisekunde und ermöglicht dadurch tatsächliche Echtzeit-Anwendungen. Hierdurch ergeben sich bisher undenkbare Anwendungsmöglichkeiten, welche die private Nutzung einer schnelleren Internetverbindung bei weitem übersteigen.
5G bietet nicht nur eine schnellere Datenübertragung, sondern ermöglicht auch die direkte Kommunikation zwischen Endgeräten nahezu in Echtzeit, ohne dass die Daten erst über einen weit entfernten Server laufen müssen. Die sogenannte „device-to-device“ (übersetzt: „Gerät zu Gerät“) oder „machine-to-machine“ (übersetzt: „Maschine zu Maschine“) Kommunikation wird in Zukunft die Grundlage für eine effizientere Nutzung von Ressourcen, optimierte Arbeitsabläufe und damit verbundene Produktivitätssteigerungen sein, aber auch für mehr Sicherheit sorgen. Die Digitalisierung der Produktionsprozesse wird daher unverzichtbar für die Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandorts Deutschland sein.
Neben der Industrie werden auch Infrastruktur und Verkehr enorm von den neuen Möglichkeiten profitieren. Durch die Echtzeit-Übertragung können auch Autos untereinander kommunizieren und beispielsweise vor Staubildung oder Gefahrenstellen warnen, frühzeitig darauf reagieren und im besten Falle sogar Menschenleben retten. Dies ist auch auf andere Verkehrsteilnehmer oder Ampelanlagen, Parkleitsysteme uvm. übertragbar. Besonders im Hinblick auf das autonome Fahren spielt die Echtzeit-Kommunikation der verschiedenen Verkehrsteilnehmer eine essenzielle Rolle. Der Ausbau des 5G-Netzes ist also für unseren Landkreis als Modellregion für selbstfahrende Busse und mit Blick auf die geplanten Teststrecken in Zusammenhang mit dem Studiengang „Autonomes Fahren“ am Lucas-Cranach-Campus unerlässlich.
Aber auch in der Medizin, der Logistik, der Agrartechnik und vielen weiteren Branchen eröffnet 5G ganz neue Perspektiven. Digitale Messsysteme für Vitalparametern und die Echtzeitübertragung in Notfällen, optimierter Einsatz von Wasser und Düngemitteln durch energiesparende Feldsensoren oder intelligente Energieversorgungsnetze sind nur einige wenige Anwendungsgebiete. Für die Kommunen ist eine gute Infrastruktur ein Wettbewerbsvorteil, der neue kommunale Dienstleistungen ermöglicht, wie beispielsweise Mobilitätsmanagement oder die Verbesserung des Gesundheitswesens, aber auch die Ansiedlung von Gewerbe attraktiver macht.
Weitere Informationen rund um das Thema 5G und Antworten auf häufig gestellte Fragen finden Sie unter www.deutschland-spricht-ueber-5g.de – der Dialoginitiative der Bundesregierung in Zusammenarbeit mit den Fachministerien sowie auf der Onlineplattform www.informationszentrum-mobilfunk.de.