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Die Technik der Zukunft : Alles, was Sie über 5G wissen müssen

Virtuelle Realität – auch ihre Möglichkeiten hängen am Ende am superschnellen (mobilen) Internet. Bild: EPA

Die nächste Generation von Mobilfunknetzen wird die Technik und unser Leben revolutionieren. Worum geht es genau? Was heißt 5G konkret? Hier kommen Antworten auf die wichtigsten Fragen.

          5 Min.

          Die nächste Generation von Mobilfunknetzen wird ein Feuerwerk an neuen Geschäftsideen auslösen: Ob autonome Autos, intelligent vernetzte Haustechnik, smarte Städte, Maschinen im Internet der Dinge, die virtuelle und erweiterte Realität – erst das, was sich hinter dem Kürzel 5G verbirgt, wird diese neuen Technologien aus den Labors der Forscher in den Alltag der Menschen tragen.

          Carsten Knop

          Chefredakteur digitale Produkte.

          5G, das bedeutet auf den ersten Blick nur schnellere Daten auf mobilen Telefonen. Aber diese Technik wird auch den Weg für Milliarden an das Internet angeschlossener Geräte ebnen, angefangen mit Sensoren, die Wasserstände messen können, bis hin zu medizinischen Operationen, die auf dem Weg eines Fernzugriffs über das Internet vorgenommen werden. Das vielbeschworene Internet der Dinge, es wird erst mit 5G wirklich Realität.

          In Deutschland gibt es rund um diese Thema eine Diskussion über die Gestaltung der Versteigerung der hierzu notwendigen Funklizenzen. Die kommen im ersten Quartal 2019 unter den Hammer, jedenfalls dann, wenn keine rechtlichen Auseinandersetzungen dazwischenkommen. Es geht dabei um einen Milliardenbetrag, der in die Kassen des Bundes fließen wird – wenn auch die 51 Milliarden Euro, die im Jahr 2000 für die UMTS-Lizenzen gezahlt worden sind, bei weitem nicht erreicht werden.

          Doch worum geht es genau? Was heißt 5G konkret? Hier kommen Antworten auf die wichtigsten Fragen zu diesem gerade auch für die Bundesrepublik mitentscheidenden Thema.

          5G – was ist das eigentlich?

          Zunächst: Wofür steht das G? Die Mobilfunkindustrie bezieht sich jedes Mal auf neue „Generationen“ oder Gs, wenn sie einen neuen technischen Standard einführt. Das passiert seit ungefähr einem Jahrzehnt, in der Zählung steht 3G für UMTS und 4G für LTE, das heutzutage in den meisten Ballungsgebieten zur Verfügung steht. Die erste Version von 5G baut auf heutigen LTE-Netzen auf, führt aber eine neue Art von Funktechnologie ein, die schneller reagiert, Daten schneller überträgt und weniger Strom verbraucht. Die neuen Sendemasten für 5G sind kleiner als ein herkömmlicher Mobilfunk-Zellenturm, müssen aber dadurch viel enger aneinander gereiht werden. Und dann gibt es noch die Begriffe Latenz und Spektrum. Latenz ist die Verzögerung in der Antwort in einem Netzwerk. Sie wird künftig erheblich geringer sein. Das ist einer der Hauptvorteile von 5G, zusammen mit höheren Geschwindigkeiten. Das Spektrum sind die Frequenzen, die zum Tragen von Mobiltelefonsignalen verwendet werden. 5G verwendet eine breite Palette von Radiowellen, einschließlich höherer Frequenzen, als sie in der Vergangenheit verwendet wurden.

          Was sind die größten Fortschritte durch 5G?

