5G in Deutschland: Zwischen Status Quo und Zukunftsmusik

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5G-Kaffeebecher der Telekom.
Bildquelle: Thorsten Neuhetzki / inside handy
Die Mobilfunkanbieter in Deutschland wollen bei 5G nicht nur in Europa, sondern weltweit ganz vorne dabei sein. Sie haben in den vergangenen Jahren viel Zeit und Arbeit in die Erforschung und Standardisierung des Mobilfunk-Standards gesteckt. Jetzt aber ist es an der Zeit über ein echtes Netz zu sprechen. Doch das hat so seine Tücken.

Ein 5G-Netz wie man es von UMTS oder LTE kennt, wird es nicht geben. Denn der Mobilfunkstandard 5G verfügt über Spezialfähigkeiten. Das Mobilfunknetz besteht aus drei sogenannten Slices mit unterschiedlichen Funktionen. Dabei handelt es sich um geringe Latenzen, hohe Bandbreiten und geringen Energiebedarf. Somit besteht das 5G-Netz im Prinzip aus drei Netzen mit unterschiedlichen Anforderungen. Bei Bedarf können darüber hinaus noch weitere lokale und regionale Slices mit fest definierten Qualitätsanforderungen definiert werden, die nicht von anderen Nutzern beeinflusst werden können.

Die Telekom hat für Deutschland bereits angekündigt, ab 2020 kommerzielle Endkundenprodukte im 5G-Netz auf den Markt bringen zu wollen. Dabei wird es sich um ein 5G-New-Radio-Netz handeln. Das heißt, es wird zwar ein 5G-Netz sein, aber ohne die besonderen 5G-Spezifikationen. Das bedeutet, die garantierten Spezifikationen wie die geringe Latenz wird es erst später geben. Offen ist auch, ob die Telekom sich mit dem 5G-Netz ab 2020 schon an Endkunden und Smartphone-Nutzer richtet oder erst einmal an Geschäftskunden. Somit ist natürlich auch offen, wie ein Tarif für 5G aussehen kann. Im Business-Umfeld wird es in jedem Fall ganz andere Tarifmodelle für 5G geben, als es heute der Fall ist.

Vodafone und O2 haben sich noch nicht zu einem Datum für die Einführung von 5G in Deutschland hinreißen lassen, arbeiten aber auch intensiv an einem eigenen 5G-Netz. Vodafone hat einen Bestandteil von 5G bereits mit einem Workaround in seinem bestehenden LTE-Netz umgesetzt: Die Maschinenkommunikation. Das so genannte Narrowband-IoT-Netz bindet bereits heute im LTE-Netz zahlreiche Sensoren ein und ermöglicht so erste 5G-ähnliche Anwendungen insbesondere im Bereich des Taktilen Internet. Vodafone hat das LTE-Netz dafür speziell erweitert, damit die Sensoren entsprechend arbeiten können.

Wo wird 5G ausgebaut?

Netzabdeckung ist das A und O im Mobilfunk. Wer aber schon heute eine 5G-Netzabdeckungskarte erwartet, der wird noch enttäuscht sein. Auch künftig ist weniger damit zu rechnen, dass es eine Karte 5G gibt. Vielmehr werden die Netzbetreiber möglicherweise drei Karten zur Verfügung stellen müssen. Denn so viel ist heute schon klar: Alle drei Kernfunktionen von 5G wird es nicht flächendeckend im ganzen Land geben.

Wie Claudia Nemat, Innovationsvorstand der Telekom, im Rahmen eines Netzetages der Telekom im Herbst 2018 angekündigt hat, wird die Telekom die nächste Mobilfunkgeneration „bedarfsgerecht“ ausbauen. Das bedeutet, dass beispielsweise nicht damit gerechnet werden kann, dass in jedem Waldgebiet die Netzelemente mit Gigabit-Datenraten und niedriger Latenz ausgebaut werden. In Stadien und Hotspots oder dort wo Kunden das 5G-Netz mit seinen Fähigkeiten nachfragen, wird es hingegen schnelles Internet geben, in anderen Regionen vielleicht nur Sensoren-Netze. Ähnlich werden auch Vodafone und O2 ihre Mobilfunknetze ausbauen. Ob es einen neuen, vierten Netzbetreiber geben wird, ist aktuell offen. Zumindest regional ist ein solches Szenario denkbar.

