Schnelle Verbindung 14.06.2023, 07:36 Uhr

Flächendeckender 5G-Mobilfunk auf Bahnreisen rückt näher

Bahnfahrende erwarten heutzutage nicht mehr nur Pünktlichkeit und Zuverlässigkeit, sondern auch schnelle Mobilfunkverbindungen. Gerade hat die Deutsche Bahn gemeinsam mit mehreren Partnerunternehmen ein Projekt gestartet, das 5G schneller an die Gleise bringen soll.

5G Bahnfahrten

Gibt es bald flächendeckendes 5G-Mobilfunknetz für alle Bahnfahrenden?

Foto: Panthermedia.net/photographee.eu

Die Deutsche Bahn und mehrere Telekommunikationsfirmen haben ein 5G-Projekt gestartet, um das Handynetz entlang der Bahngleise zukünftig stabil zu halten und eine Datenübertragung im Gigabit-Speed zu ermöglichen. Auf einer zehn Kilometer langen Teststrecke werden zunächst zehn neue Masten entlang der Gleise errichtet, um eine verbesserte Netzabdeckung zu gewährleisten. Die Umsetzung des Projekts wird voraussichtlich bis Ende 2024 dauern. Für die Datenübertragung wird ein Frequenzband verwendet, das in der Lage ist, große Datenmengen äußerst schnell zu übertragen.

Hintergrund des Vorhabens

Immer mehr Bahnreisende erwarten eine erstklassige Daten- und Mobilfunkverbindung während ihrer Fahrt. Eine große Herausforderung besteht darin, dass der Datenverbrauch für moderne Büro- und Unterhaltungsanwendungen enorm ist und in den kommenden Jahren voraussichtlich noch deutlich zunehmen wird.

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Experten schätzen, dass bereits in den frühen 2030er Jahren Datenraten von bis zu 5 Gigabit pro Sekunde pro Zug zwischen den Funkmasten entlang der Strecke und den vorbeifahrenden Zügen erforderlich sein werden, um den Fahrgästen an Bord eine Telefon- und Datenverbindung in der damals üblichen Mobilfunkqualität zu bieten. Dies ist um ein Vielfaches höher als die derzeit mit LTE-Technologie möglichen Datenraten.

Unterstützung aus der Politik

Dr. Volker Wissing, Bundesminister für Digitales und Verkehr (BMDV), äußert sich folgendermaßen zu dem Projekt: „Um die Attraktivität der Bahn zu steigern, müssen die Züge nicht nur pünktlich und zuverlässig sein. Für die Fahrgäste sollte Bahnfahren auch so angenehm wie möglich und noch komfortabler werden. Unser Anspruch ist der Zug als rollendes Büro oder Wohnzimmer, in dem mobiles Arbeiten, Video-Streaming und Telefonate mit dem Handy technisch einwandfrei möglich sind. Diese hohe Qualität wird nur mit einer Gigabitversorgung zu erreichen sein. Hierfür legt das Förderprojekt „Gigabit Innovation Track“ (GINT) einen entscheidenden Grundstein.“

Das BMDV unterstützt GINT mit einem Betrag von rund 6,4 Millionen Euro als bedeutenden Bestandteil der Gigabit-Strategie der Bundesregierung. Die GINT-Partner haben das gemeinsame Ziel, die technischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten für eine leistungsfähige und nachhaltige 5G-Mobilfunkversorgung entlang der Gleise zu entwickeln und zu testen.

Das soll mit dem Projekt erreicht werden

Die Deutsche Bahn (DB), Ericsson als Netzwerkausrüster, O2 Telefónica als Telekommunikationsanbieter und Vantage Towers als Funkmastbetreiber arbeiten gemeinsam an einem Konzept für den Aufbau einer umfassenden 5G-Mobilfunkinfrastruktur entlang der Bahngleise in Deutschland. Das Ziel ist es, eine ressourcenschonende Infrastruktur aufzubauen, die den zukünftigen Anforderungen an hohe Übertragungsraten gerecht wird.

Um verschiedene technologische Ansätze und Möglichkeiten in der Praxis zu testen, wird im Rahmen des Projekts ein Versuchsfeld entlang einer etwa zehn Kilometer langen Gleisstrecke in Mecklenburg-Vorpommern eingerichtet. Dabei werden voraussichtlich zehn innovative Funkmasten unterschiedlicher Bauart installiert, um eine nahtlose Gigabit-Abdeckung der Strecke zu gewährleisten.

Im Rahmen der Tests werden verschiedene Designs von Funkmasten geprüft, einschließlich solcher, bei denen die Masten sicher in den Boden geschraubt werden, ohne dass aufwendige und wenig nachhaltige Betonfundamente gegossen werden müssen. Dies spart Zeit und reduziert CO2-Emissionen.

Rund 20.000 neue Masten werden benötigt

m Rahmen der Gigabit-Versorgung der Bahnreisenden testen die Projektpartner auch den Einsatz von 5G-Mobilfunk auf den 3,6-Gigahertz-Frequenzen von O2 Telefónica. Diese Frequenzen ermöglichen eine besonders schnelle mobile Datenübertragung, weisen jedoch eine geringere Reichweite im Vergleich zum aktuellen 4G-Mobilfunk auf.

Ein einzelner Funkmast kann damit nur etwa einen Kilometer Bahnstrecke versorgen, was bedeutet, dass deutschlandweit rund 20.000 neue Masten entlang der Schienen benötigt werden. Zusätzlich erfordert das zukünftige Bahnfunk-System „Future Rail Mobile Communication System“ (FRMCS) mit seinem dedizierten Frequenzspektrum bei 1900 Megahertz zusätzliche Funkmasten.

Der Geschäftsführer der Ericsson GmbH, Daniel Leimbach, erläutert: „Eine ressourcenschonende und gleichzeitig hochleistungsfähige Mobilfunknetz-Infrastruktur am Gleis für Passagierkommunikation und den zukünftigen digitalen Bahnbetrieb FRMCS ist eine technologisch spannende Herausforderung. Als führendes Unternehmen in Sachen 5G-Technologie setzen wir hierbei auf aktive und passive Mehrantennenkonfigurationen (Mimo, Multiple Input Multiple Output) und Beamforming-Technologien. Beim Beamforming werden Funksignale so auf die Empfangsgeräte ausgerichtet, dass eine besonders zielgerichtete und effiziente Übertragung der Daten möglich ist.“

Gemeinsame Nutzung von Infrastruktur geplant

Um diesem Bedarf gerecht zu werden, entwickelt das Projektteam auch Vorschläge für Betreiber- und Kooperationsmodelle zwischen der Bahnindustrie, der Mobilfunkbranche und den Funkmastbetreibern. Ein Beispiel dafür ist die gemeinsame Nutzung von Funkmasten für FRMCS-Verbindungen und die 5G-Versorgung der Fahrgäste, wodurch Bauzeit, Ressourcen und Kosten eingespart werden können. Die Ergebnisse des Projekts sollen der Politik bei der Konzeption des 5G-Ausbaus entlang der Schienen und der Finanzierung unterstützen.

Christian Sommer, Vorstand Vantage Towers äußert sich dazu wie folgt: „Die große Herausforderung einer Gigabitversorgung der Schienenwege lässt sich nur durch die konsequente gemeinsame Nutzung von Infrastruktur lösen. Für den 5G-Ausbau entlang der Gleise setzen wir auf innovative Funkmastkonzepte, die sich schnell, kosteneffizient und umweltschonend realisieren lassen. Wir freuen uns, auf diese Weise zu einer nachhaltigen Digitalisierung Deutschlands beizutragen.”

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

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