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Mobilfunkmast

Der Ausbau der fünften Mobilfunkgeneration 5G dauert noch an.

(Foto: dpa)

5G-Netz Die Chancen und Risiken des neuen Mobilfunkstandards 5G

Noch in diesem Jahr sollen Millionen von Deutschen Zugang zum 5G-Mobilfunk bekommen. Firmen hoffen auf mehr Funktionen für ihre Produktion. Doch es gibt auch Kritik an der Technik.
20.05.2020 - 10:47 Uhr 1 Kommentar

Düsseldorf In einem schlichten Zweckbau in Mainz wurde am 12. Juni 2019 der Weg in eine neue Technologie geebnet. Die Bundesnetzagentur versteigerte die Frequenzen für den Echtzeitmobilfunk 5G. Die Technik soll mehr leisten als einfach nur schnelleres mobiles Internet. Sie soll völlig neue Anwendungen möglich machen.

Dahinter steht die Leistungsfähigkeit von 5G. Die fünfte Generation des Mobilfunktechnik – daher die Ziffer im Namen – soll erstmals Datenübertragung nahezu in Echtzeit ermöglichen. Ein Universalübersetzer im Ohr oder die Kraft von Hochleistungsrechnern in der Hosentasche: All das soll aufgrund der geringen Latenz von 5G möglich werden.

Der Ausbau der Technik wird jedoch Jahre dauern und Milliardensummen verschlingen. Wie viel genau, darauf will sich niemand festlegen. Weltweit ist ein Wettrennen um die Technik entstanden. Vor allem China, Südkorea und Japan, aber auch die USA haben 5G zu einer zentralen Technologie für die Wirtschaft der Zukunft erklärt. Die Bundesregierung hat für Deutschland das Ziel ausgegeben, zum „Leitmarkt“ für 5G werden zu wollen.

Gleichzeitig ringen verschiedene Firmen um die Technologieführerschaft bei 5G. Vor allem der Konzern Huawei auf China ist in der Entwicklung sehr weit. Die USA werfen der Firma jedoch vor, Cyberspionage für die chinesische Regierung zu betreiben. Sie haben andere Staaten, auch Deutschland, aufgerufen, Huawei-Technik nicht für die 5G-Ausbau zu verwenden. Huawei bestreitet die Vorwürfe.

Was ist 5G?

5G bezeichnet die fünfte Mobilfunkgeneration. Sie entwickelt die bisherigen Standards 2G (GSM), 3G (UMTS) und 4G (LTE) weiter. Der 5G-Standard ermöglicht eine Latenzzeit von unter einer Millisekunde. Das ist schneller als ein Wimpernschlag. Gleichzeitig ermöglicht die Technik Datenraten bis zehn Gigabit pro Sekunde. Das ist mindestens die zehnfache Spitzenleistung des bisherigen 4G-Standard.

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Die 5G-Technik ist aber noch nicht final entwickelt. Das Gremium 3GPP (3rd Generation Partnership Project) in dem viele Mobilfunkunternehmen zusammengeschlossen sind, legt die Details des Standards fest. Viele Funktionen sind bereits definiert. Andere Merkmale werden erst in den nächsten Jahren final beschlossen. Erst wenn die Details feststehen, können Netzausrüster wie Huawei, Ericsson oder Nokia entsprechende Produkte für den Massenmarkt entwickeln.


Was kostet der Ausbau von 5G?

Nach mehr als zwölf Wochen ging am Mittwoch, den 12. Juni 2019, die 5G-Auktion von Mobilfunkfrequenzen zu Ende. Die Deutsche Telekom, Vodafone, Telefónica und 1&1 Drillisch zahlen insgesamt die Summe von 6.549.651.000 Euro. Neueinsteiger als Netzbetreiber ist 1&1 Drillisch, hinter dem die Firma United Internet (GMX, Web.de) steht. Künftig wird es in Deutschland also Funkmasten von vier und nicht nur von drei Unternehmen geben. Es war die bisher längste Auktion in Deutschland. Die Unternehmen mussten das Geld nicht auf einen Schlag überweisen, sondern können die Beträge in Raten zahlen.

