Mobilfunk in der Bahn

Wie besseres Internet in den Zug kommt

18.05.2022
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Mobilfunk und WLAN im Zug sind technisch anspruchsvoll. Sogenannte Repeater versorgen Reisende mit gutem Netz, auch bei mehr als 200 Stundenkilometern. Neue Funkmasten und speziell bearbeitete Fensterscheiben werden den Empfang weiter verbessern.

Züge bringen Menschen nicht nur von A nach B, sie verschaffen Reisenden auch Zeit für Filme, Podcasts oder das Arbeiten von unterwegs. Viele Verkehrsunternehmen bieten WLAN in ihren Zügen an. Für die Verbindung nach außen benötigt das WLAN aber eines unbedingt: stabilen Mobilfunkempfang. Noch sind nicht alle Schienenstrecken lückenlos mit Mobilfunkempfang versorgt.

Damit Reisende Filme statt Ladebalken sehen, probieren die Bahnanbieter einiges, um den Mobilfunkempfang im Zug und die Versorgung mit WLAN zu optimieren. Mobilfunksignale werden verstärkt und moderne Züge verfügen über mobilfunkdurchlässige Fensterscheiben. Doch wie genau gelangt das Internet in den Zug?

Bahn-WLAN basiert auf mehreren Mobilfunknetzen

In den Fernzügen der Deutschen Bahn greift das WLAN auf die Netze aller Mobilfunknetzbetreiber zurück. So wird eine geringe Netzabdeckung eines einzelnen Anbieters durch starke Netze anderer Anbieter kompensiert. Fahrgäste bekommen davon fast nichts mit – sie können über das WLAN im Zug durchgehend im Internet surfen. Alle ICE bieten bereits kostenloses WLAN in der 1. und 2. Klasse. Die Intercitywagen sind mehrheitlich dafür ausgerüstet – bis Ende 2022 soll WLAN in allen IC und EC funktionieren.

Der Anbieter Flixtrain verwendet in Zügen ebenfalls Router, die das Mobilfunksignal empfangen und den Fahrgästen als WLAN-Signal zur Verfügung stellen. Dafür arbeitet das Unternehmen mit einem der deutschen Mobilfunknetzbetreiber zusammen.

Komplizierter wird es, wenn Fahrgäste auf ihren Smartphones oder Tablets das Netz ihres persönlichen Netzbetreibers empfangen wollen. Selbst wenn ein Mobilfunknetz vorhanden ist, sind für einen optimalen Empfang im Zug ein paar Tricks notwendig. Denn die Bauweise von Zügen ist komplex: Die Fensterscheiben der meisten Züge etwa sind mit einer dünnen Metallschicht versehen, die Sonnenstrahlung fernhält. Auch Mobilfunkwellen gelangen nur schwer durch diese Metallschicht ins Zuginnere.

Signalverstärker stabilisieren den Empfang im Zug

Die Deutsche Bahn nutzt mehrere technische Lösungen, damit Fahrgäste während der Fahrt möglichst nie die Verbindung verlieren. Dazu gehören Signalverstärker, sogenannte Repeater. Sie verstärken das Mobilfunksignal und lenken es ins Innere des Zuges. Die Repeater empfangen die Signale über spezielle Außenantennen auf dem Dach der Züge.

Dabei ist es unerheblich, ob Fahrgäste im Ruhe- oder im Arbeitsbereich sitzen, denn auch im Ruhebereich soll das Surfen im Internet oder der Empfang von E-Mails möglich sein. Voraussetzung für den Mobilfunkempfang ist eine ausreichende Abdeckung mit Netzen aller Anbieter entlang der Strecken. Fahrgäste sind dabei von der Verfügbarkeit des Netzes ihres Anbieters abhängig. Hat Anbieter A eine Lücke in seinem Netz, bricht das Gespräch ab, während die Sitznachbarin mit Anbieter B weiter telefoniert. Das WLAN funktioniert indes durchgehend, weil es auf die Netze von A und B zurückgreift.

