#5G und die Antennen: Mehr Standorte, aber kein Antennenwald

„Bisher denken die Funknetzplaner bei ihren Netzen nur an große Standorte und fangen mit großen Sendemasten an, ein Netz aufzubauen“, erklärte Julian Graf von Hardenberg im Gespräch mit inside digital, als wir die Firma 2019 besucht haben. Graf von Hardenberg ist einer von zwei Geschäftsführern eines mittelständischen Berliner Unternehmens, mit dessen Produkten in Deutschland jeder zu tun hat, ohne es direkt zu merken. Das Unternehmen Berthold Sichert produziert die grauen Kästen, die auf Deutschlands Bürgersteigen stehen und unter anderem von der Telekom genutzt werden, um VDSL anzubieten.

Genau dieser graue Kasten könnte nach Vorstellung von Graf von Hardenberg die Basis sein, um ein engmaschiges und hochperformantes 5G-Netz in Deutschland aufzubauen. Statt große Zellen auf den Dächern könnten die Netzbetreiber alle paar hundert Meter einen Sender auf Straßenebene installieren – ideal für Connected Cars und Smart Cities. Die Berliner Firma hat ihre sogenannten Multifunktionsgehäuse (kurz „MFG“) aufgemotzt. „Das Einzige, was der Netzbetreiber tun muss, um den Festnetzstandort mit unserem Gehäuse zu einem Funkstandort zu machen, ist die Haube des Kastens auszutauschen und seine Sendetechnik einzubauen“, so Graf von Hardenberg im Gespräch.

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Bis zu 16 Antennen in einem Kabelverzweiger möglich

In der neuen Haube – also im Dach – können einerseits bis zu 16 Omni-Sendeantennen montiert werden. Andererseits besteht die Abdeckung komplett auf funkdurchlässigem Polycarbonat. Die Kosten dafür seien überschaubar. Man spreche über einen niedrigen vierstelligen Bereich: 1.000 Euro würde der Umbau des Gehäuses kosten, hinzu kommt die aktive Sendetechnik. Zum Vergleich: Bei einem normalen Sendemast geht man von 200.000 bis 300.000 Euro Kosten aus. Auch der reine Umbau-Aufwand ist überschaubar und binnen drei Minuten gemacht.

„Die MFG-Standorte sind ideal als Antennenstandorte“, erklärt der Geschäftsführer und erläutert die Gründe. Denn die Telekom und andere Netzbetreiber, die VDSL ausbauen, brauchen zum Realisieren der Technik vor Ort zwei Dinge: Strom und eine Glasfaseranbindung. Beides benötigt auch der Mobilfunkanbieter.

Geschäftsmodell Vermietung: Festnetzanbieter könnten ihr Netz versilbern

Die Deutsche Telekom hätte – würde sie die Entwicklung in ihrem Netz einsetzen – einen wesentlichen Vorteil: Sie verfügt über etwa 330.000 Kabelverzweiger in Deutschland.

Auch für lokale Netzbetreiber ergäbe sich ein Geschäftsmodell: 6.000 Standorte dieser Verteilerkästen könnte beispielsweise die Kölner NetCologne umbauen. Dann wäre es dem Lokalanbieter möglich, seine Standorte an die 5G-Netzbetreiber zu vermieten. Das würde zusätzliches Geld in die Kassen bringen.

Zu den Kunden von Sichert gehört auch der Kabelnetzbetreiber Vodafone. Dieser hat auf vielen seiner Kabelverstärkerpunkten bereits WLAN-Hotspots mit einer sogenannten WLAN-Haube montiert. Auf eine ähnliche Art ließe sich auch die 5G-Technik in die Standorte einbauen. Die Verstärkerpunkte und Glasfaser-Endpunkte ließen sich ebenso also Standorte für Mobilfunkantennen nutzen. Für diese deutlich kleineren Kästen haben die Berliner ein Antennenaufsatz-Modul entwickelt. Somit könnte Vodafone ebenfalls auf eine eigene Basis-Infrastruktur für 5G zurückgreifen.

Kampf dem Antennenwald: Es wird viel geforscht

Doch die Lösung von Berthold Sichert ist nicht die einzige, mit der der Antennenwald bei 5G vermieden werden soll. Denn eines ist der Branche klar: Noch mehr innerstädtische Makro-Standorte – also große Sendemasten auf Häusern – sind kaum realisierbar.

