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Telekom Mobilfunk: Autonome Energieversorgung mit Solarstrom für Mobilfunknetze

• 23.02.21 Bei der Telekom gibt es immer mehr schnelle 5G Antennen in Deutschland. Auch der LTE Netzausbau wird weiter voran getrieben. Neu ist nun, dass die Mobilfunkstandorte mit Solorstrom betrieben werden. Dabei kooperieren die Deutsche Telekom und Ericsson bei der autonomen Energieversorgung von Mobilfunkstandorten. Die erste Mobilfunkanlage mit Solorstrom gibt es nun in Dittenheim.

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Telekom Mobilfunk: Autonome Energieversorgung mit Solarstrom für Mobilfunknetze

Rund 120 Kilometer nördlich von München liegt Dittenheim. Dort ist nun die erste Anlage von der Telekom und Ericsson bei der Nutzung von Solarenergie für Mobilfunkstandorte. Solarmodule wurden bislang noch nicht für die Stromversorgung kommerzieller Mobilfunkstandorte eingesetzt. Mit der gemeinsamen Initiative wollen die beiden Unternehmen zeigen, dass eine unabhängige Energieversorgung von Mobilfunkstandorten mit Solarstrom in Deutschland möglich ist.

Telekom Mobilfunk: Autonome Energieversorgung mit Solarstrom für Mobilfunknetze
Telekom Mobilfunk: Autonome Energieversorgung mit
Solarstrom für Mobilfunknetze -Bild: Telekom

Im Rahmen des Projekts wurden an einem Mobilfunkstandort der Telekom in Dittenheim Solarmodule mit einer Gesamtfläche von rund zwölf Quadratmetern installiert. Das Ericsson Power System sorgt für das Maximum Power Point Tracking (MPP) und die notwendige Spannungswandlung. Die Solarlösung ist in das gleiche Managementsystem integriert, das auch das Radio Access Network (RAN) steuert.

Die Erprobungen im zweiten Halbjahr 2020 zeigten, dass in Spitzenzeiten mehr als zwei Drittel des gesamten Strombedarfs am Standort mit der gewonnenen Solarenergie gedeckt werden konnten. Dank der energieeffizienten Funkausrüstung wurden abhängig von der Sonneneinstrahlung und Anlagenkonfiguration auch größere Anteile bis hin zur völlig autarken Stromversorgung beobachtet.

Solarenergie als alternative Stromquelle

Das Projekt belegt das Potenzial der Solarenergie als alternative Stromquelle für Mobilfunkstandorte und eröffnet Möglichkeiten für andere erneuerbare Energiequellen. Die Initiative soll einen wichtigen Beitrag zur Energiewende und zur Verringerung der Klimafolgen leisten. Seit Anfang 2021 bezieht die Deutsche Telekom ihren Strom konzernweit ausschließlich aus erneuerbaren Energien. Bis 2030 sollen die sonstigen CO2-Emissionen um 90 Prozent gegenüber dem Jahr 2017 reduziert werden.

Leif Heitzer, Senior Vice President Technology Guidance & Economics bei der Deutschen Telekom, sagt: "Die autonome Stromversorgung von Mobilfunkstandorten reduziert nicht nur unsere CO2-Emissionen, sondern soll auch helfen, den Netzausbau an Standorten zu ermöglichen, an denen die Erschließungskosten bisher nicht wirtschaftlich waren.".

Telekom 5G Netzausbau: Erste 5G Standalone Mobilfunkantenne bei München

Die jetzt installierte Antenne wird in Kürze an ein 5G Standalone Kernnetz angebunden. Das Kernnetz wird über eine Cloud-Infrastruktur der Telekom realisiert. Kennzeichen von 5G Standalone ist es, dass auch die Infrastruktur im Kernnetz vollständig auf eine neue, cloudbasierte 5G-Architektur umgerüstet wird.

Telekom 5G Netzausbau: Erste 5G Standalone Mobilfunkantenne bei München
Telekom 5G Netzausbau: Erste 5G Standalone
Mobilfunkantenne bei München -Bild: Telekom

Mit der neuen 5G Standalone Netzstruktur und Architektur wird nicht mehr auf die 4G Technik gesetzt. Derzeit sind die 5G-Angebote technisch noch auf ein gleichzeitig verfügbares 4G-Netz (LTE) angewiesen sind und sich quasi "Huckepack" auf dieses Netz setzen, also noch nicht komplett selbständig funktionieren. Dadurch hat man noch hohe Latenzen von 30 bis 100 ms, bedingt durch die 4G Technik. Technisch möglich sind Latenzen von 10 ms.