Fernzüge verfügen über Mobilfunk-Verstärker und WLAN, das dank Mobilfunk funktioniert.
(DB / Oliver Lang)

Spezielle Scheiben verbessern den Handyempfang

Mit einer weiteren technischen Lösung will die Deutsche Bahn den Mobilfunkwellen künftig den Weg in den Zug ebnen: Die metallbedampften Fensterscheiben sollen durchlässiger für den Mobilfunk werden. Möglich macht dies ein sehr feines Raster in der Metallschicht. Diese Fensterscheiben sind eine zukunftssichere Alternative zu den Repeatern: Die Scheiben funktionieren anders als die Repeater mit allen Mobilfunkstandards und -frequenzen – sie helfen dem 5G-Empfang im Zug und allen folgenden Standards, die es im Mobilfunk später geben wird. Repeater hingegen sind immer auf bestimmte Mobilfunkfrequenzen beschränkt. Sie müssen ausgetauscht oder umgebaut werden, wenn sich das Netz verändert.

Neue Züge der DB wie der ICE 3 neo sind serienmäßig mit mobilfunkdurchlässigen Scheiben ausgestattet. Bei vorhandenen Zügen setzt die Deutsche Bahn auf eine nachträgliche Bearbeitung mittels Lasertechnik. Ende 2022 will die DB einen ersten ICE mit komplett nachbearbeiteten Fensterscheiben als Testzug auf die Schiene schicken. Auch neue IC-Züge erhalten mobilfunkdurchlässiges Glas.

Die ICE 3 neo bekommen ab Werk mobilfunkdurchlässige Fenster.
(DB / Volker Emersleben)

Der Zugfunk steht dem Mobilfunk nicht mehr im Weg

Für Bahnreisende gibt es noch mehr gute Nachrichten: Das Bundesministerium für Digitales und Verkehr räumt eine technische Hürde aus dem Weg. Es fördert Austausch und Umrüstung alter Zugfunkgeräte mit 50 Millionen Euro. Das bahneigene Funksystem GSM-R nutzt einen Frequenzbereich, der nahe am 900-Megahertz-Frequenzband des öffentlichen Mobilfunks liegt. Alte Zugfunkgeräte können so durch Mobilfunk gestört werden.

Ist die Umrüstung auf neue Funkgeräte geschafft, können die Mobilfunknetzbetreiber nach eigenen Angaben in kurzer Zeit die 900-Megahertz-Frequenz auf mehr als 51.000 Basisstationen aktivieren. Mobilfunk auf dieser Frequenz hat eine hohe Reichweite – optimal für schnelle Züge. So werden Reisende künftig nie mehr den digitalen Anschluss verlieren.

Schnelles Netz am Schienennetz

Beim Mobilfunkausbau liegt eine Priorität auf den Bahnstrecken. Wo mehr als 2.000 Fahrgäste pro Tag unterwegs sind, muss bis Ende 2022 Mobilfunk mit mindestens 100 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) verfügbar sein, so die Auflage der Bundesnetzagentur. Alle weiteren Strecken brauchen bis Ende 2024 mindestens 50 Mbit/s Geschwindigkeit – insgesamt rund 39.000 Kilometer Strecke. Hier lesen Sie die Versorgungsauflagen für die Netzbetreiber.

Die Deutsche Bahn und die Netzbetreiber kooperieren, um die Schienenstrecken der DB mit einem lückenlosen Mobilfunknetz dieser Netzbetreiber zu versorgen. Das Ziel sind Datenraten von durchgehend mindestens 200 Mbit/s an den Hauptverkehrsstrecken. Dafür hat die DB mit zwei Mobilfunknetzbetreibern extra Vereinbarungen geschlossen. Hunderte neue Mobilfunkstandorte sind geplant. Die DB ermöglicht dafür unter anderem die Nutzung ihrer Grundstücke und ihrer Glasfaserkabel neben den Bahnstrecken. Einer der beiden Anbieter verspricht 5G-Standalaone-Mobilfunk "großflächig an Deutschlands ICE-Strecken" bis zum Jahr 2025.

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