Das müssen Sie über LTE wissen

Bereits Ende 2010 herrschte in den Haushalten der dicht besiedelten, städtischen Regionen in Deutschland eine Breitbandverfügbarkeit von 99,9 Prozent. In den dünner besiedelten ländlichen Regionen hingegen war die Versorgungslage deutlich schlechter. Nur 86,7 Prozent der Haushalte hatten die Möglichkeit auf einen breitbandigen Online-Anschluss mit wenigstens einem MBit/s Bandbreite. Noch vor einem Jahr war etwa jeder siebte Haushalt auf dem Lande von der digitalen Grundversorgung abgeschnitten, so der TÜV Rheinland.

Kabelausbau auf dem Land zu unrentabel

Anders als in den dicht besiedelten Regionen rechnet sich der vollständige Ausbau der kabelbasierten Netze auf dem Lande nicht. Allein die hohen Kosten, die eine Verlegung neuer Kabel unter der Erde nach sich ziehen, stehen meist in keinem Verhältnis zu den zukünftigen Einnahmen durch mögliche Breitbandnutzer. Die Bevölkerungsdichte auf dem Land ist einfach zu gering.

Auch der Ausbau der Mobilfunknetze auf leistungsstärkere Übertragungstechniken brachte zunächst keine Lösung für dieses Problem. So führten die Mobilfunknetzbetreiber vor rund zehn Jahren die Übertragungstechnik UMTS als dritte Mobilfunkgeneration ("3G") ein. Damit erhöhte sich zwar die Bandbreite für Mobilfunkübertragungen um ein Vielfaches, doch scheiterte der Ausbau auf dem Lande wiederum an den zu hohen Investitionskosten.

Denn UMTS-Basisstationen senden im 2,1-GHz-Band und besitzen somit nur eine verhältnismäßig geringe Reichweite. Während die älteren GSM-Sendestationen der zweiten Mobilfunkgeneration ("2G") im 900-MHz-Band einen bis zu 35 km großen Radius abdecken konnten, betrug die effektive Reichweite der damals modernen 3G-Basisstation gerade einmal drei, im günstigsten Fall fünf Kilometer.

Ländliche Regionen bei DSL benachteiligt

So investierten die Netzbetreiber für den Ausbau ihrer 3G-Mobilfunknetze vor allem in den dichter besiedelten Regionen. Dies führte zu einer weiteren Konzentration von Breitbandanschlussmöglichkeiten in den Städten, denn die städtischen Haushalte waren in der Regel ja schon mit kabelbasierten Online-Zugängen wie DSL oder (TV-) Kabel ausgestattet. An der mangelnden Breitbandversorgung der Landregionen änderte sich durch UMTS nichts.

Selbst die enorme Steigerung der Übertragungsleistung bei UMTS führte nicht zu einer Besserung der Unterversorgung. Die ursprüngliche Übertragungsrate von 384 kbit/s konnte zwar durch Weiterentwicklungen wie HSDPA und HSDPA+ auf bis zu 21 Mbit/s gesteigert werden. Doch auch von dieser enormen Steigerung der Bandbreite im 3G-Mobilfunk profitierten vornehmlich die Stadtbewohner. Das Problem mit den unterversorgten Landregionen blieb nach wie vor bestehen.

Erst im Jahre 2010 zeichnete sich schließlich die Wende in der Breitbandversorgung ab. Sie ist neben der Weiterentwicklung der Mobilfunktechnik auf die vierte Generation "4G" vor allem einem wichtigen Ereignis geschuldet: der "digitalen Dividende".

Neue verfügbare Sende-Frequenzen

Mit dem Ausdruck "digitale Dividende" bezeichnet man bestimmte Rundfunkfrequenzen, die durch den Wechsel von analoger zu digitaler Übertragungstechnik nicht mehr genutzt werden und deshalb für andere Zwecke verwendet werden können. In Deutschland handelt es sich dabei vor allem um den Wechsel von der analogen Fernsehausstrahlung auf die digitale DVB-T-Ausstrahlung.

Das DVB-T-Signal benötigt einen erheblich geringeren Frequenzbereich als das analoge TV-Signal. So lassen sich durch die digitale Übertragungstechnik und über Komprimierungsverfahren etwa sechs bis acht digitale TV-Kanäle im selben Frequenzbereich übertragen, den zuvor ein einzelner analoger Fernsehkanal für sich beansprucht hat.

Durch diese Umstellung sind Frequenzen im 800-MHz-Band frei geworden, die nun von der Bundesnetzagentur für andere Zwecke vergeben werden konnten. Diese nun frei gewordenen Frequenzen im Bereich 791 MHz bis 862 MHz werden als digitale Dividende bezeichnet.

Ganz besonders interessant ist diese digitale Dividende für die Breitbandversorgung der dünn besiedelten, ländlichen Regionen.

