5G Technologie

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Fragen zur fünften Mobilfunkgeneration (5G)

Da uns viele Fragen zu diesem manchmal recht kontroversen Thema erreichen, möchten wir an dieser Stelle öffentlich Stellung beziehen.

Frage:
Bisher können in Mobilfunknetzen Gespräche geführt und Daten ausgetauscht werden. Mobile Telefonie funktioniert seit dem D-Netz, inzwischen können HD-Filme in jeder U-Bahn gestreamt werden. Warum also immer mehr und immer schnellere Verbindungen? Wie merkt und was hat der Bürger von der 5G-Revolution?

Antwort:
5G verspricht Datenraten in der Größenordnung von 10 Gbit/s und ermöglicht hochauflösende Videoqualität in Echtzeit, beispielsweise Videobrillen für virtuelle Realität. 5G verspricht eine geringe und wohl definierte Latenzzeit und ermöglicht so erstmals echtzeitfähige Anwendungen über Mobilfunk: beispielsweise für den automatisierten Straßenverkehr und das Steuern und Regeln von Produktionsanlagen. In weiteren Anwendungen verspricht 5G, viele sensorische Endgeräte mit sehr geringem Energieverbrauch zu vernetzen.

Frage:
Es gibt keine wissenschaftlichen Studien, die eine gesundheitliche Gefährdung durch 2G, 3G oder 4G Mobilfunknetze belegen. Wie sieht das für 5G aus? Was wurde da wie getestet?

Antwort:
In der Tat sind uns keine neuen gesundheitlichen Risiken bekannt. Allerdings sind wir Ingenieure und keine Mediziner, daher sind wir für solche Fragen nicht die richtigen Ansprechpartner. Wir vertrauen den Aussagen der Weltgesundheitsorganisation (WHO), die Mobilfunken auf den Gefahrenlevel von Kaffeetrinken einstuft, wenn die Sendeleistung geeignet begrenzt wird.

Grundsätzlich halten wir eine gesundheitliche Bewertung für schwierig, denn natürlich sind mit neuen Technologien Ängste in der Bevölkerung verbunden. Das war schon bei Einführung der Dampflokomotive der Fall und daran hat sich bis heute mit jeder Einführung einer neuen (Funk-)technologie nichts geändert. Es ist schon schwierig genug einen einen Nachweis zu erbringen, wenn eine Schädigung vorliegt und muss sich bewusst sein, dass es prinzipiell unmöglich ist, den Nachweis zu erbringen, dass keine Schädigung vorliegt. Man kann immer nur feststellen, dass man bisher keine Schädigung beobachtet hat und, dass kein wissenschaftlich haltbares Erklärungsmodell bekannt ist, der Anlass zur Sorge gibt. Wir kennen die nie endende Debatte darüber, welche Nahrung für uns ungesund ist. So ähnlich verhält es sich hier auch.

Frage:
Wie kann man es dem Laien erklären: „Frequenzen über 6 GHz“, warum braucht es da so viel mehr Sendestationen? Können dann auch mehr Verbindungen gleichzeitig bestehen, Netzüberlastungen also seltener werden?

Antwort:
Physikalisch gehen höhere Frequenzen auch mit einer höheren Dämpfung der Freiraumausbreitung einher. Bei gleicher Sendeleistung kommt man bei einer höheren Frequenz weniger weit als bei einer niedrigeren Frequenz (bei sonst gleichen Anforderungen). Wenn man also die maximale Sendeleistung limitiert, wird man den maximalen zu überbrückenden Abstand zwischen Basisstation und Mobilstation verringern müssen. Daher rücken die Basisstationen, die das Mobilfunknetz bilden, bei höheren Frequenzen näher zusammen.

Ein 5G Funksystem ist allerdings sehr flexibel und kann verschiedenartig konfiguriert werden. So ist es in 5G möglich, eine virtuelle Antennenformung einzusetzen, bei der die ausgesendete Energie nur in eine gewünschte Richtung geht. Durch virtuelle Antennenformung kann man selbst bei geringerer Sendeleistung größere Reichweiten erzielen.

Wie die 5G Mobilfunknetze konkret konzipiert werden, obliegt den Dienstanbietern und ihren Geschäftsmodellen. Sie können wählen zwischen einem hochwertigen Ausbau der Netzinfrastruktur mit vielen Basisstationen, der eine hohe Datenrate, gute Flächenabdeckung bei gleichzeitig geringer Sendeleistung erzielt oder einer Infrastruktur aus vergleichsweise wenigen großflächigen Zellen (mit entsprechend wenigen Basisstationen), um die Kosten für die Benutzer verringern.

Frage:
Wie sicher können diese Netze sein, wenn sie in Zukunft ein Teil unseres Lebens werden? Wird es beim 5G leichter oder schwieriger, die Daten-Leitungen zu „hacken“ oder lahmzulegen, muss die Software auf den Funkstationen (wie bei jedem PC oder Laptop) ständig aktualisiert werden? Wer überprüft Zwecke und Inhalte eines Updates? Sehen Sie da Gefahren (grob gesagt, wenn fremde Mächte uns nicht gerade gut gesinnt sind)?

Antwort:
Mobilfunknetze waren immer schon sehr sicher. Dass mein Nachbar mein Gespräch abhören oder meine Daten anzapfen kann, ist praktisch seit 3G unmöglich. Der Rechtsstaat verfügt über genau definierte gesetzliche Mittel zur Überwachung von Telekommunikationsnetzen (Stichworte: Vorratsdatenspeicherung, richterlicher Beschluss). Staatliche Akteure mit unbegrenzten finanziellen Mitteln verfügen allerdings über ganz andere Zugänge zum unkontrollierten Sammeln von großen Mengen an Daten aller Art.

Je nach Telekommunikationsdienst und Anwendung wird ein passend ausgewähltes Verschlüsselungsverfahren eingesetzt, um Privatsphäre und Sicherheit zu garantieren. Längere Schlüssel bedeuten größere Sicherheit bei erhöhtem Verschlüsselungsaufwand.

Frage:
Sehen Sie andere Aspekte, die noch zu wenig beachtet werden?

Antwort:
Die 5G Technologie wird uns neben dem Potential mit geringeren Sendeleistungen zu leben, hochqualitative Dienste wie HD TV überall anbieten. Aber auch andere Bereiche neben dem Konsum werden davon profitieren. Beispielsweise wird 5G dazu führen, dass der Straßenverkehr sowohl in der Stadt als auf dem Land flüssiger, sauberer und sicherer wird. Bisher kommunizieren Autos untereinander nur über die Hupe, Bremsleuchten und den Blinker. Durch eine verlässliche digitale Vernetzung des Straßenverkehrs mit geringer Latenzzeit ist es nun erstmals möglich, dass sich benachbarte Fahrzeuge untereinander und mit dem Gegenverkehr abstimmen und so ein Überholmanöver koordinieren, um viele Unfälle zu vermeiden. Dies hat ein sehr großes Potential, unser tägliches Leben deutlich und nachhaltig zu verbessern.