          Erstens: Eine nur noch minimale Verzögerung in der Datenübertragung für Echtzeitanwendungen, im Fachjargon Latenz genannt. Das ist die Zeit von der Anforderung eines Datenpakets bis zu dessen Empfang. Die Zielmarke liegt bei einer Millisekunde, so schnell soll das 5G-Netz im besten Fall auf Anfragen reagieren. Zum Vergleich: Selbst bei schnellen Festnetz-Anschlüssen liegt die Latenz derzeit bei mehr als 10 Millisekunden. So wird 5G zum Echtzeit-Internet. Zweitens: Lange Akkulaufzeit durch erheblich geringeren Energieverbrauch für den Empfang. Drittens: Hohe Übertragungsgeschwindigkeiten für die Anzeige hochauflösender Videos und die Übertragung riesiger Datenmengen.

          Wie lange wird das alles noch dauern?

          Wie so häufig bei technischen Neuerungen ist es einfach, diese Transformation in naher Zukunft im Rahmen eines Hypes zu überschätzen, ihre Auswirkungen in fünf bis zehn Jahren aber deutlich zu unterschätzen. Genau das ist in der Vergangenheit schon häufig passiert. Wer hätte vor zehn Jahren gedacht, dass Video- und Musik-Streaming oder Navigationsanwendungen über das Netz heute alltägliche Normalität sind? Die Datenraten und Reaktionszeiten, die 5G möglich macht, werden auch dieses Mal nicht von Anfang an zur Verfügung stehen, aber wenn es soweit ist, werden die Dinge richtig spannend. So lange zu warten, um dann darauf Geschäftsmodelle aufzubauen, wäre ein großer Fehler. Es kommt auf das richtige Timing an.

          Was kommt als nächstes?

          So wie 4G zum Beispiel die Geschäftsmodelle des Mobilitätsdienstleisters Uber, von Spotify und Square überhaupt erst möglich gemacht hat, kann man heute noch gar nicht vorhersehen, welche neuen Unternehmen und Dienste 5G hervorbringen wird. Beim letzten Mal hat die neue Netzwerkgeneration das Internet von den Desktops auf die Handys gebracht. In der nächsten Runde wird sich das Netzwerk von etwas, das wir tragen, in etwas verwandeln, das uns herumträgt. Das sagen zum Beispiel Forscher wie Jürgen Schmidhuber, einer der bekanntesten Professoren rund um die Themen der Künstlichen Intelligenz. Und das ist gerade für die deutsche Industrie eine riesige Chance, die im Internet der Dinge zum Weltmarktführer werden könnte, wenn denn die Bedingungen dafür stimmten. Auch deshalb sind die Bedingungen für die bevorstehende Aktion so wichtig.

          Und die Geräte und Tarife?

          Die ersten 5G-fähigen Smartphones werden im Jahr 2019 ausgeliefert werden – und sind von den Herstellern zum Teil auch schon angekündigt worden. Dazu aber noch ein Realitätscheck, der jüngst auf der amerikanischen Internetseite Axios nachzulesen war: Das Marktforschungsunternehmen Strategy Analytics prognostiziert, dass bis zum Jahr 2023 nur 6,5 Prozent aller Mobilfunkverträge 5G-Verträge sein werden, während 70 Prozent weiterhin 4G-Datenpakete kaufen. Viele Menschen sind mit den bisherigen Übertragungsgeschwindigkeiten durchaus zufrieden, wenn sie denn LTE-Netzabdeckung haben, was längst noch nicht überall der Fall ist.  Es geht also zunächst vor allem um industrielle Anwendungen.

          Wo stehen die anderen Länder und Regionen?

          Die Einführung von 5G hat sich zu einem geopolitischen Kampf entwickelt. China gibt für die Technik deutlich mehr Geld aus als andere Staaten. Andererseits sind die Sicherheitsbedenken gerade der Amerikaner mit Blick auf die chinesische Netzwerktechnik groß. Bevorzugt werden eher europäische Anbieter wie Ericsson und Nokia sowie Koreas Samsung. Die Amerikaner selbst haben keine großen Hersteller von Mobilfunktechnik, sind bisher eher in den digitalen Geschäftsmodellen führend. Der Chiphersteller Qualcomm ist der größte amerikanische Anbieter von 5G-Technologie.

