In den unendlichen Weiten des World Wide Web

Beim Glasfasernetz werden die Signale nicht mit Stromimpulsen, sondern mit Hilfe von Lichtsignalen übertragen.

Kaum zu glauben, aber das Internet ist bereits über 50 Jahre alt und ist aus unserer Welt nicht mehr wegzudenken: Heutzutage nutzen laut Statista.com rund 87 Prozent der Österreicher ab 14 Jahren das Internet. Nicht nur die Nutzung via Computer, Tablet oder Smartphone ist dabei bedeutend, inzwischen ist das sogenannte „Internet der Dinge“ (Internet of things – Iot) auf dem Vormarsch. Damit werden „smarte“ Anwendungen bezeichnet, die in elektronische Geräte eingebaut werden und dem Nutzer die Bedienung erleichtern sollen. Nicht nur Drucker sind dabei mit dem Internet verbunden, auch Waschmaschinen, ganze Häuser und natürlich auch Produktionsstraßen etc. können von außen mittels Mobilfunk gesteuert werden. Ein Musterbeispiel im Privatbereich wären hier die Smart-watches, die Puls und Herzfrequenz überprüfen und mittels eingebautem Sturzsensor bzw. eingestellter Überprüfungszeit abfragen, ob der Träger gesund ist und gegebenenfalls mittels gespeicherter Kontaktdaten die Rettung oder Angehörige informieren.

5G – der Mobilfunk der 5. Generation

Für all diese Anwendungen wird ein schnelleres mobiles Internet gefordert. Die fünfte Generation an Mobilfunkstandards, kurz 5G, stellt die Lösung dar. Bis 2022 soll diese Technologie flächendeckend in Europa eingeführt werden. Der Vorteil: Höhere Datenmengen, hohe Bandbreiten, eine deutlich geringere Latenzzeit. Das sind die Ansprüche. „Durch sogenanntes Network Slicing kann das Netz an die jeweiligen Ansprüche angepasst werden und somit insgesamt allen Anforderungen gerecht werden“, erklärt Sebastian Thaller aus Schildbach, seit bald zwei Jahrzehnten in der IT tätig. Während für private Nutzer vor allem die Übertragungsgeschwindigkeit und die Datenmenge interessant sind, sind für viele Anwendungen wie das autonome Fahren vor allem die deutlich geringere Latenzzeit entscheidend.

Das Zauberwort heißt Latenz

„Latenz ist die Zeit, innerhalb derer sich ein Endgerät mit einem Server verbindet und von diesem eine Antwort bzw. eine Handlungsanweisung erhält“, erklärt der Fachmann. Bei 4G lag diese noch bei 30-40 Millisekunden. Wer nun denkt, dies sei ja auch unendlich kurz, der hat zwar einerseits recht, „aber schon 2017 gab es auf dem Mobile World Congress sowie auf der Cebit Versuche zur Latenz. Hier wurde beeindruckend gezeigt, dass wir die Verzögerung von 30-40 Millisekunden wahrnehmen. Wenn man jemandem einen Tennisball zuwirft, kann er ihn in der Regel recht leicht fangen. Wenn man den Ball nun nur durch den Bildschirm einer Virtual Reality Brille sieht, die via Mobilfunk mit einer Kamera verbunden ist, ist es mit den in 4G üblichen Latenzzeiten kaum möglich, den Ball zu erwischen. 5G hingegen ermöglicht es, quasi in Echtzeit zu agieren“, erklärt Sebastian Thaller. Doch was haben der Breitband- und Glasfaserkabelausbau damit zu tun?

Breitband als Basis

Festnetzgeräte, Mobilgeräte, alle Geräte laufen über das verlegte Kabel. „5G-Mobilfunk funktioniert nur dann, wenn das zugrunde liegende Breitbandnetz entsprechend ausgebaut und leistungsfähig ist.
Dabei muss man genau sein mit den Begrifflichkeiten“, warnt Sebastian Thaller vor einer Vermengung. „Ein Breitband-Internetzugang oder -Anschluss charakterisiert sich vor allem durch eine hohe Datenübertragungsrate und gilt somit als schnell“, so die Charakterisierung bei A1. Eine Unterform des Breitbandnetzes und die schnellste bekannte Technologie ist das sogenannte Glasfasernetz. „Während bei der Kupferkabel-Technologie Signale mittels Stromimpulsen übertragen werden, kann dank der Übermittlung mithilfe von Lichtsignalen auf Strom verzichtet werden“, klärt das Anmelde- und Wechselportal Selectra.at seine Kunden auf.
Sebastian Thaller ergänzt: „Damit ist das Ausfallrisiko bei Stromschwankungen, Blitzschlag oder elektromagnetischen Impulsen (z.B. durch starke Sonnenstürme) nicht nur geringer, auch können Daten mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden.“ Doch ein paar Einschränkungen gibt es auch hier: Zum einen ist da die sogenannte last mile, also der direkte Anschluss zum und vom Endkunden zum Glasfasernetz, der häufig noch via Kupferdraht erfolgt. Zurecht fragen viele, ob man als Privatkunde das teure Glasfaserkabel bis ins Haus hinein benötigt? Die Antwort lautet in den meisten Fällen nein. Anders sieht es hingegen bei Firmen, großen Mietshäusern, Großraumbüros etc. aus, bei denen viele Nutzer gleichzeitig auf große Datenmengen zugreifen. Hier lohnt, laut Thaller, ein Anschluss bis zur letzten Meile, also direkt bis zu den Endgeräten.

