Ob Programmierer oder Produktdesigner, Mobilfunkanbieter oder Autohersteller. Fragt man Experten nach den Technologien der Zukunft, fällt unvermeidlich ein Stichwort: Vernetzung. Millionen von Geräten tauschen schon heute untereinander Daten aus. Das „Internet of Things“, zu Deutsch „Internet der Dinge“, wird unser aller Leben verändern – und im Idealfall erleichtern. Smartphones, die beim Kühlschrank zu Hause nachfragen, ob noch genug Milch da ist. Autonome Fahrzeuge, die sich untereinander über Verkehrsbehinderungen austauschen und der Heizung melden, wann der Eigentümer zu Hause sein wird und dort eine angenehme Wohnzimmertemperatur vorfinden möchte. Solche Zukunftsvisionen sind längst in den Bereich des Möglichen gerückt.

Voraussetzung dafür ist, dass das weltweite Datennetz immer mobiler und immer schneller wird. Mit jeder Mobilfunkgeneration erhöhen sich die Bandbreiten, während sich die sogenannte Latenz, die bei der Übertragung entstehende Verzögerung, weiter verkürzt. Der 2010 gestartete LTE-Standard bietet bis zu 100 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) beim Empfangen von Inhalten. Damit kann man ohne Ruckeln und Aussetzer HD-Filme auf dem Handy schauen.

Doch die Mobilfunkwelt ist schon wieder einen Schritt weiter. Mit „LTE Advanced“, häufig als Mobilfunkstandard der vierten Generation, kurz 4G, bezeichnet, verdreifacht sich die Übertragungsrate und wird sich absehbar sogar versechsfachen. Doch LTE war gestern, der 5G-Netzstandard ist morgen.

Dass die Netzwerkbetreiber angesichts solcher Leistungssteigerungen bereits an 5G, dem Mobilfunk der 5. Generation, arbeiten, ist für viele Anwender nicht leicht nachvollziehbar. Datenraten von zehn Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) könnten damit erreicht werden. 10 000 Mbit/s, das entspräche einer Verhundertfachung gegenüber dem aktuellen Stand. Die Latenzzeiten lägen dann bei unter einer Millisekunde und wären kaum noch wahrnehmbar, weshalb man auch von einem „Echtzeitnetz“ spricht. Ein weiterer Vorteil: Der neue Funkstandard soll je nach Mobildienst einen bis zu 90 Prozent geringeren Stromverbrauch aufweisen. Nach einer Studie der Trendforschungsagentur Deloitte gaben allerdings 61 Prozent der Befragten an, das Thema 5G sei ihnen „nicht sehr oder gar nicht wichtig“. Nur in der Altersgruppe von 24 bis 35 Jahren gibt es eine Handvoll potenzieller Nutzer, die für mehr Tempo bei der mobilen Übertragung freiwillig mehr bezahlen würden. Hinzu kommt, dass 5G auf völlig neuen Verfahren aufbaut und deshalb neue 5G-fähige Geräte wie Handys und Internetrouter nötig werden. Es bedeutet zudem: Das 5G-Netz benötigt neue Frequenzbänder mit immens viel Spektrum. Die Kosten für den Netzausbau werden wahrscheinlich auf Endnutzer umgelegt. Im Klartext: Wahrscheinlich werden die Tarife für die Nutzung des 5G-Netzes teurer.

Für die Anbieter bleibt immerhin noch etwas Zeit, die Verbraucher vom Nutzen von 5G zu überzeugen. Laut Claudia Nemat, Vorstandsmitglied Technologie und Innovation bei der Telekom, soll es 2020 endlich weltweit losgehen. In Berlin testet der Konzern bereits an drei Standorten in Schöneberg 5G-Antennen des chinesischen Netzwerkausrüsters Huawei. Auch in Hamburg soll nächstes Jahr ein Test starten.Wer sich in die damit erzeugten Mobilfunkzellen einwählt, erreicht laut Telekom Rekord-Übertragungsraten von zwei GBit/s, die Latenz beträgt drei Millisekunden. Damit können beispielsweise Augmented-Reality-Anwendungen genutzt werden. Dabei wird ein von einer mobilen Kamera erfasstes Live-Bild mit digitalen Zusatzinformationen versehen, was unter anderem in Stadtführungs-Apps oder Navigationsgeräten zum Einsatz kommen könnte. Andere Experten gehen eher von 2025 als dem Jahr aus, in dem der neue Standard für eine größere Zahl von Nutzern Realität werden wird.

