Wie funktioniert der 5G-Funkstandard?

Hinweis: Dieser Beitrag stammt aus dem Jahr 2020 und wurde im Oktober 2026 aktualisiert.

5G ist der Nachfolger von 4G, das als LTE-Funkstandard seit 2010 im Einsatz ist. Als wir diesen Artikel Anfang 2020 schrieben, gab es 5G in Deutschland erst in wenigen Städten und kaum passende Smartphones. Heute ist 5G für den Großteil der Bevölkerung verfügbar und in fast jedem neuen Smartphone eingebaut. Doch was unterscheidet 5G technisch von 4G, und warum fühlt es sich manchmal kaum schneller an?

Wie schon bei 4G zeigte sich auch bei 5G: Die großen Veränderungen kommen erst Jahre nach dem Start. Die ersten 4G-Handys erschienen 2010, Apps wie Snapchat, Uber oder mobile Videotelefonie, die das Smartphone-Leben prägten, setzten sich erst einige Jahre später durch.

Der neue 5G Standard ist eine Investition für das nächste Jahrzehnt

Was ist 5G?

5G ist die fünfte Generation des Mobilfunks. Die ersten Standards für die neue Funkschnittstelle 5G NR (New Radio) legte das Gremium 3GPP Ende 2017 fest; in Deutschland starteten die ersten kommerziellen 5G-Netze 2019. Die Generationen im Überblick:

  • 1G: analoger Mobilfunk.
  • 2G: erste digitale Netze wie GSM – Telefonie und SMS.
  • 3G: UMTS und HSPA brachten mobiles Internet mit einigen Megabit pro Sekunde. In Deutschland wurde 3G 2021 abgeschaltet.
  • 4G: LTE skaliert auf Hunderte Megabit pro Sekunde und mit LTE-Advanced bis in den Gigabit-Bereich.
  • 5G: theoretisch mehrere Gigabit pro Sekunde, sehr kurze Reaktionszeiten und Platz für viel mehr Geräte.

Jede Generation nutzt eine neue Funkschnittstelle („Air Interface“), die mit der vorherigen nicht kompatibel ist. Übrigens: „5 GHz“ beim WLAN hat nichts mit 5G zu tun, und das in den USA beworbene „5G E“ war nur ein umbenanntes LTE.

Was 5G besser macht

5G wurde für drei Einsatzbereiche entwickelt:

  • Mehr Geschwindigkeit (enhanced Mobile Broadband): Breitere Funkkanäle und mehr Antennen (Massive MIMO) ermöglichen deutlich höhere Datenraten und mehr Kapazität, etwa in vollen Stadien oder Innenstädten.
  • Geringere Latenz (Ultra-Reliable Low Latency Communications): Reaktionszeiten von wenigen Millisekunden sind wichtig für Industrieanlagen, Robotik oder vernetzte Fahrzeuge.
  • Viele Geräte gleichzeitig (massive Machine Type Communications): Ein 5G-Netz kann sehr viele Sensoren und smarte Geräte pro Fläche anbinden – die Grundlage für das Internet der Dinge.

Non-Standalone und Standalone

Anfangs wurde 5G auf bestehende 4G-Netze aufgesetzt: Das Smartphone baut zuerst eine LTE-Verbindung auf und nutzt 5G zusätzlich für Daten. Das nennt man Non-Standalone (NSA). Seit 2021 bauen die Netzbetreiber in Deutschland auch 5G Standalone (SA) mit eigenem 5G-Kernnetz auf. Erst damit sind alle Vorteile nutzbar, etwa sehr geringe Latenzen und Network Slicing: Das Netz wird virtuell in getrennte Bereiche mit garantierten Eigenschaften aufgeteilt, etwa für Rettungsdienste, Live-Übertragungen im Fernsehen oder Industrieanwendungen.

Der neue 5G Standard erklärt

Low-, Mid- und High-Band: drei Arten von 5G

5G kann auf sehr unterschiedlichen Frequenzen laufen. Wie schnell es ist, hängt vor allem davon ab, wie breit die verfügbaren Kanäle sind – und das unterscheidet sich je nach Frequenzbereich stark.

