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99. Jahrgang, 2019, Heft 2 · S. 84

Mobilfunknetze: Erfolgsvoraussetzungen für 5G

Karl-Heinz Neumann, Fabian Queder

Wieder einmal steht eine spektakuläre Frequenzauktion an. Sie soll die Frequenzvoraussetzungen für einen 5G-Leitmarkt in Deutschland begründen. Gleichzeitig wird diese Frequenzvergabe zum Anlass genommen, bestehende Versorgungslücken in den Mobilfunknetzen zu schließen. Verkannt wird dabei, dass der gesamtwirtschaftliche Erfolg von 5G primär an der Nutzung des 5G-Frequenzspektrums durch industrielle Anwender im Rahmen lokaler Lösungen liegt. Der aktuelle LTE-Standard (LTE = Long Term Evolution) wurde in erster Linie für die mobile Datennutzung als wichtigstem Anwendungsfall entwickelt. Der Nachfolger 5G enthält zwar weitere Fortschritte für die Smartphone-Nutzer, dennoch liegt der Schwerpunkt auf den Anforderungen der gewerblichen Anwender. Der 5G-Standard soll unter anderem hohe Datenraten bis 20 GB/s, geringe Latenz von 1 ms und geringen Energieverbrauch erreichen und für eine Vielzahl neuer Use-Cases ein "Enabler" sein. So könnte 5G beispielsweise in einer Fabrik den Echtzeit-Datenaustausch von Maschinen, augmented-reality Brillen und das Auslesen mehrerer zehntausend Sensoren gleichzeitig ermöglichen. Entsprechend hat 5G für den Smartphone-Nutzer eher den Charakter einer weiteren evolutionären Entwicklungsstufe, während der Standard für die Anwenderindustrien eine Revolution mit sich bringen kann.

Derzeit werden in den LTE-Mobilfunknetzen Frequenzen von 700 MHz bis 2,6 GHz eingesetzt. Dabei gilt, je niedriger die Frequenz, desto größer die Reichweite. Umgekehrt gilt, je höher die Frequenz, desto höher die Datenrate. Die nun versteigerten Frequenzen von 3,4 bis 3,8 GHz und die im Bereich von 2,1 GHz eignen sich zur Schaffung von hohen Übertragungskapazitäten in einer räumlich beschränkten Dimension. Die von der Bundesnetzagentur festgelegten Auflagen zielen hingegen auf eine verbesserte Versorgung dünn besiedelter Gebiete und des Straßennetzes ab. Entsprechend erfordert die Erfüllung der Auflagen den Einsatz des in früheren Auktionen ersteigerten Flächenspektrums und nicht die Nutzung der neuen Frequenzen. Vorstellungen mit den jetzt neu zu vergebenden Frequenzen Flächendeckung zu schaffen, gehen daher völlig an der technischen und ökonomischen Realität vorbei.

Die hohen Datenraten und die niedrige Latenz, die mit 5G möglich werden, erfordern den Einsatz von geeignetem lizensierten Spektrum, das bisher jedoch den Mobilfunkbetreibern vorbehalten war. In dieser Auktion hat sich die Bundesnetzagentur erstmals dazu entschlossen, 100 MHz aus der Versteigerung herauszunehmen und stattdessen lokal zuzuteilen. Damit entfällt zukünftig die Markteintrittsbarriere für den Markt für lokale 5G-Konnektivität, da Anwender die Frequenz z. B. für das Fabrikgelände beantragen können. Zahlreiche Industrieunternehmen haben bereits angekündigt, sich um lokale Frequenzen zu bemühen. In der derzeitigen Debatte wird häufig übersehen, dass die Zuteilung lokaler Frequenzen den Erfolg von 5G in Deutschland vom Ausbau der Mobilfunknetze entkoppelt. Gelingt es der deutschen Industrie, auf Basis selbst oder von Dritten errichteter 5G-Netze die nächste Industrie 4.0 Stufe voranzutreiben, können umfangreiche Potenziale der 5G-Technologie für den Wirtschaftsstandort Deutschland gehoben werden, ohne dass eine weitere Sendeanlage von Mobilfunkern errichtet wird.

Obwohl es noch kaum Use Cases für ein flächendeckendes 5G-Netz gibt, wird es zum Schlüssel für den Standort Deutschland erklärt. Der Erfolg von 5G für den Industriestandort Deutschland hängt nicht von der wieder einmal spektakulär beäugten Frequenzauktion der Bundesnetzagentur ab. Es kommt dazu vielmehr auf die schnelle und effiziente Zuteilung der für lokale Nutzungen reservierten Frequenzen an. Die Entkoppelung der Frequenzvergabe von den Mobilfunkbetreibern stellt daher nicht das Problem dar, wie von den Betreibern behauptet, sondern wird ein wichtiger Schritt für den industriellen Erfolg von 5G.

Karl-Heinz Neumann, Fabian Queder

WIK-Consult

K-H.Neumann@WIK.ORG


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