Thema: Vor- und Nachteile von 5G - 5G in Nordfriesland

1. Was sind die Vorteile von 5G im Vergleich zu vorherigen Standards?

Der neue Standard 5G erfindet den Mobilfunk nicht neu. Aber er entwickelt unsere mobile Kommunikation weiter.
5G bietet:

geringere Latenz, also weniger Zeit zwischen Senden und Empfangen,
mehr Flexibilität: Ein 5G-Netz kann sich in mehrere „virtuelle“ Netze aufteilen, die jeweils für bestimmte Anforderungen optimiert sind (Network Slicing),
breitere Frequenzbänder, die mehr Daten übertragen können,
aktive Mehrantennensysteme, bei denen Antennengruppen für das Senden und Empfangen gemeinsam oder parallel genutzt werden,
gezielte Versorgung: Dank Beamforming richten Antennen ihre Felder auf Nutzerinnen und Nutzer aus.

Mit 5G werden Daten schneller und zuverlässiger übertragen als mit der 4G (LTE)- oder der 3G (UMTS)-Technologie. Mit einer 20-fach höheren Geschwindigkeit ermöglicht 5G eine Datenübertragung in Echtzeit (siehe Abbildungen 1 und 2).

Auf der Infografik zu Datenübertragungsraten im Vergleich sind vier Manometer dargestellt. Das erste Manometer ist mit den Worten “2G/GSM” beschriftet. Das zweite mit 3G/UMTS, das dritte mit 4G/LTE und das vierte mit 5G. Das Manometer zu 2G zeigt die geringste Übertragungsrate an, mit nur 220 Kilobit pro Sekunde. 3G ist etwas schneller mit 42 Megabit pro Sekunde und das Manometer zu 4G stellt eine noch höhere Geschwindigkeit dar mit bis zu 500 Megabit pro Sekunde. Am Ende ist das Manometer zu 5G dargestellt, dass die mit ABstand größte Übertragungsrate anzeigt mit bis zu 10 Gigabit pro Sekunde.

Abbildung 1: Datenübertragungsraten im Vergleich; erstellt nach der Vorlage aus der Bröschüre “Mobilfunk und 5G”

Auf der Infografik zur Download-Dauer eines 7,5 Gigabit HD-Videos im Vergleich sind 3 Kästen dargestellt. Im ersten Kasten wird die Download-Dauer in einem 3G- beziehungsweise UMTS-Netz gezeigt. Diese beträgt über 40 Stunden für ein 7,5 Gigabit HD-Video. Der mittlere Kasten zeigt die Download-Dauer in einem 4G- beziehungsweise LTE-Netz. Diese beträgt 20 Minuten. Im letzten Kasten wird gezeigt, dass die Download-Dauer in einem 5G-Netz nur 1 Minute beträgt.

Abbildung 2: Download-Dauer eines 7,5 GB HD-Videos im Vergleich; erstellt nach der Vorlage aus der Bröschüre “Mobilfunk und 5G”

Ein Video zum Vergleich zwischen den Download- und Upload-Geschwindigkeiten von 3G, 4G und 5G finden Sie hier.

Durch den technischen Fortschritt wird die Übertragung der Daten außerdem immer effizienter. Untersuchungen des Umweltbundesamtes zeigen z.B., dass 5G 3-mal weniger Energie verbraucht als 4G und sogar 20-mal weniger als 3G, um die gleiche Menge an Daten zu übertragen.

Quelle: Flyer “Mobilfunk und 5G”, herausgegeben vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg und Broschüre “Verständlich erklärt: Was Sie über Mobilfunk und 5G wissen sollten”; beides zu finden auf der Website Deutschland spricht über 5G

2. Was sind Nachteile von 5G?

Die höhere Effizienz und Übertragungsrate der 5G- im Vergleich zur 4G-Technologie geht mit einer erhöhten Komplexität des 5G-Netzes einher. Und so werden auch die Kosten der 5G-Technologie voraussichtlich höher sein als die für 4G-Netze.

Das hat mehrere Gründe:

Es werden deutlich mehr Sendemasten benötigt, damit die für das 5G-Netz typischen hohen Frequenzen gesendet werden können.
Durch die höhere Anzahl der Masten wird auch der Betrieb mehr kosten als für 4G-Netze.
Außerdem sind die Qualitätssicherung der Netzwerke und die aufwendigen Tests zeit- und kostenintensiv und die neue Technologie muss in die bestehenden Infrastrukturen erfolgreich integriert werden.

