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Kommerzielle 5G – Nutzung ab ca. 2019/20, beginnend mit Frequenzen zwischen 700 MHz und 6 GHz

Die heutigen Pläne für FLÄCHENDECKENDES 5G umfassen Frequenzen zwischen 700 MHz und 6 GHz.

Die beiden anderen Frequenzbänder im höheren GHz-Bereich sind nur für lokal eng begrenzte Anwendungen vorgesehen. Eine groß angekündigte Demonstration bei 28 GHz anlässlich des Global Mobile Broadband Forum 2018 in London zeigte die physikalischen Grenzen auf, sobald die Sichtverbindung auch nur teilweise unterbrochen war. Bis 86 GHz sind nur für bestimmte sehr kurze Sichtverbindungs-Applikationen (z.B. Computer zum Bildschirm) angedacht.

Warum wird die Markteinführung mit den niedrigeren Frequenzen beginnen?

Physikalische Gesetze gelten auch für 5G und die Hardware-Anbieter reagieren darauf vorhersehbar: Zunächst ist da die größere Dämpfung hochfrequenter Strahlung durch die Luft. Aus Anbietersicht ist „größere Dämpfung“ gleichbedeutend mit „mehr Energieaufwand und höhere Kosten“ – die kommerzielle Folge: Immer das niedrigstmögliche Frequenzband kommt zum Einsatz (wir erleben das gerade mit dem bekanntlich stabileren 900 MHz Mobilfunkband gegenüber dem 1800 MHz Band, sowie mit den beiden WLAN Bändern). Die oberen Bänder im Bereich bis 70 GHz bleiben also auf lange Sicht direkten Sichtverbindungen vorbehalten.

Ähnlich ist die Situation bezüglich der verwendeten Modulationsart von 5G: Eigentlich wären immer höhere Crestfaktoren zu erwarten. Die Chip-Hersteller überbieten sich jedoch geradezu darin, neue Verfahren vorzustellen, welche die Crestfaktoren auf maximal 10 dB begrenzen, weil jedes Dezibel mehr die Kosten der Basisstationen (und damit der Mobilfunkanbieter) in die Höhe treibt.

Diese Einflussfaktoren spiegeln sich in den Frequenz-Szenarien des für die 5G Projektierung zuständigen weltweiten Herstellerkonsortiums wieder. Es sind dies, laut Report vom Juni 2018, die Bänder „around 700 MHz“ (nach europäischen Plänen heißt das >700 MHz), „around 2 GHz“ und „around 4 GHz“ (auch weltweit unter 6 GHz, „Sub 6 GHz Band“; Details im betreffenden Status-Report des 3GPP-Konsortiums: „3GPP TR 38.913 V15.0.0“).

Warum sind die 5G Frequenzen unter 6 GHz auch besonders kritisch?

Aus baubiologischer Sicht ist es besonders wichtig, die Elektrosmogbelastung in Schlafbereichen gering zu halten, weil der Organismus im Schlaf frei von äußeren Belastungen sein sollte, um sich zu regenerieren.

Aus technischen und kommerziellen Gründen werden aber gerade diese unteren 5G Mobilfunkfrequenzen zu vermehrter Strahlenbelastung mit 5G in Schlafbereichen führen. Und zwar deshalb, weil niedrigere Frequenzen bei gleichem Energieaufwand eine höhere Sendereichweite und eine bessere Durchdringung von gängigen Baumaterialien haben. Das heißt für den Mobilfunkanbieter: Mit weitgehend gleichen Infrastrukturkosten, können mehr Kunden abgedeckt werden, sprich: Höhere Gewinne erzielt werden. Dasselbe Phänomen kennt man von der deutlich besseren Flächenabdeckung der unteren Mobilfunkbänder gegenüber den oberen, zum Beispiel im Mobilfunk (900 MHz gegenüber 1800 MHz bei GSM, sowie 800 MHz gegenüber 1800 MHz gegenüber 2700 MHz bei LTE) oder 2,4 GHz WLAN gegenüber 5 GHz WLAN.

Während sich die 700 MHz damit besonders für den ländlichen Bereich und kleinere Ortschaften empfehlen, wird man gerade in Innenstadtlagen zugunsten von höheren Datenraten vermehrt die neu versteigerten Frequenzbänder zwischen 3 und 4 GHz nutzen. Auch wenn dafür mehr Sendeeinrichtungen in dichteren Abständen aufgebaut werden müssen. Gerade das ist ja einer der Hauptkritikpunkte von Gegnern des 5G Ausbaus.

Und die Frequenzen oberhalb von 28 GHz? 

Derzeit sind für die beiden projektierten 5G-Bänder „around 30 GHz“ und „around 70 GHz“ keine kommerziellen Endgeräte verfügbar, geschweige denn HF-Bauteile im auch nur ansatzweise erschwinglichen Bereich. Zugleich sind diese Bänder aus den erläuterten Gründen in der baubiologischen Praxis weniger relevant.

Quelle: Gigahertz Solutions, Februar 2021;  aktuelle Version siehe: https://www.gigahertz-solutions.de/de/5g/frequenzen-und-messtechnik/

ANMERKUNG: Breitbandige Funkdienste können nur über Spektralanalyse vollständig erfasst und richtig gemessen werden. Lesen Sie hier!

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