Mobile Internetnutzung ist heute eine Selbstverständlichkeit, und so wie Menschen mobiles Internet nutzen, werden dies in Zukunft auch Geräte tun. Dies wird das Zeitalter des Internets der Dinge (engl.: Internet of Things, kurz: IoT). Viele dieser hochkomplexen Anwendungen werden noch größere Bandbreiten und schnellere Reaktionszeiten („Latenzzeiten“) im Datenaustausch in den Mobilfunknetzen benötigen als heute. Um diese Herausforderungen meistern zu können, müssen die bestehenden Mobilfunknetze weiter ausgebaut werden, zusätzliche Sendefrequenzen verfügbar gemacht werden und die technologischen Voraussetzungen geschaffen werden. Die 5. Generation des Mobilfunks (5G) ist eine Evolution der bestehenden Technologie und wird sich nahtlos in die bestehende Technik einfügen anstatt sie zu revolutionieren wie UMTS vor vielen Jahren GSM.
Nach internationalen Feldversuchen mit neuen Antennen und neuer Systemtechnik war der erste Großevent, bei dem die Möglichkeiten von 5G eingesetzt wurden, die olympischen Winterspiele 2018 in Südkorea. Die internationale Festlegung des technischen Basisstandards erfolgte Ende 2018. 2019 und 2020 erfolgten weltweit als Voraussetzung für den Ausbau der Netze Vergaben der Sendefrequenzen des sogenannten ersten Pionierbandes im Bereich 3.5 GHz. In Österreich wurden 2020 noch weitere Frequenzbereiche (700 MHz, 1500 MHz, 2100 MHz) versteigert.
Zukünftige Mobilfunknetze: „5G inside“
Viele Anwendungen, wie wir sie heute kennen, werden mit den bestehenden 4G-Netzen („LTE“) das Auslangen finden, komplexere wie beispielsweise autonomes Fahren von Autos, LKWs und öffentlichen Verkehrsmitteln oder Anwendungen, die aufgrund der Menge an notwendigen Sensoren besonders hohe Datenraten und kürzestmögliche Latenzzeiten benötigen, werden erst mit 5G umgesetzt werden können. Allen diesen Anwendungen ist gemein, dass sie eine bisher nicht bekannte Datenmenge erzeugen und die entsprechende Bandbreite benötigen werden. Die Mobilfunknetze der Zukunft müssen diese verlässlich transportieren können.
5G steht also für höhere Datenraten, kürzere Latenzzeiten, höhere Kapazität im Netz, höhere Systemeffizienz und geringeren Stromverbrauch und wurde für solche datenintensiven und zeitkritischen Anwendungen konzipiert.
Technik und Netzausbau
Moderne Mobilfunknetze sind sogenannte heterogene Netzwerke, die aus einer Mischung aus Makrostandorten (z.B. auf Dächern, Masten, etc.) für die Versorgung einer größeren Fläche und ergänzend Mikrostandorten zur lokalen Abdeckung höheren Kapazitätsbedarfs bestehen.
Im ersten Schritt können – auch aus technischen und wirtschaftlichen Gründen – bestehende Mobilfunksendeanlagen mit 5G ausgerüstet werden. Zur Versorgung von „Hotspots“ mit großem Datenaufkommen wie zum Beispiel in Bürogebäuden, Einkaufszentren, Verkehrsknotenpunkten usw. wird dieses Netz um sogenannte Small Cells ergänzt – also überall dort, wo zusätzliche Kapazitäten benötigt werden. Solche Small Cells werden mit sehr kleinen Sendeleistungen, die mit heutigen WLAN-Antennen vergleichbar wären, nur kleine Gebiete abdecken und somit innerstädtisch nur sehr wenige 100 Meter versorgen.
Bestehende Netztechnologien werden weiter existieren und betrieben werden, da Mobilfunkkunden im Sinne des „continuity of service“ erwarten, ihre bestehenden Geräte weiterhin einsetzen zu können.