Die Deutsche Telekom gab bei der Auktion mit rund 2,2 Milliarden Euro das meiste Geld aus. Vodafone investierte 1,9 Milliarden Euro, Telefónica (O2) 1,4 Milliarden Euro und Drillisch rund eine Milliarde Euro. Die Frequenzen sind bis zum Jahr 2040 zugeteilt. Danach können sie neu versteigert werden. Die Netzbetreiber haben zudem Auflagen bekommen, weit sie ihr Netz ausbauen müssen.

Wann wird 5G flächendeckend verfügbar sein?

Die Deutsche Telekom und Vodafone sind mit der Entwicklung ihrer Netze am weitesten. Die Telekom will bis Ende des Jahres 2020 rund 40 Millionen Menschen in Deutschland mit 5G vorsorgen. Vodafone hat angekündigt, bis Jahresende rund zehn Millionen Menschen zu erreichen. In der ersten Ausbaustufe werden allerdings noch nicht die Datenübertragungen in Echtzeit erreicht. Dafür wird neue Technik nötig sein und auch neue Standorte, die ersten in den nächsten Jahren folgen dürften.

Die Deutsche Telekom hat angekündigt, bis zum Ende des Jahres 2025 mindestens 99 Prozent der deutschen Bevölkerung sowie 90 Prozent der Fläche des Landes mit 5G zu versorgen.

Wer profitiert am meisten von 5G?

Die neue Mobilfunkgeneration ist zunächst vor allem für die Industrie interessant. Seit einigen Jahren treiben die produzierenden Unternehmen in Deutschland die Vernetzung ihrer Fabriken und Logistikketten voran – auch Industrie 4.0 genannt. 5G soll wie ein Turbo funktionieren.

Die Technik soll den Einsatz von Robotern und Sensoren erleichtern und zudem die Vernetzung über mehrere Standorte hinweg ermöglichen. Die Automobilindustrie sieht 5G zudem als eine wichtige Technologie um das Vernetzen von Fahrzeugen. Damit soll anschließend auch autonomes Fahren möglich werden.

Wie teuer ist 5G für Unternehmen?

Deutschland ist bei 5G einen internationalen Sonderweg gegangen. Die Frequenzen für den Mobilfunk wurden nicht nur an die Netzbetreiber versteigert, sondern ein Teil wurde für Firmen, Forschungseinrichtungen und die Landwirtschaft reserviert. Sie mussten sich nicht an der Auktion beteiligen, sondern können lokale Frequenzen für ihre Fabriken, Felder oder Labors direkt bei der Bundesnetzagentur beantragen. Damit lassen sich keine deutschlandweiten Netze aufbauen. Den Betreibern und Forschungseinrichtungen reichen oft jedoch lokal begrenzte Netze aus.

Das Handelsblatt hat zusammen mit dem Mobilfunkdienstleister Mugler fünf Szenarien für Aufbau lokaler Netze in Deutschland durchgerechnet. Ein erstes Szenario spielt den Fall eines kleinen Mittelständlers durch mit einem Bürogebäude und zwei Produktionshallen. Ziel der Firma ist es, die Produktionsprozesse im Stil der Industrie 4.0 zu vernetzen. Es geht um 30.000 Quadratmeter in einer Siedlungsfläche. Auf solchen Flächen verlangt die Bundesnetzagentur erhöhte Gebühren für den Aufbau eines 5G-Netzes.

Die Experten von Mugler gehen davon aus, dass die Firma eine Bandbreite von 30 Megahertz (MHz) benötigt. Dafür würde die Bundesnetzagentur Kosten in Höhe von rund 1500 Euro in Rechnung stellen. Das ist jedoch nur der geringste Teil der Ausbaukosten für 5G. Die Kosten für die Planung dürften etwa zehnmal so hoch sein.

Dazu kommt die Systemtechnik, also die eigentliche Ausrüstung für 5G, die nochmals mit etwa 150.000 Euro zu Buche schlagen würde. Die eigentlichen Betriebskosten würden sich auf 180.000 Euro für zehn Jahre belaufen. Das ergibt Gesamtkosten von 346.500 Euro. Dafür wäre die Kontrolle über das Netz komplett in der Hand des Mittelständlers.

Weitere Szenarien vom Stadion bis zum Flughafen entnehmen Sie der beigefügten Tabelle.

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Sind für 5G neue Endgeräte nötig?