. "Uns ist es wichtig, auch bei den weiteren Innovationsschritten von 5G ganz vorne dabei zu sein", sagt Claudia Nemat, Vorstand Technologie und Innovation bei der Telekom. "Damit unsere Kunden zukünftig die Vorteile von Technologien wie Network Slicing oder Edge Computing nutzen können, treiben wir die Entwicklung von 5G und seinen Features weiter aktiv voran.".

Aktuell gibt es noch keine Terminals für Kunden, die 5G Standalone unterstützen. Die ersten Tests führt die Telekom daher mit spezieller Entwicklungs-Software auf kommerziell verfügbaren Geräten durch. Ziel ist es, in den kommenden Wochen verschiedene Verbindungen und Anwendungen zu testen, die komplett eigenständig und ohne die Unterstützung von 4G funktionieren.

Telekom 5G Netzausbau: 1.257 5G Standorte in den letzten 4 Wochen

Die Bevölkerungsabdeckung bei LTE liegt jetzt bei 98,6 Prozent laut der Telekom. Dabei gibt es auch neue 5G Antennen, welche auch mit Gigabit Speed im 3,6 GHz Frequenzbereich funken. Diese Frequenzen hatte die Telekom im letzten Jahr bei der 5G Auktion für viel Geld erworben.

So gibt es nun bei der Telekom eine Abdeckung von 68 Prozent der Bevölkerung, welche auch das 5G-Netz der Telekom nutzen können.

Telekom 5G Netzausbau: 1.257 5G Standorte in den letzten 4 Wochen
Telekom 5G Netzausbau: 1.257 5G Standorte in den letzten 4 Wochen -Bild: Telekom

"Das sind unsere Ausbauzahlen allein für die vergangenen Wochen. Wir geben beim Mobilfunkausbau weiter Vollgas", sagt Walter Goldenits, Geschäftsführer Technologie der Telekom Deutschland. "Unser 5G Ausbau läuft auch 2021 mit voller Kraft weiter. Auch in diesem Jahr werden Tausende Antennen aufgebaut oder aufgerüstet. Ziel ist es, zum Jahresende 5G für 80 Prozent der Bevölkerung anzubieten. Eindrucksvolle Bestätigung und Ansporn zugleich für uns ist, dass unser Netz aktuell gleich bei vier führenden Fachmagazinen Testsiege geholt hat.".

Telekom 5G Netzausbau: 5G Standort Dortmund -24 neue Antennen mit Gigabit

5G auf dieser Wellenlänge schafft hohe Übertragungsraten von bis zu 1 Gbit/s und mehr und wird vor allem an Standorten mit viel Publikumsverkehr eingesetzt. Das schnelle 5G-Netz ist nun nach Dortmund auch in neun weiteren deutschen Städten verfügbar. Diese sind Berlin, Bonn, Darmstadt, Düsseldorf, Frankfurt a. M., Hamburg, Köln, Leipzig und München.

Auch 2,1 GHz Frequenzen werden genutzt

Die Telekom nutzt zusätzlich das Frequenzband auf 2,1 GHz für ihren 5G Ausbau. Die physikalischen Eigenschaften dieses Frequenzbandes ermöglichen auch eine hohe Reichweite bei eine hohen Datengeschwindigkeit. In der Stadt Dortmund sind seit dem Sommer über 300 Antennen über diese Frequenz geschaltet Diese werden nun durch die neuen 5G Antennen ergänzt.

"Unser 5G-Ausbau läuft mit hohem Tempo weiter. Mit Dortmund hat nun eine weitere Großstadt Highspeed 5G", sagt Walter Goldenits, Geschäftsführer Technik der Telekom Deutschland. "Sowohl auf dem Land als auch in der Stadt ist es unser Anspruch unseren Kunden die beste Verbindung zu bieten, indem wir die unterschiedlichen Frequenzbänder für 5G und LTE intelligent kombinieren.".

Telekom LTE Netzausbau: Telekom testet fliegende Mobilfunkbasisstationen

Aber auch in der Luft testet die Telekom mit einer Telekom Drohne. So gab es nun laut der Telekom erfolgreiche Test mit fliegende Mobilfunkbasisstationen. Ob dieses die neue Zukunft sein wird, wird sich zeigen.

Fliegende Drohne als fliegende Mobilfunkbasisstationen sind in Deutschland was neues. Immerhin kann man so auch Gebiete erschliessen, welche schwer zugänglich sind. So hat nun die Deutsche Telekom gemeinsam mit dem Technologiepartner Stratospheric Platforms Limited (SPL) die weltweit erste erfolgreiche Demonstration von LTE/4G Sprach- und Datenverbindungen über eine am Rand der Stratosphäre fliegende Plattform durchgeführt, die vollständig in ein kommerzielles Mobilfunknetz integriert war.