Für 5G werden auch weiterentwickelte Antennen zum Einsatz kommen. Diese Antennen können ihre Sendeleistung gezielt jedem Anwender die von ihm gerade benötigte Bandbreite und Leistung zur Verfügung stellen – dies nennt man Beamforming. Herkömmliche Antennen hingegen senden annähernd gleichmäßig über ihre gesamte Versorgungsfläche. Parameter wie Entfernung, Empfangslage usw. definieren wie bisher, mit welcher Sendeleistung sowohl Sendeanlage als auch Mobiltelefon oder andere Endgeräte miteinander „sprechen“.
Wie gefährlich ist 5G?
Kritiker sprechen davon, dass 5G eine „unerforschte Technologie“ im Millimeterwellenbereich sei und verlangen einen sofortigen Ausbaustopp des neuen Mobilfunksystems.
Das ist jedoch nicht der Fall.
Fakt ist, dass sich das zugrunde liegende Übertragungsprotokoll kaum von bisher eingesetzten wie z.B. bei LTE („4G“) unterscheidet. Die in Österreich für 5G vorgesehenen Frequenzbereiche 3,5 GHz und 700 MHz liegen nahe an den schon bisher für Mobilfunk genutzten Frequenzbereichen. Höhere Frequenzen im Bereich oberhalb von 25 GHz stehen in Österreich bis auf weiteres nicht zur Verfügung, auch wenn in einigen wenigen anderen Ländern in diesen Bereichen Tests durchgeführt werden.
Gibt es Personenschutz-Grenzwerte Für 5G?
Ja. Es gibt in Österreich mehrere Gesetze, die diesen Bereich regeln (z.B. TKG – Telekommunikationsgesetz) und zu deren Einhaltung diverse Regulatorien und Normen herangezogen werden.
Aussagen, dass es in Österreich einen rechtsfreien Raum und keine verbindlichen Grenzwerte für den Hochfrequenzbereich (z.B. Mobilfunk) gibt, sind daher falsch.
Das Nichtvorhandensein eines expliziten Gesetzes wie beispielsweise das in Deutschland vorhandene Bundesimmissionsschutzgesetz („Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge, Durchführungsverordnung 26. BImSchV“) ist irrelevant, denn die OVE-Richtlinie R 23-1 als Teil österreichischen Regelsystems ist verbindlich heranzuziehen (OVE/ÖNORM R 23-1 „Elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder im Frequenzbereich von 0 Hz bis 300 GHz – Teil 1: Begrenzung der Exposition von Personen der Allgemeinbevölkerung“, 1.4.2017).
Diese Personenschutz-Grenzwerte enthalten einen Sicherheitsfaktor von 50, um auch spezielle Personengruppen wie Ältere, Kranke, Schwangere usw. in ausreichendem Maß zu schützen. Mit der Realisierung des 50-fachen Vorsorgefaktors ist das Vorsorgeprinzip somit übererfüllt.
Die Grenzwerte, die in dieser Richtlinie abgebildet sind, werden von der Weltgesundheitsorganisation WHO, der internationalen Strahlenschutzkommission und der EU vertreten und weltweit umgesetzt. Diese Grenzwerte basieren auf dem anerkannten wissenschaftlichen Kenntnisstand, der regelmäßig von nationalen und internationalen Gremien einer Überprüfung unterzogen wird. Die WHO-Grenzwerte basieren auf Reviews der gesamten verfügbaren Studien sowohl zu thermischen als auch nicht-thermischen (!) Effekten. Damit sind auch nicht-thermische Effekte in den Grenzwerten der WHO berücksichtigt. [Quelle: http://www.who.int/peh-emf/standards/en/]
Weitere Infos zu 5G:
5GInfo-Portal
Diese Info-Seite widmet sich speziell allen Themenbereichen rund um 5G und bietet auch die Möglichkeit, Fragen an das Team zu stellen: www.5Ginfo.at
FMK Fact Sheet „Die nächste Mobilfunkgeneration: 5G“
Das Fact Sheet „Die nächste Mobilfunkgeneration: 5G“ steht im Download-Bereich der FMK-Homepage unter „Mediathek/Broschüren“ oder direkt unter diesem Link zur Verfügung.
