Die schwierige Faktensuche bei der 5G-Mobilfunktechnik
11.05.2022
Gebündelte Wellenaussendung ja, aber kein Laserstrahl
- Über die neue Mobilfunktechnik 5G ranken sich gut zwei Jahre nach der Einführung in Deutschland und in den Nachbarländern immer noch zahlreiche Mythen. Besonders kontrovers wird eine neue Form der Funkwellenaussendung, das sogenannte Beamforming, diskutiert. Damit wird es technisch möglich, die hochfrequente Welle die räumlich genau zugeschnitten an das Endgerät zu senden. Mit einer unglücklichen Fotomontage, auf der laserartige Strahlen auf Menschen gerichtet waren, hatte ein Betreiber selbst zur Verwirrung beigetragen. Tatsächlich wird das Signal aber in einem Winkel von zehn bis fünfzehn Grad abgestrahlt, vergleichbar mit der Fläche einer Häuserfront. Der Mobilfunkexperte Thomas Kopacz von der RWTH Aachen stellte bei EMV-Tagung des Verbands Deutscher Baubiologen (VDB) Anfang Mai 2022 klar, dass die Wellenaussendung zwar stark gebündelt erfolgt, aber nicht wie ein Laserstrahl auf Personen trifft. Die Gefahr besteht aber, dass ganze Häuserfronten aufgrund der Bündelung bestrahlt werden, besonders dann, wenn permanent aktive Endgeräte die Funkwellen in diese Richtung lenken.5G mit Beamforming findet erst in höheren Frequenzbereichen Anwendung
Die Fähigkeit, kleine Sektoren genau zu adressieren, nutzen Mobilfunkbetreiber erst im Frequenzbereich zwischen 3,4 und 3,7 Gigahertz. Hier sprechen Fachleute von "echtem 5G" oder wie in der Schweiz gängig, von "5G fast". Bis zu acht "Beams" können gleichzeitig gesendet werden. Als weiterer Vorteil von "5G fast" erweist sich die weitaus höhere Kanalbandbreite. Bis zu 100 Megahertz stehen für eine schnelle Datenaussendung zur Verfügung. Bemerkenswert ist, dass alle Vorgänge in einer atemberaubenden Geschwindigkeit ablaufen. Für die Aussendung eines Datensatzes (Frame) benötigt die Technik nur 10 Millisekunden."Unechtes" 5G unterhalb von drei Gigahertz
Der Begriff "5G" hat nicht nur mit Technik zu tun. Er dient auch als willkommenes Marketinginstrument für die Industrie. Wer sich ein 5G-Handy kauft, will auch 5G haben. Deshalb leuchtet das Symbol für 5G auf dem Handy-Display, auch wenn kein "5G fast" angeboten wird. Telekom, Vodafone und Telefonica nutzen die Frequenzbänder unterhalb von 3 Gigahertz unterschiedlich. Im Band zwischen 758 bis 788 MHz bieten Telekom und Vodafone wahlweise 4G oder 5G an, Telefonica nur 5G. Im Frequenzbereich zwischen 1805 und 1880 Megahertz sind nur Vodafone und Telefonica mit 4G oder 5G vertreten. Die Telekom wiederum nutzt das ehemalige Band für UMTS (2110 bis 2170 Megahertz) seit 2020 für 4G oder 5G, abhängig davon, welche Smartphone-Generation die Anfrage stellt. Bei den angesprochenen Anwendungen im Frequenzbereich unterhalb von 3 Gigahertz steht nur eine maximale Kanalbandbreite von 20 Megahertz zur Verfügung. Deshalb ist das "unechte" 5G etwa um den Faktor 10 langsamer.Auf der Jagd nach noch höheren Frequenzbereichen
Die Mobilfunkbetreiber sind längst nicht mehr mit dem Frequenzspektrum um 3,5 Gigahertz zufrieden. So bat die Telekom in der Pressemeldung vom 14.4.22 um politische Unterstützung für die Zuteilung des Frequenzbandes zwischen 6,4 und 7,1 Gigahertz für 5G-Anwendungen. Die langfristigen Planungen gehen aber weit darüber hinaus. Für Forschungsvorhaben und Pilotanwendungen steht schon jetzt das Spektrum zwischen 24 und 27 Gigahertz zur Verfügung. In diesem hohen Frequenzbereich wollen die Ingenieure das Beamforming noch wesentlich stärker bündeln. Anstelle von acht Beams könnten dann 64 Beams zur gleichen Zeit in den Äther geschickt werden. Die Anwendung wäre aber auf den Nahbereich begrenzt, da die Millimeterwellen keine Hindernisse durchdringen können. Hotspots in Stadtzentren, industrielle oder medizinische Anwendungen oder Indoor-Anwendungen spielen bei diesem Szenario die Hauptrolle.Die Schwierigkeit, echte 5G-Standorte zu finden
Die Webseite "5g-anbieter.info" sollte eigentlich helfen, den Mobilfunkausbau zu verfolgen. Aber hier zeigt sich die unglückliche Vermischung von unechten und echtem 5G. Standorte mit implementierter Funktechnik im 3,6 Gigahertz-Band sind auf der Karte nicht zu erkennen. Wer als Baubiologe Beamforming-Anwendungen selbst messen will, muss beim Betrachten der Sendestandorte auf eine besondere Antennenform achten. Die Außenhülle von 5G Antennen im 3,6 Gigahertz-Spektrum ist wesentlich kürzer und etwas breiter als die Antennenform mit LTE- oder GSM-Technik (siehe Foto oben). Auf dem Youtube-Kanal der Telekom sind weitere Einblicke in die Antennentechnik zu finden.Weitere Informationen
VDB Tagungsband 11. EMV-Tagung (in Arbeit)telekom.com/de/blog/netz/artikel/die-mobilfunkversorgung-der-zukunft-sichern-1003310
5g-anbieter.info/technik/5g-plus.html
youtube.com Telekom Antennentechnik
de.wikipedia.org/wiki/Orthogonales_Frequenzmultiplexverfahren