Ein Mobilfunksendemast steht in einer ländlichen Region. Im Vordergrund ist eine Wiese in einer hügeligen Region zu sehenQuelle: Telefónica

5G wird in Deutschland langsam anlaufen

Deutschland soll mit 5G an die Weltspitze. So formulierte es die Bundesnetzagentur im Frühjahr 2018. Letztlich war und ist die Bundesnetzagentur das Zünglein an der Waage, wie der 5G-Ausbau in Deutschland aussieht. Denn die Bonner Behörde hat die Rahmenbedingungen festgelegt, die für die anstehende Auktion im Frühjahr 2019 gelten. Die Auktion wiederum ist die Voraussetzung für die Ausstattung der Unternehmen mit Frequenzen für 5G.

Gepaart ist die Vergabe mit Ausbauauflagen. Die Bundesnetzagentur war dabei in einer Zwickmühle: Macht sie die Auflagen zu hart, legt sie den Unternehmen Steine bei der Realisierung des Ausbaus in den Weg. Sind die Auflagen zu lasch, besteht die Gefahr eines löchrigen Netzes. Im November 2018 hat die Bundesnetznetzagentur die Ausbauauflagen vorgelegt. Die zielen aufgrund der hohen, nicht für einen flächendeckenden Ausbau geeigneten Frequenzen um 3,6 GHz mehr auf den Ausbau der Bestandsnetze ab als auf den 5G-Netzausbau. Lediglich 1.000 5G-Sender müssen die Netzbetreiber in den kommenden Jahren errichten, dann sind die 5G-Auflagen erreicht. Nach Einschätzungen von inside handy wird es dabei nicht bleiben, denn die Anbieter haben mit den längst versteigerten aber noch ungenutzten Frequenzen um 700 MHz ein Ass im Ärmel.

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Offen ist, in welchem Umfang und auf welche Art die Netzbetreiber den ländlichen Raum mit der neuen Technik erschließen. Denkbar ist hier, dass die Mobilfunker sich dazu entschließen, an der ein oder anderen Stelle zusammen zu arbeiten und ein gemeinsames Netz errichten. Das wird zumindest von der Bundesnetzagentur als wünschenswert beschrieben. Diese Lösung wäre in dünn besiedelten Räumen zudem ökonomischer. Seitens der Bundesnetzagentur heiß es auch, dass die Ausbauauflagen für die Verkehrswege als erfüllt gelten, wenn einer der Anbieter dort ein Netz errichtet hat – egal ob es ein Romaing-Abkommen gibt oder nicht.  Die Unternehmen sind skeptisch, was solche Netz-Kooperationen angeht und sehen ihr Alleinstellungsmerkmal der Netze gefährdet.

Welche Frequenzen werden für 5G genutzt?

Generell lässt sich jede Mobilfunkfrequenz für 5G nutzen. In Deutschland ist jedoch vor allem das Frequenzband um 3,6 GHz als Pionierband für 5G vorgesehen. Dieser Bereich bietet vor allem die Möglichkeit, hohe Datenraten zu liefern. Technisch sei nach Angaben des Netzwerkausrüsters Huawei ein flächendeckendes Netz in diesem Übertragungsbereich kein Problem. Die Netzbetreiber sehen das technisch auch so, sehen aber keine finanzielle Basis, das mit den Frequenzen zwischen 3,4 und 3,8 GHz zu realisieren. Der Grund: Die Reichweite in diesem Band ist sehr gering, die Sendemasten müssten sehr viel enger aufgebaut werden als noch unter 4G oder 3G. Das ist entsprechend teuer. Telefónica Deutschland hat berechnet, dass ein flächendeckender Ausbau mit dem zur Vergabe stehenden Spektrum eine Investition von 76 Milliarden Euro und 200.000 Sendern erfordern würde. Zum Vergleich: Aktuell unterhalten die Netzbetreiber jeweils etwa 40.000 Standorte im ganzen Land. Dennoch: Die Frequenzen werden bundesweit bereitstehen.

Es gibt weitere Frequenzbänder, die sich für die neue Mobilfunk-Generation in Deutschland anbieten. Es ist beispielsweise davon auszugehen, dass die 5G-Netze auch im Bereich um 700 MHz senden werden. Diese haben sie bereits 2016 ersteigert. Sie werden aber bis heute nicht genutzt. Allerdings hat hier jeder der drei bestehenden Netzbetreiber nur ein Frequenzspektrum von 2×10 MHz. Damit lassen sich beispielsweise keine Gigabit-Datenraten erzielen. Sehr wohl könnten die Anbieter jedoch ein Flächennetz errichten, das die Sensoren- und Maschinen-Funktionen abbildet.