Telekom LTE Netzausbau: Telekom testet fliegende Mobilfunkbasisstationen
Telekom testet fliegende Mobilfunkbasisstationen -Bild: Telekom

"Wir haben gezeigt, dass wir zukünftig schnelles Internet und Konnektivität überall hinbringen können. Das vereinte Knowhow der SPL mit der Mobilfunk-Kompetenz der Telekom ist die Basis dieser neuen Technologie", sagt Bruno Jacobfeuerborn, für die Deutsche Telekom Aufsichtsratsmitglied bei SPL und Geschäftsführer der Telekom Tochter Deutsche Funkturm. "Gerade in Bereichen, die durch klassische Mobilfunkmasten nur schwer zu erschließen sind, werden fliegende Basisstationen eine sinnvolle und kosteneffiziente Ergänzung unseres Mobilfunknetzes sein..

Dabei wurden Anfang Oktober, in Bayern, bei mehreren Testflügen mit einem ferngesteuerten Flugzeugsystem in einer Höhe von ca. 14 Kilometern (Flight Level 450) Sprach- und Datenverbindungen über die am Flugzeug verbauten Antennen durchgeführt.

Hierbei waren Voice-over-LTE-Anrufe (VoLTE), Videoanrufe, Datendownloads und Web-Browsing auf einem Standard-Smartphone möglich. Das Smartphone war während des Tests über die Antennen am Flugzeug mit dem terrestrischen Mobilfunknetz der Telekom Deutschland verbunden. Der Stratosphärentest zeigte im 2,1 GHz Bereich Download-Geschwindigkeiten von 70 Mbit/s und Upload-Geschwindigkeiten von 20 Mbit/s über eine Kanalbandbreite von 10 MHz.

Durch die große Flughöhe und eine nahezu freie Sicht auf den Boden kann ein Flugzeug mit speziellen Antennen Funkzellen von bis zu 100 Kilometern Durchmesser versorgen und dabei das bestehende Mobilfunknetz am Boden ergänzen, so das Fazit der Tester.

Die Technik ist interessant, wo zum Beispiel durch geografische Höhenzüge bislang Gebiete in einem Funkschatten liegen. Damit wäre zukünftig eine Mobilfunknutzung möglich. Für Kunden erfolgt dabei der Übergang der Verbindung von einem klassischen Mobilfunkmast zu einer fliegenden Antenne reibungslos und unbemerkt.

Im bevölkerungsreichten Bundesland NRW gibt es 14.000 Funklöcher

Besonders viel wurde in Bayern in den drei Monaten mit 1.760 neuen Standorten und Erweiterungen gebaut. Auf Platz zwei kommt Nordrhein-Westfalen mit 909. Hier hatte zuletzt die Telekom mit Nordrhein-Westfalens Wirtschaftsminister Andreas Pinkwart (FDP) gefeiert, da sich das Bundesland NRW unter den Flächenländern beim LTE-Mobilfunk an der Spitze sieht.

Im Gegenzug hat sein Parteikollege, FDP-Bundestagsabgeordnete Bernd Reuther, beim Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur, eine Anfrage gemacht. Diese Antwort wurde am 2. Mai 2020 vorgelegt. Als Ergebnis wurden 14.000 Funklöcher in NRW bekannt gemacht.

Telekom 5G Netzausbau: Statt Gigabit Speed gibts auf dem Lande nur 225 Mbit

Um möglichst viele Menschen mit 5G zu versorgen, nutzt die Telekom das Spektrum auf der 2,1 Gigahertz (GHz) Frequenz. Die physikalischen Eigenschaften dieses Frequenzbandes ermöglichen eine hohe Reichweite. Zugleich erhöht sich auch die Datengeschwindigkeit. Im ländlichen Bereich gibt es aber keinen Gigabit Speed. Hier können die Kunden nur mit maximal bis zu 225 Mbit/s surfen. In Städten erreicht das Netz 600-800 MBit/s in der Spitze, wenn man das 2,1 Gigahertz nutzt.

Noch mehr Geschwindigkeit und Kapazität erreicht das Netz auf der 3,6 GHz Frequenz. Antennen auf diesem Band funken aktuell in Großstädten wie Berlin oder Köln. Sie erreichen Übertragungsraten von bis zu 1 Gbit/s und mehr.