Der Grund: Mit dem neuen Mobilfunkstandard LTE (Long Term Evolution) lassen sich im 800-MHz-Band mindestens doppelt so große Reichweiten erzielen, wie mit UMTS-beziehungsweise 3G-Mobilfunktechnik im 2,1-GHz-Band. Eine LTE-Basisstation, die mit 800 MHz sendet, besitzt einen Funkzellenradius von bis zu 10 km. Niedrigere Frequenzen besitzen eine höhere Reichweite und können somit auch größere Flächen abdecken. Vor allem in dünn besiedelten Regionen lassen sich dadurch Investitionskosten einsparen.

Ländliche Regionen bei LTE-Ausbau bevorzugt

Neben diesem freigewordenen 800-MHz-Band bot die Bundesnetzagentur im Frühling 2010 noch weitere LTE-Frequenzbänder zur Versteigerung an die Mobilfunknetzbetreiber an, wie zum Beispiel das 1,8- und das 2,6-GHz-Band. Diese Bänder wiederum besitzen, ähnlich wie das 2,1-GHz-Band bei UMTS, nur eine geringe Reichweite von etwa 2 km. Allerdings stehen im 2,6-GHz-Band mehr als doppelt so viele Frequenzblöcke bereit.

Die maximalen LTE-Übertragungsraten lassen sich somit nur im 2,6-GHz-Band erreichen. Nichtsdestotrotz steht der Ausbau des 800-MHz-Netzes aufgrund seiner besseren Ausbreitungseigenschaften klar im Fokus der Netzbetreiber - auch in den dichter besiedelten Regionen. Zumal die niedrigere Frequenz auch viel unempfindlicher gegenüber Hindernissen wie zum Beispiel Mauern ist als das höhere 2,6-GHz-Band.

Damit sich der Ausbau der unterversorgten Landragionen nicht noch länger hinauszögert, weil alle Mobilfunkbetreiber zunächst das Stadt-LTE-Netz vorantreiben, war die LTE-Versteigerung an eine Bedienung geknüpft: Die Bundesnetzagentur verpflichtete die drei großen, um die 800 MHz mitbietenden Mobilfunknetzbetreiber Telekom (T-Mobile), Vodafone und O2, dass diese zunächst mit dem Ausbau der Basisstationen in den unterversorgten Regionen beginnen müssen.

Demnach müssen die Netzbetreiber zunächst 90 Prozent der Gemeinden unter 5000 Einwohnern anschließen. Erst danach können sie LTE auf Orte bis 20 000 Einwohner ausdehnen. Sind dort 90 Prozent live geschaltet, kommen Städte bis 50 000 Einwohner an die Reihe und erst dann geht es mit LTE-800-MHz in die Großstädte.

Und die Netzbetreiber handelten schnell: Innerhalb eines Jahres, also von Ende 2010 bis Ende 2011, konnte die Versorgung der ländlichen Haushalte mit Breitband um fast 6 Prozentpunkte auf insgesamt 92,6 Prozent aufgestockt werden.

LTE-Anbieter und Netzabdeckung

Aktuell wird der LTE-Ausbau in Deutschland von den drei großen Mobilfunknetzbetreibern Telekom, Vodafone und Telefonica O2 vorangetrieben. Vodafone und Telekom stellen derzeit die meisten aktiven LTE-Basisstationen. Beide Netzbetreiber bieten auf ihrer Homepage eine entsprechende Übersichtskarte an, welche neben der allgemeinen Mobilfunkabdeckung auch die Abdeckung mit LTE zeigt.

Telefonica O2 bietet zwar ebenfalls eine Netzabdeckungskarte an, doch die Verfügbarkeit von LTE lässt sich darin noch nicht ablesen. Auf der Homepage von O2 lässt sie sich nur punktuell durch den Verfügbarkeitscheck vor der Bestellung des O2-LTE-Tarifs prüfen.

Eine sehr informative Übersicht über den exakten Standort bereits installierter LTE-Masten liefert die Webseite LTEmobile. Hier ist unter anderem der große Unterschied im LTE-Ausbau zwischen Vodafone und Telekom auf der einen und O2 Telefonica auf der anderen Seite zu sehen.

Obwohl die Karte keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt, liefert sie ein verhältnismäßig gutes Bild zum LTE-Ausbau. In der Ansicht "Satellit" bei maximalem Zoomfaktor sind bereits einige der Sendemasten recht gut zu erkennen. Allerdings dürfte der Sendemasten zum Zeitpunkt der Satellitenaufnahme noch nicht mit LTE, sondern mit älterer Mobilfunktechnik ausgestattet gewesen sein.

Der vierte große Mobilfunknetzbetreiber, E-Plus, hat 2010 zwar ebenfalls an der Versteigerung der LTE-Frequenzen teilgenommen, konnte (oder wollte) sich jedoch keinen Bereich der digitalen Dividende im 800-MHz-Band sichern. Dieser Bereich wurde zu je gleichen Teilen den drei bietenden Konkurrenten von Telekom, Vodafone und Telefonica O2 zugesprochen. Stattdessen konnte sich E-Plus einige Frequenzblöcke im 2,6- und im 1,8-GHz-Band sichern. Am Ausbau des deutschen Mobilfunknetzes mit LTE-Technik ist E-Plus aktuell nicht beteiligt.