5G ist die fünfte Generation des Mobilfunkstandards und der nach LTE (4G) aktuell modernste Ausbauschritt. Nach Angaben der Bundesnetzagentur erreichen die deutschen Netzbetreiber inzwischen rund 95 Prozent der Fläche Deutschlands mit mindestens einem 5G-Anbieter, bei Haushalten liegt die Abdeckung bei 98 Prozent. Mehr als 49.000 Basisstationen sind dafür in Betrieb. Die Deutsche Telekom deckt allein rund 87 Prozent der Fläche ab, Telefónica (o2) etwa 76 Prozent und Vodafone 75 Prozent. In Städten wie Hamburg, Köln oder Frankfurt liegt die Abdeckung bei über 99 Prozent, in Teilen Brandenburgs und der Eifel bestehen dagegen weiterhin Funklöcher.
Höhere Datenraten und kürzere Reaktionszeiten
Der technische Sprung gegenüber LTE liegt vor allem in zwei Werten: der Datenrate und der Latenz, also der Zeit, die ein Datenpaket vom Sender zum Empfänger braucht. Für bestimmte Anwendungen strebt die 5G-Spezifikation, dort URLLC genannt (ultra-reliable low latency communication), eine Latenz von nur einer Millisekunde an. In den heute ausgebauten Netzen liegt die tatsächliche Verzögerung meist zwischen 10 und 30 Millisekunden, deutlich unter den 30 bis 50 Millisekunden von LTE. Diese Werte werden vor allem dort wichtig, wo Maschinen in Echtzeit aufeinander reagieren müssen, etwa in einer Fabrik oder auf einer Autobahn.
Private 5G-Campusnetze bei Bosch und Mercedes-Benz
Ein Campusnetz ist ein 5G-Netz, das ein Unternehmen exklusiv auf seinem eigenen Gelände betreibt, statt sich Frequenzen mit anderen Kunden eines öffentlichen Netzes zu teilen. Bosch hat ein solches Netz in seinem Werk Stuttgart-Feuerbach in Betrieb genommen und plant den schrittweisen Rollout auf einen Teil seiner rund 250 Werke weltweit. Dort steuert das Netz unter anderem autonome Transportsysteme, die Material zwischen den Fertigungslinien bewegen. Mercedes-Benz hat zusammen mit Telefónica in der Fabrik 56 in Sindelfingen nach eigenen Angaben das weltweit erste 5G-Campusnetz einer Automobilfabrik aufgebaut. Es verknüpft Produktionsdaten in Echtzeit und ortet Fahrzeuge sowie Bauteile auf der Montagelinie, damit sich Engpässe früher erkennen lassen.
Ampelsteuerung und Wartung per Datenbrille in Hamburg
Die Hamburg Port Authority hat zusammen mit der Deutschen Telekom und Nokia im Forschungsprojekt 5G MoNArch ein Testfeld über rund 8.000 Hektar Hafenfläche aufgebaut. Drei Anwendungen liefen dort im Testbetrieb. Sensoren an Ampeln meldeten Verkehrsdaten an eine Leitstelle, die für Lkw-Kolonnen eine durchgehende Grünphase schalten konnte. Auf drei Schiffen der Reederei Flotte Hamburg erfassten Sensoren Bewegungs- und Umweltdaten in Echtzeit. Und Wartungsteams erhielten über eine Datenbrille mit Augmented-Reality-Technik direkt vor Ort Zusatzinformationen zu Anlagen oder eine Videoverbindung zu Experten in der Zentrale.
Autonomes Fahren im Testfeld an der A9
Auf der Autobahn A9 bei München-Garching betreibt die Technische Universität München im Projekt Providentia++ ein digitales Testfeld für automatisiertes Fahren. Radarsensoren, Kameras und Recheneinheiten am Fahrbahnrand erfassen den Verkehr rund um die Uhr und erzeugen daraus ein digitales Abbild der Verkehrssituation. Dieses Abbild wird über ein prototypisches 5G-Netz an Testfahrzeuge übertragen, die dadurch auch Fahrzeuge und Hindernisse "sehen", die außerhalb der Reichweite ihrer eigenen Sensorik liegen. Das soll vor allem an unübersichtlichen Stellen wie Kurven oder Kuppen die Sicherheit erhöhen.