Da es immer noch wenige 5G Smartphones gibt, profitieren allerdings auch normale LTE Kunden von den Antennen Updates. So steigt auf dem Lande der maximale Speed von 75 Mbit/s auf 225 Mbit/s. Derzeit haben die Vodafone und O2 LTE Masten auf dem Lande einen maximalen Speed von 150 Mbit/s. Diesen aber schon seit den Jahren 2015 und 2016, je nach Ausbaustufe. Daher hat die Telekom fast 5 Jahre gebraucht, um hier die Konkurrenz zu überholen.

Damit die Mobilfunksender gleichzeitig 5G und 4G LTE Smartphones bedienen können, benutzt man beim 5G LTE Netzausbau mit Dynamic Spectrum Sharing eine neue Technologie, mit der man gleichzeitig das 4G- und 5G Netz mit nur einer Antenne realisieren kann.

Wer dann wirklich, den echten Gigabit Speed bei der Telekom haben will, muss sich eine 5G Antenne suchen, welche im 3,6 GHz Bereich funkt. Dazu hat die Telekom auch aktuell ihre 5G Netzausbaukarte erweitert. Aber richtige Freude kommt bei den 5G Lücken natürlich nicht auf. Auch für die LTE Altkunden, auch von den Handydiscountern, gibt es ein Update bei den städtischen Gebieten auf bis zu 600-800 Mbit/s. Derzeit sind es hier maximale 300 Mbit/s gewesen. Dazu müssen sich die Nutzer im Telekom Netz einen Sender mit einer 2,1 GHz Technologie suchen.

Zuletzt gab es sogar in der Landeshauptstadt Kiel von Schleswig Holstein derzeit nur einem maximalen LTE Speed von 75 Mbit/s. Auch an den beliebten Ostsee-Stränden und den Bundesstrassen in der Nähe der Ostsee sah es schlecht aus. Dafür ist die Telekom Netzabdeckung in der nördlichsten Landeshauptstadt allerdings sehr gut, was immer wieder auswärtige Fussball-Fans bei Heimspielen der Kieler Störche bestätigen können. Durch den Abbau von 3G/UMTS gibt es allerdings an vielen Standorten nur noch Edge Geschwindigkeit, bemängeln viele Kunden im Norden.

Telekom Nutzer vermelden langsamen Datenspeed auf 2G

Derzeit vermelden viele Nutzer durch den 3G/UMTS Wegfall eine Verschlechterung bei den Datenverbindungen, da nur noch EDGE an diesen Standorten zum tragen kommt. Damit kommt das langsame 2G und damit Edge Geschwindigkeit von bis zu 240 kbit/s zum Einsatz. Dieses konnte die Redaktion im Norden Deutschland in den ländlichen Regionen auch problemlos nachvollziehen.

5G Netzausbau: Selten ein 5G-Netz in Deutschland --Nur 10,5 Prozent 5G Netze

So haben in Deutschland Nutzer mit einem 5G-Smartphone nur zu 10,3 Prozent der Zeit auch ein 5G-Netzwerk verfügbar, laut einer aktuellen Studie von Opensignal, welche am 26. August 2020 vorgestellt wurde.

Dabei analysiert Opensignal die 5G-Nutzererfahrung in den 5G-Ländern mit Deutschland, Großbritannien, USA, Saudi-Arabien, Kanada und Südkorea im Zeitraum von Mitte Mai bis Mitte August 2020. Dabei werden die Nutzerdaten aus der App Opensignal und Daten von Netzwerkpartner genommen.

Besser sieht es bei der 5G-Nutzung in den Ländern Saudi-Arabien, Kuwait, Südkorea und in der Sonderverwaltungszone Hong Kong aus. Hier gibt es schon Verbindungsraten von über 20 Prozent. Dabei hat Opensignal Messungen mit Smartphone durchgeführt, welche das 5G Netz unterstützen.

Deutschland versagt beim 5G Speed

Allerdings gibt es dann beim Speed einen erheblichen Unterschied zwischen der Werbung und der Realität. Statt Gigabit gibt es bei den ermittelten 5G-Nutzern bei der Verwendung von reiner 5G-Technologie 312,7 MBit/s bei den durchschnittlichen Download-Raten. Das ist der beste Wert ermittelt in Saudi Arabien. Südkorea hat einen durchschnittlichen 5G-Download-Geschwindigkeit von 312,7 MBit/s.

Die USA, Niederlande und Deutschland liegen hier auf den letzten drei Positionen. Besonders in Deutschland gibt es hausgemachte Probleme im ländlichen Bereich, da man sich hier derzeit weigert schnellen 5G Speed anzubieten.

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