Quelle: Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI)

3. Gibt es mit 5G verbundene Risiken?

Die vorliegenden wissenschaftlichen Erkenntnisse zu den Wirkungen elektromagnetischer Felder auf den Menschen im Bereich 4G (LTE) sind weitestgehend auf 5G übertragbar. Bei Einhaltung der Grenzwerte gehen nach aktuellem wissenschaftlichem Kenntnisstand von elektromagnetischen Feldern, unabhängig von der genutzten Technik, keine gesundheitlichen Risiken aus.

Auch die Datensicherheit ist bei 5G gewährleistet. Tatsächlich unterliegt der Aufbau der deutschen 5G-Netze strengeren Sicherheitsanforderungen als die der 3G- und 4G-Netze. Die Bundesnetzagentur überwacht zudem die Einhaltung der Datenschutzbestimmungen laufend.

Quelle: Broschüre “Mobilfunk und 5G”, herausgegeben vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg und Website des Dialogbüros Deutschland spricht über 5G

4. Was sind Anwendungsbereiche von 5G?

Mit der Einführung des neuen Mobilfunkstandards 5G können ganz neue Anwendungsfelder im industriellen Bereich („Industrie 4.0“ und „Internet der Dinge“), im medizinischen Bereich („eHealth“) oder der Landwirtschaft („Smart Farming“) eröffnet werden: Intelligente Mobilitäts-, Logistik- und Energieversorgungssysteme, autonomes Fahren – dies alles wird nur möglich sein, weil Daten künftig noch viel schneller und zuverlässiger transportiert werden können.

5G schafft außerdem die Voraussetzungen für ein leistungsfähiges Homeoffice und mobiles Entertainment; im eHealthBereich wird eine moderne medizinische Versorgung mit Video-Sprechstunde am Smartphone, eine elektronische Überwachung von Vitalfunktionen und ein automatisierter Notruf mit Standortbestimmung möglich.

Mit 5G haben Unternehmen oder auch Kliniken erstmals die Chance, eigene Netze zu betreiben. Das sogenannte Campusnetz ist abgestimmt auf ihre Bedürfnisse. Für viele ebenso wichtig: Das lokale 5G-Netz ist abgetrennt von öffentlichen Netzen und dadurch gut geschützt (siehe auch Abbilung 3).

Auf der Infografik zu Nutzen und Anwendung von 5G-Mobilfunk werden verschiedene Bereiche vorgestellt, in denen 5G zum Einsatz kommt. 1. Energieversorgung: Unterstützung der Energiewende durch intelligente und bedarfsgerechte Versorgungsnetze 2. Alltag: Intelligente, miteinander vernetzte Geräte im Alltag 3. Gemeinde: Von digitalisierter Verwaltung bis hin zum Echtzeit-Management von Parkraum 4. Entertainment: Neue Möglichkeiten der Unterhaltung durch Virtual und Augmented Reality 5. Gesundheitswesen: Elektronische Überwachung von Vitalfunktionen, automatisierte Notrufe mit Standortbestimmung und Video-Sprechstunden am Smartphone für verbesserter medizinische Versorgung. 6. Landwirtschaft: Smart Farming zur effizienten und umweltverträglichen Bewirtschaftung von großen Anbauflächen 7. Industrie: Effizientere und sparsamere Produktion durch Vernetzung von Geräten, Maschinen und Sensoren 7. Mobilität: Verbesserung des Verkehrsflusses und mehr Sicherheit durch Vernetzung im Straßenverkehr

Abbildung 3: Nutzen und Anwendung von 5G-Mobilfunk

Im folgenden finden Sie einige konkrete Projekte, die bereits heute die 5G-Technologie einsetzen:

