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MWC: Wie 5G den Mobilfunk revolutioniert

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Mobiles Internet: Die neue Mobilfunktechnik 5G macht noch schnellere Kommunikation möglich.

von Thomas Kuhn

Autos, Roboter, Weinreben: Bald ist alles vernetzt. Möglich macht das die superschnelle Mobilfunktechnik 5G. Der Telekommarkt steht vor dem Umbruch: Minutenlange Netzausfälle können dann nicht mehr toleriert werden.

Die Zukunft der Kommunikation beginnt an ganz erstaunlichen Orten. Zum Beispiel in den Weinbergen über dem Dörfchen Bremm bei Cochem an der Mosel.

In Betonwürfeln nahe der Autobahn 9 bei Nürnberg.

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Oder in einer Maschinenhalle am Rand von Aachen, in der Roboter Plastikwürfel bedrucken und in zigarettenschachtelgroße Kartons verpacken.

Was diese drei Orte eint: Dort testen Forschungsinstitute, Netzausrüster und Kommunikationskonzerne Technik, die die Mobilfunkwelt radikaler verändern wird als jedes Update zuvor.

Was der neue Mobilfunk 5G leisten soll

  • Bandbreite

    Bis zu 100 Mal größer: 5G soll ganz neue Formen der Unterhaltung ermöglichen, wie Videospiele mit virtuellen Realitäten – und Computerbrillen für 3-D-Videos mit lebensechter 4-K-Auflösung.

  • Energiebedarf

    10 Mal effizienter: Heute ist Strombedarf einer der größten Kostentreiber im Mobilfunk. Künftig müssen Infrastruktur und Endgeräte drastisch weniger Energie verbrauchen – und im Idealfall bis zu zehn Jahre ohne Batterietausch funken.

  • Nutzerzahl

    1000 Mal höher: Wenn Mobilfunk künftig auch Sensoren in Parkuhren, Ampeln, oder Pkw-Stellplätzen vernetzen soll, müssen Funkzellen mit der 1000-fachen Zahl von Geräten kommunizieren können.

  • Reaktionszeit

    10 bis 100 Mal schneller: Damit autonom fahrende Autos einander rechtzeitig Notbremssignale geben können, muss das Funknetz Befehle in weniger als zehn Millisekunden übermitteln. Heutige Netze brauchen mindestens 100 Millisekunden.

  • Stabilität

    Bis zu 1000 Mal verlässlicher: Heute nerven Verbindungsabbrüche nur. Im Internet der Dinge wird es zum unkalkulierbaren Risiko, wenn der Funk zickt. Dann drohen der Stillstand von Maschinen oder gar tödliche Unfälle mit Robotern.

Denn es geht um eine neue, umfassende Form der Vernetzung – und einen der wichtigsten Technologietrends der kommenden Dekade: das Internet der Dinge. Das Kürzel, das die Kommunikationswelt elektrisiert, heißt 5G. Es steht für die fünfte Generation des Mobilfunks. Sie wird Topthema beim Mobile World Congress in Barcelona sein, der wichtigsten Messe der Kommunikationsindustrie. Denn 5G wird im Vergleich mit der heutigen Technik:

  • 1000-mal mehr Gesamtkapazität haben,
  • Nutzern bis zu 100-mal mehr Up- und Downloadtempo bieten,
  • pro Funkzelle das 100-Fache an Endgeräten erreichen,
  • zehnmal schneller auf Anfragen reagieren,
  • zehnmal energieeffizienter arbeiten,
  • bis zu zehn Jahre Gerätebetrieb ohne Batterietausch erlauben,
  • um den Faktor 1000 stabiler sein.

Das ist weit mehr als nur ein noch schnelleres Handynetz. In Wirklichkeit markiert die Zukunftstechnik den Bruch mit allen Formen des Mobilfunks seit Start der D- und E-Netze in den Neunzigerjahren. „5G wird weltweit nicht bloß Hunderte von Millionen Menschen vernetzen“, sagt Frank Fitzek, Leiter des Lehrstuhls für Kommunikationsnetze an der Technischen Universität Dresden. „Künftig geht es darum, global Hunderte Milliarden von Maschinen zu verbinden – und das in Echtzeit.“

1,4 Billionen Dollar in Technik für Funknetze bis 2020

Mobilfunk wird zum universellen Übernetz für alles und jedes. Es geht um einen gigantischen Markt. Bis 2020 prognostiziert der Mobilfunkverband GSMA weltweit Investitionen von 1,4 Billionen Dollar in Technik für Funknetze. Das Volumen wird sich vervielfachen, wenn 5G dann Abermilliarden Maschinen zum Internet der Dinge verknüpft. Nach groben Schätzungen wird jeder der deutschen Netzbetreiber pro Jahr rund zwei Milliarden Euro in den Aus- und Umbau seiner Netze für 5G stecken.

Die Technik dafür soll bereits in wenigen Jahren marktreif sein: Südkorea plant erste Netztests schon 2018, während der Olympischen Winterspiele dort. 2020 sollen alle Standards verabschiedet sein. Als erstes Land will Japan dann zu seinen Olympischen Sommerspielen erste kommerzielle Netze starten. Weitere Staaten und Netzbetreiber wollen folgen, auch Deutschland.

Einer jener Orte, an denen dieser Wandel plötzlich sehr greifbar wird, ist das 5G-Lab Germany in Dresden. Dessen Arbeit koordinieren Frank Fitzek und sein Kollege Gerhard Fettweis, zwei der weltweit renommiertesten Forscher in der Mobilfunkbranche. Beide steuern ein europaweit einzigartiges Kompetenzzentrum: Mehr als 600 Experten aus 20 Disziplinen arbeiten dort mit mehr als 50 Industriepartnern am Kommunikationsnetz der nächsten Dekade.

Das Dresdner Labor ist nur einer von mehreren deutschen 5G-Hotspots. Zwar werden hierzulande seit Jahren keine Handys mehr gebaut, einstige Branchenriesen wie Siemens haben ihr Kommunikationsgeschäft längst ausgegliedert. Aber als Forschungsstandort ist Deutschland erste Wahl. Auch alle führenden Netzausrüster sind hier präsent, mit zusammen mehr als 1000 Spezialisten; Ericsson in Herzogenrath bei Aachen, Nokia und Huawei in München.

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