          Warum Sicherheit immer wichtiger wird

          Das künftige Problem ist nicht etwa ein einzelner gehackter Toaster im Internet der Dinge – es sind Millionen über das Netz kontrollierbare, wenn man so will entführte, Geräte. Hinzu kommt: Durch das Wachstum der vernetzten Geräte wird künftig eine unvorstellbare Menge an Daten bei jedem Verbraucher gespeichert. Diese Datenexplosion wird eine schnelle Verbesserung der Sicherheit in der dezentralen Datenwolke (Cloud) auch in Branchen erfordern, in denen dies bisher so nicht notwendig war.

          Städte intelligenter machen

          Fachleute sagen, dass 5G-Netze smarte, also intelligent vernetzte Städte, erst richtig möglich machen wird. Gemeinden können so nachhaltiger und effizienter werden. Wie das geht? Verkehr, Energie, Kommunikation, Abfallentsorgung und viele andere kommunale Systeme können miteinander verschmelzen, den Verkehr und Emissionen reduzieren, Nachbarschaften schützen und Geld sparen. Das Thema ist so interessant, dass die Grünen dazu vor wenigen Tagen ein ausführliches Diskussionspapier mit dem Titel „Digitalisierung und Ökologie“ vorgelegt haben. Hier geht es neben einer Bestandsaufnahme vor allem darum, wie die Anreize für die Wirtschaft so gesetzt werden können, dass tatsächlich klügere und effizientere Lösungen als heute zum Einsatz kommen. Das Autorenteam um Dieter Janecek, den Obmann der Grünen im Digitalausschuss des Bundestages, setzt hier vor allem auf die Internalisierung externer Kosten (etwa beim Stichwort geplante Obsoleszenz von Elektronikprodukten).

          Und die Kosten?

          Mobilfunkunternehmen sagen, eine der größten Hürden für die Bereitstellung von superschnellen 5G-Netzen seien Verhandlungen mit den Städten und Gemeinden über die Erlaubnis, Antennen zum Beispiel an Gebäuden, Straßenlaternen und Bushaltestellen zu installieren. Das ist ein wichtiger Punkt. Denn es hat zum Beispiel in den Vereinigten Staaten 30 Jahre gedauert, 150.000 Mobilfunkmasten für 4G zu errichten. Die Sender sind für 5G kleiner, aber die Netze werden in den nächsten Jahren fünfmal so viele davon brauchen, um die von den Anbietern versprochenen Geschwindigkeiten zu erreichen.

          Kluft zwischen Stadt und Land

          Trotz der Bemühungen, 5G in Großstädten einzusetzen, gibt es wenig finanziellen Anreiz für die großen Telekommunikationsunternehmen, die Milliarden von Euro oder Dollar auszugeben, die notwendig sind oder wären, um auch ländliche Gemeinden zu versorgen. Auch darum drehen sich derzeit zahlreiche Diskussionen mit dem zuständigen Regulierer, der Bundesnetzagentur.

          Die ersten Anwender von 5G

          Die ersten Abnehmer, die von 5G profitieren, werden Unternehmen aus der Industrie sein, nicht unbedingt Unternehmen, die sich an den Endverbraucher wenden. So zum Beispiel Autohersteller, die das autonome Fahren vorantreiben wollen, Medizintechnikunternehmen oder Maschinenbauer. Die großen deutschen Industrieverbände VCI (Chemie), VDA (Autoindustrie), VDMA (Maschinenbau) und ZVEI (Elektroindustrie) haben die Bundesnetzagentur schon dazu aufgerufen, die Versorgungsauflagen nicht nur an den Haushalten, an Bahnstrecken, an Autobahnen und Bundesstraßen auszurichten. Das greife für die deutschen Weltmarkführer in der Provinz zu kurz. Die Mitteilung aber wurde kaum beachtet – zu unrecht.

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