Von 4,5G zu 4,9G zu 5G

Weitere Frequenzen werden in den kommenden Jahren zum Einsatz kommen und vergeben werden. So diskutieren die Netzbetreiber mit dem Regulierer über die Nutzung von Frequenzen um 26 und 60 GHz. Diese würden absolut keinen Effekt für ein flächendeckendes Netz haben. Allerdings wollen die Netzbetreiber mit diesen Frequenzen eine Alternative zu Glasfaserleitungen zu den Kunden in die Wohnungen und Firmen bieten. Die letzten Meter von der Straße bis in die Wohnung soll eine Funkstrecke auf diesen Frequenzen im 5G-Standard überbrücken. Eine Nutzung mit einem Handy ist hier nicht vorgesehen.

Langfristig ist davon auszugehen, dass viele Frequenzen, die heute bereits für LTE genutzt werden, zu 5G überführt werden. Gegen 2023 werden erneut Frequenzen vergeben werden. Dabei handelt es sich jedoch nicht um neue Frequenzen, sondern jene aus auslaufenden Lizenzen. Dieses Mal sind es jedoch Frequenzen für eine Flächenversorgung. Die Bundesnetzagentur hätte hier dann die Möglichkeit, entsprechende Auflagen zu machen.

5G wird, das zeigt auch die Narrowband-IoT-Entwicklung von Vodafone, als die konsequente Erweiterung der 4G-Netze bezeichnet. Die Netze werden ineinander übergehen. Das machen auch Netzbezeichnungen für 4,5G oder 4,9G deutlich.

Gibt es schon 5G-Netze in Deutschland?

Ja. Es gibt unter anderem ein vergleichsweise großes Testnetz der Deutschen Telekom in Berlin. Hier erprobt die Telekom einer Testfrequenz um 3,7 GHz das 5G-Netz in der Praxis. 5G in Deutschland gibt es somit schon – allerdings nicht öffentlich nutzbar. Die Telekom betont zwar, dass es sich um einen echten Test im sogenannten Wirknetz handelt, aber selbst gäbe es Kunden mit 5G-Handys, könnten diese sich nicht einbuchen. Das Netz besteht aus mehreren Sendemasten im Bereich von Berlin-Schöneberg.

Bei einer Testfahrt im Herbst 2018 zeigte die Telekom ausgewählten Journalisten erstmals das Netz in der Praxis. Hierzu wurde ein mobiler Empfänger mit der Größe einer PET-Flasche in einen Kleinbus gestellt und an einen PC angeschlossen. Während der wenige hundert Meter dauernden Fahrt rund um den den Sendemast mit drei Sektoren lief auf dem Rechner ein Speedtest. Er demonstrierte die in der Praxis erreichte Geschwindigkeit aber auch erstmals die Übergabe einer bestehenden Verbindung zwischen verschiedenen 5G-Sendemasten und -Antennen. Bis auf wenige Sekunden war das 5G-Netz dabei stets deutlich schneller als ein paralleler Test im LTE-Netz.

5G-Testfahrt der Telekom.
Im Innenraum der 5G-Testfahrt.Quelle: Thorsten Neuhetzki / inside handy

Dadurch, dass der Empfänger im Inneren eines Autos war und auch die umliegenden Wohngebäude für Empfangsirritationen sorgten, erreichte die Telekom auf der Testfahrt im Mittel etwa 500 Mbit/s. Das erste 5G-Netz in Deutschland soll unter Laborbedingungen bis zu 2 Gbit/s liefern können.

Im Hamburger Hafen betreibt die Telekom zusammen mit Nokia und der Hamburger Hafenbehörde ein weiteres Testnetz. Es wird vom Hamburger Fernsehturm auf 700-MHz-Frequenzen betrieben. Hier geht es vor allem um die Erprobung von Sensoren- und Steuerungs-Anwendungen.

Auch Vodafone betreibt einen ersten realen 5G-Sendemast in Nordrhein-Westfalen, mit dem vor allem Anwendungen getestet werden, die mit fahrenden Autos zu tun haben. Und letztlich will auch Telefónica Deutschland 5G testen und hat hierfür ebenfalls Berlin auserkoren.

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