Lufthansa Technik betreibt in Hamburg ein 5G-Netz. Technikerinnen und Techniker machen damit Triebwerke von Flugzeugen wieder flott. Während Mechanikerinnen und Mechaniker vor Ort die Technik inspizieren, schauen Fachleute vom anderen Ende der Welt per Online-Liveübertragung zu.
Projekt 5GMedCamp: Menschen mit künstlichen Herzpumpen sollen sicherer leben. Die Berliner Charité will ihre Vitaldaten deshalb via 5G empfangen – so gelingt Nachsorge rund um die Uhr.
Projekt Health5G: Berliner Forschende wollen Rettungswagen mit dem Internet vernetzen. Über 5G könnten Notfallretter Daten und Bilder an Spezialisten in der Klinik schicken. Menschen in Not sind so früher versorgt.
Projekt BalticFuturePort: Im Hafen von Lübeck sollen Warenströme über ein lokales 5G-Netz abgewickelt werden. Ferngesteuerte Portalkräne sollen Güter von automatisiert fahrenden Trailern aufnehmen.

Quelle: Broschüre “Mobilfunk und 5G”, herausgegeben vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg und Broschüre “Verständlich erklärt: Was Sie über Mobilfunk und 5G wissen sollten”; beides zu finden auf der Website Deutschland spricht über 5G

5. Haben auch Bewohner:innen auf dem Land Vorteile durch 5G?

Hinter 5G steht keine Entwicklung, die nur großen Konzernen nutzt. Folgende Testanwendungen und Forschungen zeigen, warum schnelles mobiles Internet wichtig ist für ganz Deutschland:

Rettung im Notfall: Nach einem Unfall kann der Weg ins Krankenhaus nicht schnell genug gehen. Ein flächendeckender 5G-Ausbau und moderne Fahrzeuge machen es möglich: Per Videoschaltung und Datenübertragung können Spezialisten im Zielkrankenhaus bereits während der Fahrt eine Ersteinschätzung geben oder eine Notfalloperation vorbereiten.
Das wird beispielsweise im Projekt Rettungskette 5G getestet.
Vernetzte Ställe: Landwirtinnen und Landwirte sorgen für unsere Ernährung. Ihr Job kennt fast keinen Feierabend. Sie müssen zum Wohl der Tiere ihre Augen überall haben. Künftig helfen ihnen Sensoren und Echtzeitanalysen per Videokamera. Dabei verarbeiten die Systeme große Datenmengen. Fachleute testen das im niedersächsischen Landkreis Vechta im Projekt „5G Nachhaltige Agrarwirtschaft“.
Projekt Landnetz: Nahe Dresden funkt 5G übers Feld. Landwirte können sich dank Augmented Reality („erweiterte Realität“) Bedienungsanleitungen digital auf ihre komplexen Maschinen projizieren lassen.

Quelle: Broschüre “Diese neuen Möglichkeiten bringt uns 5G-Mobilfunk”, herausgegeben vom Dialogbüro Deutschland spricht über 5G

Weitere Links und weiterführende Informationen:

Eine sehr kompakte Darstellung, wofür 5G nützlich ist und welche Anwendungsfelder sich zukünftig ergeben, ist in der Broschüre des Ministeriums für Umwelt, Naturschutz und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen zu finden.
Auch das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) veranschaulicht auf seiner Webseite die Veränderungen, die in Zukunft mit der 5G-Mobilfunktechnologie eintreten werden und erklärt den entscheidenden Nutzen, den 5G mit sich bringt. Zudem werden Vor- und Nachteile von 5G benannt.
Die Bundesnetzagentur brachte im August 2020 einen Katalog mit Sicherheitsanforderungen für Telekommunikationsnetze heraus.
Neue Anwendungsszenarien der 5G-Technologie werden in dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) erarbeiteten Leitfaden für 5G-Campusnetze in Deutschland beschrieben. Dieser thematisiert Anforderungen und Eigenschaften zukünftiger 5G-Campusnetze und stellt neue Einsatzmöglichkeiten und Anwendungsszenarien für die Zukunft der 5G-Technologie vor. Darüber hinaus gibt es einen Ausblick auf die angestrebte Standardisierung der 5G-Netztechnologie.
Das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) bezeichnet 5G als Schlüsseltechnologie für die digitale Transformation Deutschlands. Im Katalog “5G-Strategie für Deutschland” sind derzeitige und zukünftige Einsatzgebiete von 5G festgehalten. Er gibt außerdem einen Überblick über die Entwicklungsstrategien des 5G-Netzes und die 5G-Anwendungen in Deutschland. Des Weiteren werden verschiedene Anwendungsszenarien vorgestellt.