Die kurze Antwort: Ja. Wer die volle Leistung von 5G nutzen will, braucht auch entsprechende Geräte. Alle großen Smartphonehersteller haben bereits Geräte mit 5G auf den Markt gebraucht, oder zumindest welche angekündigt. Von Apple wird auch im Laufe des Jahres 2020 das erste iPhone mit 5G erwartet.

Auch in der Industrie sind neue Endgeräte nötig. Es gibt Experten, die daher statt 5G auch dem neuen Wlan-Standard Wifi 6 gute Chancen ausrechnen, bei der Vernetzung der Industrie eine große Rolle zu spielen.

Ähnlich wie 5G bietet auch Wifi 6 deutlich höhere Geschwindigkeiten und eine geringere Latenz. Im Gegensatz zu 5G hat die Technik jedoch den Vorteil, dass die abwärtskompatibel ist. Das bedeutet, dass in einer mit Wifi 6 vernetzen Fabrik sowohl neue Geräte im Einsatz sein können, die die moderne Technik unterstützen. Gleichzeitig können jedoch auch Geräte im Einsatz bleiben, die nur mit älteren Wifi-Generationen kompatibel sein.

Warum ist der chinesische Ausrüster Huawei in der Kritik?

Vor allem die US-Regierung wirft der Firma aus dem südchinesischen Shenzhen vor, enge Beziehungen zur chinesischen Regierung zu pflegen. Washington warnt, der Einsatz von Huawei öffne der Spionage oder Sabotage durch Peking viele Möglichkeiten. Bislang habe sie dazu jedoch öffentlich wenig belastbare Belege vorgelegt. Huawei bestreitet die Anschuldigungen.

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Allerdings zwingen chinesische Sicherheitsgesetze Unternehmen im Land zu einer weitreichenden Kooperation mit Sicherheitsbehörden. Huawei könnte also zur Zusammenarbeit mit Peking gezwungen werden.

Wie weit der Zugriff des chinesische Staates reicht, ist umstritten. Huawei selbst hat juristische Gutachten beauftragt, die Belegen sollen, dass der Konzern nicht zur Kooperation gezwungen werden kann. Rechtsexperten bezweifeln, dass sich Huawei letztlich einem Zugriff des Staates entziehen kann.

Welche Rolle spielt Huawei in Deutschland?

Huawei ist heute der mit Abstand wichtigste Netzausrüster in der Bundesrepublik. Technik von Huawei steckt in allen Netzen. Bei der Telekom machen Komponenten von Huawei den größten Teil der verbauten Technik im Mobilfunknetz aus. Telekom, Vodafone und Telefónica setzen in Deutschland auch weiterhin Technik von Huawei für den Ausbau von 5G ein. Die Bundesregierung hat sich noch nicht abschließend festgelegt, in wie fern sie Huawei längerfristig für den Netzausbau in Deutschland zulassen will.

Werden für 5G neue Masten in Deutschland gebaut?

Ja, und zwar viele. Wie viele genau, kann noch niemand einschätzen. Das hängt mit einer technischen Besonderheit zusammen. Die Frequenzen, die besonders hohe Kapazitäten haben, also schnell viele Daten transportieren können, haben eine geringere Reichweite. Schon Häuserwände können in bestimmten Fällen dazu führen, dass die Leistung nachlässt.

Pläne für den Ausbau von 5G in Städten oder auf Industrieanlagen sehen daher meist vor, dass über bestehende Antennen hinaus neue Sendeanlagen eingerichtet werden. Diese könnten zum Beispiel in Straßenlaternen oder andere, bestehende Infrastruktur integriert werden.

Ende Februar 2020 zählte die Bundesnetzagentur in ganz Deutschland mehr als 85.000 Mobilfunkstandorte. Diese Zahl dürfte durch den 5G-Ausbau deutlich steigen. In der Diskussion ist beispielsweise, auch die Dächer öffentlicher Gebäude leichter für neue Mobilfunkmasten zur Verfügung zu stellen.

Wie hängt 5G mit dem Breitbandausbau zusammen?

Eng. Internetverbindungen mit Glasfaser haben die höchsten Kapazitäten. Das gilt sowohl für Verbindungen in Firmen oder Wohnungen als auch für Mobilfunkstandorte. Um einen Mobilfunkstandort mit bester Leistung mit 5G anzuschließen, muss er auch mit Glasfaser angeschlossen sein.

