Alle Infos zum 5G-Nachfolger

Alle paar Jahre wieder – kommt ein neuer Mobilfunkstandard. Nachdem 5G nun einige Jahre auf dem Buckel hat (Einführung 2019), blicken wir mit zunehmender Spannung auf den Nachfolger 6G. Die neue Technik will wieder einmal alle Geschwindigkeitsrekorde brechen, die Verfügbarkeit verbessern und bisherige Latenzzeiten auf Bruchteile schrumpfen lassen. Damit könnten sich ganz neue Anwendungsbereiche auftun.

Schon seit 2017 wird weltweit fieberhaft an dem Telekommunikations-Upgrade geforscht: Vom Fraunhofer-Institut über chinesische Ministerien bis zu Experten von Tech-Konzernen wie Sony oder Samsung – überall arbeiten Fachleute mit Hochdruck an der Entwicklung der nächsten Mobilfunk-Revolution. Auch das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat schon kräftig investiert: Rund 700 Millionen Euro ließ der Fiskus bereits springen.

Trotzdem: Bis 6G bei uns Verbrauchern ankommt, werden wohl noch ein paar Jahre vergehen. Wann wir mit der Einführung von 6G rechnen können, welche Vorteile der neue Hightech-Standard verspricht und mit welchen Herausforderungen Entwickler noch zu kämpfen haben, lesen Sie in diesem Beitrag.

Das hat die neue Technik auf dem Kasten

Man muss es ja einräumen: Neue Mobilfunkstandards lassen immer einige Jahre auf sich warten. Dafür haben es die Funk-Upgrades dann aber in sich. Schon 5G hat 4G bei der Einführung ja ziemlich alt aussehen lassen. Von 6G erwarten nichts anderes. Diese Upgrades gelten als sicher:

Um ein Vielfaches schneller: Bei den Übertragungsraten wird 6G wieder einen gänzlich neuen Standard setzen. Während 5G theoretische Übertragungsraten 20 Gigabit pro Sekunde erlaubt (fällt in der Praxis aber deutlich niedriger aus), klettert der technisch mögliche Spitzenwert bei 6G auf schwindelerregende 1 Terabit pro Sekunde. Um sich das vorzustellen: 125 GB Daten können damit pro Sekunde übertragen werden, das ist der Inhalt von fünf handelsüblichen Blu-Ray-Discs.

Extrem niedrige Latenz: Der zweite wichtige Messwert in der Welt der Datenübertragung ist die Latenzzeit. Gemeint ist damit die Verzögerung beim Informationsaustausch zwischen zwei Netzwerkteilnehmern. Schon bei 5G ist dieses Zeitfenster sehr klein: Unter Idealbedingungen beträgt es nur eine Millisekunde. In der Welt von 6G wird das schon eine kleine Ewigkeit: hier rechnen Experten mit einer Latenz von nur noch 100 Mikrosekunden.

Bessere Netze: Eine flächendeckende Netzversorgung soll mit 6G endlich auch in Deutschland gewährleistet werden. In ländlichen Gebieten könnten Funklöcher damit der Vergangenheit angehören. Auch Netz-Überlastungen, wie man sie von Festivals, Messen oder gut besuchten Stadtfesten und Weihnachtsmärkten kennt, verabschieden sich damit womöglich ins Geschichtsbuch. 6G-Funkmasten sollen mehr Nutzer gleichzeitig und mit geringerem Aufwand verwalten und versorgen können.

Neue Anwendungen: Ob autonomes Fahren, Telechirurgie oder maschinelles Lernen – die extrem niedrigen Latenzen von 6G könnten in Kombination mit hohen Übertragungsraten gänzlich neue Anwendungsgebiete für moderne Technologien erschließen. Wenn ganze PKW-Flotten gleichzeitig autonom gesteuert werden müssen, Millionen von Nutzern flächendeckend KI-basierte Anwendungen mit hohem Datenbedarf nutzen oder Chirurgen weltweit komplizierte Gehirnoperationen aus der Ferne durchführen, dann sind riesige Datenmengen in Echtzeit erforderlich. Genau das wird mit 6G möglich sein. Auch die virtuelle Kommunikation, oder “Telepresence”, profitiert von den schnellen Übertragungsraten und der niedrigen Latenz und dürfte sich weiter durchsetzen.

