Pilotprojekt für 5G-Mobilfunk am Gleis

In einem von der Bundesregierung geförderten Pilotprojekt soll erprobt werden, wie eine 5G-Mobilfunkinfrastruktur entlang des Bahnnetzes aufgebaut werden kann, die in der Lage ist, Bahnreisenden die künftig nötigen hohen Datenraten zur Verfügung zu stellen.

Projektpartner sind die Deutsche Bahn (DB), der Netzwerkausrüster Ericsson, der Telekommunikationsanbieter O2 Telefónica und der Funkmastbetreiber Vantage Towers.

Ziel: leistungsfähige und nachhaltige 5G-Mobilfunkversorgung entlang der Schiene

Bahnreisende sollen für ihre Telefon- und Datenverbindungen Gigabit-Übertragungsraten nutzen können, zugleich soll für die weitere Digitalisierung des Bahnbetriebs eine leistungsfähige und nachhaltige 5G-Mobilfunkversorgung bereitstehen.

Das Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) unterstützt das Projekt zum sogenannten "Gigabit Innovation Track" (GINT) mit rund 6,4 Mio. Euro.

Nach Expertenschätzungen wird der Datenverbrauch weiter zunehmen: Schon zu Beginn der 2030er Jahre sollen demnach zwischen den Funkmasten an der Strecke und den vorbeifahrenden Zügen Datenraten bis zu 5 Gigabit pro Sekunde pro Zug notwendig sein, damit Reisende an Bord Telefon- und Datenverbindungen in der dann üblichen Mobilfunkqualität erleben können. Das ist ein Vielfaches der mit heutiger LTE-Technologie möglichen Datenraten.

Zehn Kilometer langes Versuchsfeld

Die Projektpartner wollen gemeinsam bis Ende 2024 ausarbeiten, wie die künftig notwendigen hohen Übertragungsraten gelingen und die dafür notwendige Infrastruktur ressourcenschonend aufgebaut werden kann.

Um technologische Ansätze und Möglichkeiten in der Praxis zu erproben, entsteht als Teil des Projekts entlang eines gut zehn Kilometer langen Gleisstücks in Mecklenburg-Vorpommern ein Versuchsfeld: Voraussichtlich zehn innovative Funkmasten unterschiedlicher Bauart werden dort aufgestellt, sie sollen für eine lückenlose Gigabit-Ausleuchtung der Strecke sorgen. Die Projektergebnisse sollen der Politik helfen, den 5G-Ausbau entlang der Schiene und dessen Finanzierung zu konzipieren.

Funkmastdesigns und Übertragungstechnologien

Geprüft werden dabei unter anderem verschiedene Designs von Funkmasten – auch solche, bei denen die Masten sicher in die Erde geschraubt werden, ohne dass aufwändig wenig nachhaltige Beton-Fundamente gegossen werden müssen. Das spart Zeit und CO2.

Für die Gigabitversorgung der Bahnreisenden testen die Projektpartner außerdem 5G-Mobilfunk auf den 3,6-Gigahertz-Frequenzen von O2 Telefónica. Diese Frequenzen ermöglichen besonders schnelle mobile Datenübertragung, allerdings mit geringerer Reichweite als beim heutigen 4G-Mobilfunk. Ein Funkmast versorgt damit nur rund einen Kilometer Bahnstrecke, so dass entlang der Schienen deutschlandweit rund 20.000 neue Masten gebraucht werden. Ebenso benötigt der künftige Bahnfunk "Future Rail Mobile Communication System" (FRMCS) mit seinem dedizierten Frequenzspektrum bei 1900 Megahertz zusätzliche Funkmasten.

Das Projektteam entwickelt deshalb auch Vorschläge für Betreiber- und Kooperationsmodelle zwischen Bahn- und Mobilfunkindustrie sowie Funkmastbetreibern, bei denen beispielsweise Funkmasten wettbewerbsneutral für FRMCS-Verbindungen und 5G-Versorgung für Fahrgäste gemeinsam genutzt werden können. Das spart Bauzeit, Ressourcen und Kosten.

Daniel Leimbach, Geschäftsführer der Ericsson GmbH: "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."

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