Mobilfunkanbieter und Industrie investieren aus unterschiedlichen Gründen
Mobilfunkanbieter bauen 5G aus, weil sie damit teurere Firmenkundenverträge verkaufen, etwa für Campusnetze oder garantierte Bandbreiten in Industriegebieten. Ausrüster wie Ericsson und Nokia verdienen an den Basisstationen und der Netztechnik selbst. Für Industriebetriebe wie Bosch oder Mercedes-Benz steht dagegen die Prozesseffizienz im Vordergrund: Weniger Stillstand in der Produktion soll die hohen Anfangsinvestitionen in Sensorik und Netzwerktechnik wieder hereinholen. Der Bund unterstützt den Ausbau in wirtschaftlich weniger attraktiven, ländlichen Regionen zusätzlich über die Gigabitstrategie, die Funklöcher schließen und bis 2030 ein flächendeckendes 5G-Netz erreichen soll. Die Zahlen der Bundesnetzagentur zeigen: Bis dahin bleibt vor allem in dünn besiedelten Gebieten Aufholbedarf.
Mehr Sendemasten und die Huawei-Debatte um Netzsicherheit
5G nutzt neben den bisherigen Frequenzbereichen auch deutlich höhere Frequenzen. Die bieten zwar mehr Bandbreite, haben aber eine kürzere Reichweite. Netzbetreiber brauchen deshalb mehr, dafür kleinere Sendestationen als bei LTE, was den Ausbau in der Fläche teurer macht als frühere Mobilfunkgenerationen. Dazu kommen Sicherheitsfragen bei der eingesetzten Netztechnik: Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) prüft seit dem IT-Sicherheitsgesetz 2.0 von 2021, welche Netzkomponenten kritischer Infrastruktur als vertrauenswürdig gelten, eine Debatte, die in Deutschland vor allem um Komponenten des chinesischen Herstellers Huawei geführt wurde.
Bis 2030 soll das Netz nach den Zielen der Bundesregierung flächendeckend stehen. Die Beispiele aus Sindelfingen, Hamburg und München zeigen schon heute, wo der Standard tatsächlich etwas verändert: nicht beim Streamen auf dem Smartphone, sondern in Fabrikhallen, Häfen und auf Teststrecken, wo Maschinen in Echtzeit miteinander reden müssen.
Häufig gestellte Fragen
Wie groß ist die aktuelle 5G-Netzabdeckung in Deutschland?
Nach Angaben der Bundesnetzagentur erreichen die deutschen Netzbetreiber inzwischen rund 95 Prozent der Fläche Deutschlands mit mindestens einem 5G-Anbieter, bei Haushalten liegt die Abdeckung bei 98 Prozent, verteilt auf mehr als 49.000 Basisstationen. In Teilen Brandenburgs und der Eifel bestehen weiterhin Funklöcher.
Was ist ein 5G-Campusnetz und wer setzt es in Deutschland ein?
Ein Campusnetz ist ein 5G-Netz, das ein Unternehmen exklusiv auf seinem eigenen Gelände betreibt, statt sich Frequenzen mit anderen Kunden eines öffentlichen Netzes zu teilen. Bosch nutzt ein solches Netz im Werk Stuttgart-Feuerbach für autonome Transportsysteme, Mercedes-Benz betreibt zusammen mit Telefónica in der Fabrik 56 in Sindelfingen nach eigenen Angaben das weltweit erste 5G-Campusnetz einer Automobilfabrik.
Welche Latenzwerte erreicht 5G tatsächlich gegenüber LTE?
Die 5G-Spezifikation strebt für bestimmte Anwendungen, dort URLLC genannt, eine Latenz von nur einer Millisekunde an. In den heute ausgebauten Netzen liegt die tatsächliche Verzögerung meist zwischen 10 und 30 Millisekunden, deutlich unter den 30 bis 50 Millisekunden von LTE.
Bis wann soll Deutschland flächendeckend mit 5G versorgt sein?
Die Gigabitstrategie des Bundes soll Funklöcher schließen und bis 2030 ein flächendeckendes 5G-Netz erreichen, besonders in wirtschaftlich weniger attraktiven, ländlichen Regionen. Die aktuellen Zahlen der Bundesnetzagentur zeigen, dass vor allem in dünn besiedelten Gebieten noch Aufholbedarf besteht.