Die Obergrenze ist das Licht

Die andere Einschränkung, der sowohl 5G als auch Glasfaserkabel unterliegen, ist die physikalische Grenze der Lichtgeschwindigkeit selbst. Damit etwas in Echtzeit, also mit der oben angeführten minimalen Latenzzeit von 1 Millisekunde reagieren kann, muss sich der Server, auf den das Gerät zugreift, in einer Entfernung von unter 150 Kilometer befinden. Warum das? „Licht legt in einer Millisekunde 300 km zurück, eine Anfrage und Antwort in derselben Zeit heißt also einen halben Weg. Damit geht die Technologie jedoch weg von den Cloud-Servern, die letztlich zentral sind, aber für eine Anwendung vor Ort zu weit weg. Um die schnelle Reaktion des 5G zu sichern, müssen viele kleine Server hin zu den Endgeräten kommen, sprich, man nutzt sogenannte Edge-Server, also Server, die quasi am Rand (engl. Edge) einer Cloud angesiedelt sind, die zumindest die Erstanfragen beantworten“, skizziert Sebastian Thaller. Damit 5G funktioniert, müssen also viele Edge-Server und viele Funkabfragemöglichkeiten vorhanden sein, was nichts anderes bedeutet, als dass das Funknetz deutlich verdichtet werden muss. Die Rede sei, laut Fachmann, von einem Abstand von etwa zehn bis zwölf Häusern bzw. gerade einmal 100 Meter Abstand in urbaner Umgebung.

Wie sind die gesundheitlichen Auswirkungen von 5G?

Die Frage, die sich stellt, ist, ob diese deutlich höhere Strahlungsbelastung, der der Einzelne damit zwangsläufig ausgesetzt wird, nicht gesundheitsschädlich ist? Die ernüchternde Antwort ist ein hilfloses Schulterzucken. „Es gibt keine zuverlässigen Untersuchungen, die das belegen oder negieren können“ fasst Thaller den aktuellen Stand der Wissenschaft grob zusammen. Andererseits hat jedoch 2011 die Internationale Agentur für Krebsforschung die vorsichtige Prognose abgegeben, dass Mobilfunkstrahlung möglicherweise krebserregend sein kann. Natürlich kommt das immer auf die Art und Dauer der Bestrahlung im Alltag an. 5G mit deutlich mehr Sende- und Empfangseinrichtungen und zusätzlichen Frequenzbereichen sowie Beamforming (gerichtete Funkstrahlen direkt auf ein Endgerät) bietet allerdings eine ganz neue Ausgangslage, zu der bisher wenig geforscht wurde. Zwei Studien verweisen aber auf den Zusammenhang von zunehmenden Krebserkrankungen und Strahlenbelastung.

Stimmen gegen die Einführung der neuen 5G-Technologie

Das heißt, wir wissen nicht genau, was auf uns an gesundheitlichen Risiken zukommt, wenn das 5G-Mobilfunknetz flächendeckend etabliert ist. Das öffnet natürlich Spekulationen Tür und Tor. Zum einen gibt es da inhaltlich leicht von der Hand zu weisende Verschwörungstheorien, etwa, dass durch die Verbreitung des 5G-Netzes unser Immunsystem erst soweit geschwächt wurde, dass das Corona-Virus eine Chance hatte oder auch dass das Virus extra ausgesetzt wurde, um ungestört flächendeckendes 5G-Netz zu etablieren. Anhänger dieser Theorien haben sogar vor allem in Großbritannien, aber auch in den Niederlanden und Irland vermehrt die verhassten Mobilfunkmasten angezündet.

Ernster zu nehmen hingegen ist die hierzulande gerade laufende Bürgerinitative „Stopp 5G-Mobilfunknetz“, eingebracht von Dr. Rudolf Gehring. Da die „Risiken momentan nicht ansatzweise abschätzbar sind“, wird „ein Aussetzen der Inbetriebnahme des 5G-Netzes, bis eine wissenschaftliche Untersuchung die Festlegung eines Grenzwertes ermöglicht“ gefordert. Zudem wird angeführt, dass „neben den gesundheitlichen Risiken die Nutzung von 5G für eine stärkere Kontrolle und Überwachung der Bürger“ drohe.

Auch der Experte warnt: „Egal, welche Möglichkeiten Iot und Künstliche Intelligenz künftig bieten, sie sollen und können nie unser eigenes Denken ersetzen, auch wenn neue Technologien dazu einladen, physisch und psychisch träge zu werden.“

Doch für welche Anwendungen Glasfasernetz und 5-G-Technologie letztlich genutzt werden und wie sie das Leben verändern, kann nur die Zukunft zeigen.