Bessere Klimabilanz für Technik: Der ultraschnelle und leistungsfähige Datentransfer mit 6G könnte technische Anwendungen, die großes Potenzial für den Klimaschutz haben, flächendeckend realisierbar machen: Etwa autonome Elektro-Fahrzeugflotten oder intelligente Netzwerksteuerungen von großen Industrieanlagen (Industrie 4.0).

Echtes globales Netz: Zwischen terrestrischen Netzen und Funkübertragungen gibt es aktuell noch große Unterschiede – vordergründig beim Datentransfer und der Reaktionsgeschwindigkeit (Latenz). Mit 6G bewegen wir uns einen großen Schritt in Richtung einer echten und unmittelbaren globalen Vernetzung: vom Festland, über Meer und Luft bis zum Weltraum.

Was ist der technische Unterschied zwischen 5G und 6G?

Die beiden Standards unterscheiden sich neben den vordergründigen Leistungsmerkmalen natürlich auch in der Technik, die dahintersteckt. Währen 5G insbesondere die Frequenzbänder im unteren Gigahertz-Bereich nutzt (die zu ihrer Zeit auch milliardenschwer versteigert wurden), kratzt 6G wohl bereits an der Terahertz-Grenze: Frequenzstrecken von 0,3 bis 10 THz werden dafür ins Auge gefasst. Auch niedrigere Frequenzbänder, die aktuell für 5G reserviert sind, können aber eines Tages noch mit 6G genutzt werden.

Die “Visible Light Communication” (VLC) kommt mit 6G womöglich ebenfalls vermehrt zum Einsatz. In der Nahbereichs-Kommunikation erlaubt das Verfahren Hochgeschwindigkeitsübertragungen im lizenzfreien, sichtbaren Lichtspektrum von 400 bis 800 Terahertz.

Wann kommt 6G?

6G ist noch in der Entwicklungsphase – aber das weltweit. Vor 2030 ist mit dem 5G-Nachfolger wohl nicht zu rechnen. Der Tech-Wettlauf ist aber bereits im Gange: Viele Staaten haben längst mit Investitionen, Forschungs-Initiativen und internationalen Kooperationen begonnen. Denn dass 6G kommt und beeindruckende Technik-Revolution anstoßen wird, daran zweifelt heute niemand mehr.

Noch ein steiniger Weg: Diese Hürden muss 6G noch nehmen

Einen Quantensprung wie 6G schüttelt auch die globale Tech-Elite nicht einfach so aus dem Ärmel. Neben etlichen Milliarden Euro an Entwicklungskosten und jahrelanger Forschung muss 6G vor allem noch diese Herausforderungen meistern:

6G benötigt Hardware von übermorgen: Um Frequenzbänder im Terahertz-Bereich zu nutzen und um die gewaltigen Datenmengen zu schultern, die 6G für Millionen Endgeräte bereitstellen soll, braucht man Hardware, die es heute noch gar nicht gibt. Dazu gehören neue Halbleitermaterialien, Funkmasten, Antennentechnologien oder sogar die Unterstützung von Quantencomputern oder zumindest neuer CPU-Architekturen.

Mehr Geld und Investitionen: Wer sich daran erinnert, wie schleppend der 5G-Ausbau in Deutschland vorangegangen ist, der kann sich vielleicht vorstellen, was uns bei 6G bevorsteht: nämlich gewaltige Investitionen für den Netzausbau. Um 6G zu realisieren, muss also noch viel Geld in die Hand genommen werden.

Netzsicherheit muss verbessert werden: Mehr Teilnehmer, mehr Daten, mehr Sicherheitslücken: Um 6G sicher und sorglos nutzen zu können, muss die Sicherheit von Übertragungsnetzen verbessert werden, auch weil neue (KI-)Technologien komplexere Angriffe auf solche Netze ermöglichen.

Bessere Energieeffizienz der Infrastruktur: Der Energiebedarf eines 6G-Netzes ist aus heutiger Sicht wesentlich höher als der eines 5G-Netzes. Um den neuen Standard nachhaltig und umweltverträglich zu nutzen, sind neue und besonders effiziente Technologien nötig. (PC-Welt/kk)