Die Deutsche Telekom hat in Deutschland mehr als 500.000 Kilometer Glasfaser verlegt und nach eigenen Angaben mehr als 80 Prozent ihrer Mobilfunkstandorte auch mit Glasfaser angeschlossen. Vodafone und Telefónica hatten vor mehreren Jahren berichtet, dass sie mehr als zehn Prozent ihrer Mobilfunkstandorte mit Glasfaser erschlossen haben. Jedoch geben die Unternehmen derzeit keinen aktuellen Zwischenstand, wie weit der Ausbau mittlerweile ist.

Gerade in ländlichen Regionen haben Netzbetreiber in der Vergangenheit gerne auf Richtfunk zum Erschließend von Mobilfunkstandorten zurückgegriffen, um sich das aufwendige und teure Verlegen von Kabeln zu sparen. Doch Richtfunk ist deutlich störungsanfälliger. Bereits bei starkem Regeln können Verbindungsfehler entstehen. Die Netzausrüster empfehlen für den 5G-Ausbau, alle Standorte mit Glasfaser zu versorgen, um eine verlässliche Leistung anbieten zu können.

Ist 5G eine Gefahr für die Gesundheit?

Seit Jahren beschäftigen sich wissenschaftliche Studien mit der Frage, ob und welchen Einfluss Mobilfunkstrahlung auf Menschen hat. In Deutschland kümmert sich das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) um diese Fragen.

BfS-Präsidentin Inge Paulini sagte: „Für den Mobilfunkstandard 5G werden im ersten Schritt die Frequenzen genutzt, die wir heute schon beim Mobilfunk nutzen. Die Wirkung elektromagnetischer Strahlung des Mobilfunks auf den Menschen ist gut erforscht.“ Es gebe Grenzwerte, um zu verhindern, dass es Auswirkungen durch Mobilfunkstrahlung auf die Bürger in Deutschland geben könne. Diese Grenzwerte würden eingehalten.

Die Stiftung Warentest fasste kürzlich viele der verfügbaren Untersuchungen zusammen. Bei der Analyse kam die Verbraucherorganisation zu dem Schluss: „Die Forschungserkenntnisse liefern kaum einen Grund zur Sorge.“

5G-Start in Deutschland: Das kann der neue Mobilfunk

ARD-Wissenschaftsjournalistin Mai Thi Nguyen-Kim ging in einer Recherche konkreter einem möglichen Zusammenhang von Mobilfunkstrahlung und Krebserkrankungen nach und kam zu dem Schluss: „Es gibt bisher noch keine schlüssige Hypothese – noch keine Vorstellung davon – wie Handystrahlung Krebs überhaupt theoretisch auslösen könnte.“

Während der nächsten Jahre konzentriert sich der 5G-Ausbau in Deutschland auf ein Frequenzspektrum, das gut erforscht ist. In den nächsten Ausbaustufen könnte jedoch auch noch der Hochfrequenz mit Millimeter-Wellen zum Einsatz kommen. Für diese Frequenzen liegen bislang noch nicht viele Untersuchungen vor. Dazu sagte Paulini: „Das BfS rät zu einem umsichtigen Ausbau von 5G und wird die Wirkung der neuen Frequenzbereiche weiter erforschen.“

Mehr: Die Sicherheit unserer Netze muss oberste Priorität haben – meint Stephan Scheuer, unser Redakteur für IT- und Mobilfunk.

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1 Kommentar zu "5G-Netz: Die Chancen und Risiken des neuen Mobilfunkstandards 5G"

Das Kommentieren dieses Artikels wurde deaktiviert.

  • Wieder leider ein Artikel, der die kritischen Stimmen nicht berücksichtigt oder aber in Nebensätzen abtut.

    Es gibt sehr viele sehr anerkannt Wissenschaftller vieler Diszipinen, die vor der Technik 5G warnen. Aber diese Stimmen werden leider von der Presse hier nicht gehört geschweige denn verbreitet. (...) Äußert man sich hier kritisch, ist man null kooma nichts in die Ecke der Verschwörungstheoretiker eingeordnet und abgestempelt. Das ist in einem gemokratischen Diskurs komplett untauglich !

    (...) Beitrag von der Redaktion editiert. Bitte bleiben Sie sachlich.

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