Zur Werbeplattform für 5G könnten die diesjährige Fußballweltmeisterschaft und die Olympischen Winterspiele in Südkorea werden. Jeder Nutzer weiß, was passiert, wenn sich in einer größeren Menschenmenge wie einem Stadion viele Handybesitzer gleichzeitig ins Mobilfunknetz einwählen: Die Übertragungsraten gehen unweigerlich in die Knie. Die Veranstalter wollen nun beweisen, dass man mit solchen Extremsituationen fertigwerden und darüber hinaus 360-Grad-Videos der Sportveranstaltungen live ins Internet übertragen kann. Auch im Hamburger Hafen soll die Zukunft bereits 2018 stattfinden. Ab Anfang des Jahres werden dort Schleusen und Verkehrsleitsysteme über ein 5G-Netz gesteuert, Barkassen messen Umweltdaten wie Luftqualität und Windstärke und leiten sie ohne Zeitverzögerung weiter, damit die Verantwortlichen im Ernstfall sofort reagieren können.

Von entscheidender Bedeutung wird wie so oft das Thema Datensicherheit sein. Das russische Security-Unternehmen Kaspersky Labs spricht von einer „Vielzahl von Bedrohungen, mit denen wir in der 5G-Ära zu kämpfen haben werden“. Könnten etwa heute Erpresser lediglich die Daten auf PCs verschlüsseln, wären sie dank des Internets der Dinge wohl absehbar in der Lage, Besitzer aus ihrem Haus oder ihrer Garage auszusperren. Die größere Anzahl mache es künftig zudem noch einfacher, kriminelle Botnetze zum Lahmlegen von Servern aufzubauen. Allein schon die höheren Übertragungsgeschwindigkeiten erhöhten die Wahrscheinlichkeit, dass Schadsoftware eingeschleust und unbemerkt massenhaft Daten entwendet werden. Doch selbst unter Bedenkenträgern kann man sich den Vorteilen nicht verschließen, die 5G mit sich bringt. So würden unsichere WLAN-Netzwerke, heute ein Haupteinfallstor für Cyberschädlinge, wohl absehbar überflüssig werden.

Eine hohe Netzabdeckung

  • Abdeckung: Die Datenübertragungsrate liegt zwischen 5000 Megabit pro Sekunde (MBit/s) und 10 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s), die Netzzuverlässigkeit soll bei nahezu 100 Prozent liegen. Die Steigerung wird sich allerdings, wie schon bei LTE, erst nach und nach vollziehen. Ein großer Vorteil ist die hohe Netzabdeckung. Es werden, unabhängig vom Standort, überall mindestens 50 Mbit/s zur Verfügung stehen. Die Latenzzeiten (Reaktionszeiten) sinken auf unter fünf Millisekunden, absehbar sogar unter einer Millisekunde.
  • Erreichbarkeit: Pro Quadratkilometer werden in 5G-Zellen 1000 Mal mehr Endgeräte erreichbar sein als heute. Ein einzelnes Gerät kann zur gleichen Zeit mit mehreren Netzen verbunden sein (Multiple Network Connectivity). In schnell fahrenden Zügen und Autos wird eine störungsfreie Datenverbindung über mobile Geräte möglich sein.
  • Zukunftspläne: Im professionellen Bereich werden mit 5G Kommunikationsnetze in Fahrzeugflotten realisiert, was insbesondere für selbstfahrende Autos von Bedeutung ist. Auch die Verwirklichung des Internet der Dinge ist in größerem Umfang von 5G abhängig. Der neue Standard kann für sogenannte Ultra Reliable Networks eingesetzt werden. Solche Netzwerke bieten eine hohe Ausfalls- und Datensicherheit, die insbesondere beim Katastrophenschutz und im Gesundheitswesen wichtig ist.
  • Einführung auf den Markt: Marktreife wird 5G frühestens ab dem Jahr 2020 erlangen, 5G-fähige Handys sollen nach Herstellerangaben bereits 2019 erhältlich sein. (sha)

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