Mobilfunk ohne Masten: Plattformen in der Stratosphäre könnten die nächste Stufe der Netzinfrastruktur einläuten – und damit Millionen Menschen in unterversorgten Regionen erstmals zuverlässige 5G-Konnektivität bringen.
5G aus der Stratosphäre: Luftgestützte Netzinfrastruktur als Alternative zur Bodenversorgung
Mobilfunkanbieter und Technologieunternehmen erproben zunehmend Systeme, die 5G-Konnektivität nicht über herkömmliche Sendemasten, sondern über Plattformen in großer Höhe – sogenannte High Altitude Platform Stations (HAPS) – bereitstellen. Der Ansatz könnte Versorgungslücken in dünn besiedelten Regionen schließen und gleichzeitig die Netzinfrastruktur für industrielle Anwendungen neu definieren.
Stratosphärische Plattformen als Ergänzung zum Bodennetz
High Altitude Platform Stations operieren typischerweise in 20 bis 50 Kilometern Höhe – oberhalb des kommerziellen Luftverkehrs, aber deutlich unterhalb des Orbits klassischer Satelliten. Dort können unbemannte Luftfahrzeuge oder Ballons als fliegende Basisstationen fungieren und große Flächen mit einem einzelnen System abdecken.
Im Vergleich zu erdnahen Satellitensystemen wie Starlink bieten HAPS eine geringere Signallatenz, da die Distanz zum Endgerät deutlich kürzer ist.
US-amerikanische Mobilfunkanbieter, darunter US Cellular, testen entsprechende Technologien in Kooperation mit Herstellern wie der Softbank-Tochter HAPSMobile. Ziel ist es, ländliche oder abgelegene Gebiete mit 5G-Standard zu versorgen, wo der Aufbau konventioneller Infrastruktur wirtschaftlich nicht darstellbar ist.
Technologische Anforderungen und Limitierungen
Der Betrieb von HAPS-Plattformen über längere Zeiträume stellt hohe Anforderungen an Energieversorgung und Materialien. Solargetriebene Modelle wie das Flugzeug Sunglider von HAPSMobile sind auf günstige Wetterbedingungen angewiesen und müssen in der Stratosphäre stabile Flugbahnen halten.
Weitere zentrale Herausforderungen im Überblick:
- Frequenzzuweisung: HAPS nutzen lizenzierte Spektralbereiche, deren internationale Harmonisierung noch nicht abgeschlossen ist.
- Kapazitätsgrenzen: Obwohl ein einzelnes HAPS-System theoretisch Tausende von Quadratkilometern abdecken kann, sinkt die verfügbare Bandbreite pro Nutzer bei hoher Nutzerdichte.
- Industrielle Anforderungen: Für Anwendungen wie Fernsteuerung von Maschinen oder Echtzeit-Sensorik in der Landwirtschaft sind dedizierte Konfigurationen notwendig.
Relevanz für industrielle und kritische Anwendungen
Besonders für Sektoren wie Energie, Logistik und Landwirtschaft eröffnen HAPS-Systeme neue Perspektiven. Offshore-Windparks, Bergbaubetriebe oder Agrarflächen abseits bestehender Mobilfunknetze könnten über luftgestützte Basisstationen angebunden werden – ohne auf Satellitenverbindungen mit höheren Latenzen ausweichen zu müssen.
Auch im Bereich der öffentlichen Sicherheit – etwa für Kommunikation bei Naturkatastrophen – werden HAPS-Szenarien aktiv diskutiert.
Parallel dazu arbeiten mehrere Luft- und Raumfahrtunternehmen an hybriden Ansätzen, die terrestrische 5G-Netze, HAPS und Satellitensysteme miteinander kombinieren. Diese sogenannten Non-Terrestrial Networks (NTN) sind bereits Teil der 3GPP-Standardisierung für 5G und den kommenden 6G-Standard.
Einordnung für deutsche Unternehmen
Für deutsche Unternehmen mit Betriebsstätten in strukturschwachen Regionen oder internationalen Standorten in unterversorgten Gebieten ist die Technologie mittelfristig relevant. In Deutschland selbst bleibt der Ausbau terrestrischer 5G-Infrastruktur die primäre Strategie der Bundesnetzagentur – doch gerade für Betriebe in Gewerbegebieten mit schlechter Mobilfunkversorgung oder für den Einsatz im Ausland könnten HAPS-Lösungen eine praktische Ergänzung darstellen.
Erste kommerzielle Dienste werden von Branchenbeobachtern für die zweite Hälfte dieses Jahrzehnts erwartet.
Unternehmen, die heute in 5G-basierte Prozesssteuerung investieren, sollten NTN-Kompatibilität bei der Auswahl von Modulen und Geräten bereits jetzt als Auswahlkriterium berücksichtigen.
Quelle: CNET – 5G from the Sky