So forscht man in Finnland beispielsweise an Smarten-Straßenlaternen, die nicht nur Licht und Überwachungskamera, sondern auch einen Mobilfunksender beheimaten sollen. Das LuxTurrim5G Projekt wird maßgeblich von Nokia gefördert. Auch andere sogenannte Stadtmöbel wie Litfaßsäulen, Citylight-Plakatwände, Buswartehäuschen oder Telefonzellen würden sich als Standorte für Mobilfunksender eignen. Teilweise wird das heute auch im LTE-Netz schon gemacht, sofern es Hotspots gibt, in denen besonders hohe Kapazität erforderlich ist.

Viele Standorte haben nur Strom, aber keine Glasfaseranbindung

Doch ganz ohne Aufwand ist das alles nicht realisierbar. So gibt an vielen Standorten zwar Strom, doch in der Regel wird beispielsweise bei Straßenlaternen der Strom per Reihenschaltung nachts an- und tagsüber ausgeschaltet. Das würde bedeuten, tagsüber wäre kein Strom für die Mobilfunksender vorhanden. Außerdem fehlt es an nahezu allen Standorten an Glasfaserleitungen. Würden Straßenlaternen als Mobilfunksender herhalten, so müsste man immerhin nicht jede Laterne mit einer Glasfaserleitung erschließen. Durch die Sichtverbindung der nebeneinander oder gegenüber stehenden Antennen ließen sich die Nachbarn auch per Funk versorgen.

Kathrein: Antenne aus dem Gulli

Eine weitere Entwicklung stammt vom Antennenhersteller Kathrein. Statt die Antennen auf die Dächer zu stellen, kam der Hersteller auf die Idee, Gullideckel zu nutzen. Zumindest für intensiv befahrende Straßenkreuzungen könnte das ein Modell sein, um Smart Cities und Connected-Car-Anwendungen zu realisieren. In der Schweiz wurde die Antenne bereits getestet. Aber auch hier stellt sich das Problem, dass ein Abwasserkanal weder über Strom noch Glasfaserleitungen verfügt. Allerdings ließe sich beides durch die Abwasserkanalrohre ohne teure Tiefbauarbeiten verlegen.

Wer beispielsweise in der Nähe der Partymeile im Berliner Stadtteil Prenzlauer Berg die Augen aufhält, entdeckt an der belebtesten Straßenkreuzung des Kiezes eine Besonderheit. Neben einem Verteilerkasten steht eine längliche Säule hochkant an dem Verteiler. Diese LTE-Säule hatte Sichert seinerzeit entwickelt. Sie ist jedoch optisch erkennbar, angreifbarer, teurer und benötigt aufgrund der baulichen Veränderung der Standfläche und Höhe auch eine Genehmigung der Kommune. Entsprechend steht deutschlandweit nur eine überschaubare Anzahl dieser Sender, die die Deutsche Telekom als erste Smallcells zur Erhöhung der Kapazität einsetzt.

Doch gerade die Telekom ist erfinderisch, wenn es um Smallcells geht. Diese kleinen Standorte versorgen in der Regel nur den direkten Bereich um den Standort. Oftmals sind das Kreuzungen oder stark belebte Bereiche wie Fußgängerzonen. Die Telekom setzt dazu beispielsweise auch ihre Festnetz-Telefonsäulen ein. Auch Litfaßsäulen kommen zum Einsatz.

Die Antennen auf dem Dach werden bleiben

Auch die Makro-Standorte auf den Dächern der Städte wird es weitergeben. Diese sollen in Zukunft neue Antennen erhalten. Und es werden auch noch weitere Standorte hinzukommen. Dabei ist die Antenne äußerlich ein großer Kasten, im Inneren befindet sich aber eine schier unglaubliche Anzahl kleiner Antennen. In einem Sendeelement, so groß wie ein durchschnittliches Amazon-Paket, können sich je nach Bauart und Zweck über 1.000 Antennen befinden.

Der Clou: Jede Antenne sendet ein Signal, diese werden dann vom Empfänger wieder gebündelt. Das ist störungsresistenter. Außerdem ermöglicht diese Technik das sogenannte Beamforming: Die einzelnen Antennen sind nicht nur besonders klein, sondern auch intelligent. Sie kennen immer die beste Luftschnittstelle, den Empfänger auf direktem Wege zu erreichen. Das steigert die verfügbaren Geschwindigkeiten im Upload und im Download. Zeitgleich erhöht das auch die Gesamtkapazitäten, sodass noch mehr Nutzer gleichzeitig Daten nutzen können. Bildlich gesprochen folgen die Antennen dem Nutzer wie ein Scheinwerfer-Spot auf der Bühne.

Das Innenleben einer Antenne

Dass die Antennen auf den Dächern schon heute nicht nur Plastikgehäuse mit ein bisschen Technik darin sind, hat die Deutsche Telekom in einem Video dokumentiert. Der sehr technische Einblick zeigt, wie hochkomplex die Technik schon heute, ohne 5G ist.

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