Low-Band (unter 1 GHz)

Niedrige Frequenzen reichen weit und durchdringen Gebäude gut, bieten aber nur schmale Kanäle. Low-Band-5G fühlt sich deshalb oft kaum schneller an als 4G – das erklärt, warum ein „5G“-Symbol nicht automatisch hohe Geschwindigkeit bedeutet. In Deutschland nutzen die Netzbetreiber dafür vor allem den 700-MHz-Bereich sowie per Dynamic Spectrum Sharing bestehende LTE-Frequenzen. Low-Band sorgt für die Flächenversorgung, auch auf dem Land.

Mid-Band (etwa 1 bis 7 GHz)

Das Mittelband ist das Arbeitspferd von 5G: Es bietet breite Kanäle von rund 100 MHz und trotzdem eine ordentliche Reichweite von oft bis zu einem Kilometer. In Deutschland ist das vor allem der Bereich um 3,6 GHz, den die Bundesnetzagentur 2019 versteigert hat. Er trägt den Großteil des schnellen 5G-Verkehrs, mit Datenraten von mehreren Hundert Megabit bis über ein Gigabit pro Sekunde. Der benachbarte Bereich von 3,7 bis 3,8 GHz wird an Unternehmen für eigene 5G-Campusnetze vergeben, etwa in Fabriken oder Häfen.

High-Band oder Millimeterwellen (ab etwa 24 GHz)

Sehr hohe Frequenzen bieten riesige Bandbreiten und damit Datenraten von mehreren Gigabit pro Sekunde, reichen aber nur wenige Hundert Meter und werden schon von Wänden, Bäumen oder Regen gedämpft. In den USA wird dieses Spektrum in Großstädten und Stadien genutzt; in Deutschland ist das Band um 26 GHz bisher nur punktuell im Einsatz.

Anfang 2020 gab es noch kein Smartphone, das alle 5G-Frequenzbereiche unterstützte. Heute beherrschen praktisch alle neuen Smartphones der Mittel- und Oberklasse 5G, auch Standalone.

Was bringt 5G im Alltag?

  • Für Smartphone-Nutzer: schnellere Downloads, stabileres Streaming und weniger Engpässe an Orten mit vielen Menschen.
  • Für Haushalte: 5G-Router als Alternative zu DSL, wenn kein Glasfaseranschluss verfügbar ist.
  • Für Industrie und Verkehr: Campusnetze für vernetzte Maschinen, Logistik und Robotik sowie die Kommunikation von Fahrzeugen.

Häufige Fragen zu 5G

Warum ist mein 5G manchmal nicht schneller als 4G?
Wahrscheinlich nutzt Ihr Smartphone gerade Low-Band-5G oder Dynamic Spectrum Sharing. Die hohen Datenraten gibt es vor allem im 3,6-GHz-Band. Auch Tarif, Netzauslastung und Empfang spielen eine Rolle.

Ist 5G gesundheitlich bedenklich?
Nach dem aktuellen Stand der Wissenschaft gibt es keine Belege für gesundheitliche Risiken, solange die geltenden Grenzwerte eingehalten werden. Das Bundesamt für Strahlenschutz begleitet den Ausbau mit Forschung und Messungen.

Was kommt nach 5G?
5G wird mit weiteren Ausbaustufen (5G-Advanced) weiterentwickelt. Am Nachfolger 6G wird bereits geforscht; erste Netze werden um das Jahr 2030 erwartet.

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IT-Berater und Softwareentwickler aus Deutschland mit mehr als 25 Jahren Erfahrung in Unternehmenssoftware. Schwerpunkt: Public-Key-Infrastruktur (PKI) und Zertifikats-Lebenszyklus-Management, dazu lokale KI und große Sprachmodelle. Betreibt techuni.de, Tech Crates und Student Life Online. Mehr auf carsten-kraft.com.

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  1. Wie funktioniert der 4G LTE Funkstandard? | IT Technik News für Computer, Internet, Mobilfunk und Handys - Dezember 7, 2023

    […] den Wechsel auf LTE so kostengünstig wie möglich zu machen. 4G/LTE ist der Vorgänger des neuen 5G – Funkstandards, der bis ins Jahr 2022 von großer Bedeutig sein wird. Ab 2022 wird 5G dann 4G/LTE weitgehend […]