Amt für Umwelt und Energie /35

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Daniel Gerber
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1 Amt für Umwelt und Energie /35

2 Mobilfunk: Mehr Daten mit weniger Strahlung geht das? Andreas Küng BERNEXPO Suisse Public, 14. Juni 2017 Amt für Umwelt und Energie /35 /10

3 Inhalt 1. Mobile Kommunikation Netzwerkarchitekturen oder: Mehr Antennen, weniger Strahlung (k)ein Widerspruch 3. Pilotprojekt «St.Galler Wireless»: Aufbau, Betrieb, Messkampagne 4. Fazit und Ausblick 3 /35

4 Mobile Kommunikation St.Gallen 2020 Ausgangslage, Entwicklung Mobilfunk Mobilfunktelefonie Datenverkehr auf Mobilfunknetzen 3 Anbieter mit je 3 Diensten in 5 Frequenzbändern Leistungen werden auf Anlagegrenzwert «ausgereizt» Anlagegrenzwert bleibt , Ständerat Einschränkung? CHANCE! Amt für Umwelt und Energie /35

5 Mobile Kommunikation St.Gallen 2020 Ansprüche an den (smarten) Mobilfunk Kunden Mobilfunkfirmen Behörde smart city schnell X X X leistungsfähig (M2M, IoT, VoIP usw.) X X X verlässlich X X X benutzungsfreundlich X X X bedarfsgerecht (Telefonie/Daten, Tag/Nacht, innen /aussen) immissionsarm X X «unsichtbar», kleinzellig wirtschaftlich (Investition, Betrieb) X X X? X X 5 /35

6 Netzwerkarchitekturen Zelluläre Netze: Pro Kanal und Zelle Anzahl Gespräche und Datenvolumen begrenzt 6 /35

7 Mehr Antennen, weniger Strahlung (k)ein Widerspruch Watt 7 /35

8 Mehr Antennen, weniger Strahlung Leistungsregelung (Down- & Uplink) FAZIT: Daten abholen, wo sie anfallen, und... nach kürzestmöglicher drahtloser Distanz ins Glasfasernetz einspeisen Die Leistung für Uplink und Downlink senken und die Datenrate steigern 8 /35

9 Mehr Antennen, weniger Strahlung Gerechnete Feldstärkekarte bei maximaler Leistung Watt 9 /35

10 Netzwerkarchitekturen Modell «Makrozellen» Downlink Uplink vorläufig akzeptabel für Mobilfunktelefonie insbesondere in nicht urbanen Gebiete, an Verkehrswegen und für die grossräumige Versorgung 10 /35

11 Netzwerkarchitekturen Modell «St.Galler Wireless» auch für Kleinstzellen Mobilfunkfirmen Internet? St.Galler Stadtwerke primär outdoor-versorgung; inhouse-versorgung privat 11 /35

12 Netzwerkarchitekturen Modell «WLAN Privat»; «Femtozellen» am Tag Internet Internet-Provider inhouse-versorgung als Ergänzung zur outdoor-versorgung 12 /35

13 Netzwerkarchitekturen Modell «WLAN Privat»; «Femtozellen» in der Nacht Internet Internet-Provider inhouse-versorgung als Ergänzung zur outdoor-versorgung 13 /35

14 Netzwerkarchitekturen Kombination der Netzwerkarchitekturen als Schlüssel Makrozelle Kleinstzellen öffentlich Femto-, WLAN privat Amt für Umwelt und Energie Mobilfunk: Mehr Daten mit weniger Strahlung geht das? /35

15 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Aufbau und Betrieb 15 /35

16 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Bahnhofplatz, «Roter Platz», südliche Altstadt 16 /35

17 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Aussenantennen - Typen 17 /35

18 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Aussenantennen - Typen 18 /35

19 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Aussenantennen - Typen 19 /35

20 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Betriebsmodelle «Bezahlmodell»: 30 Minuten gratis, Datenrate begrenzt, bei Bezahlung volle Datenrate unbegrenzt «Gratismodell»: volle Datenrate und zeitlich unbegrenzt Anzahl Verbindungen pro Tag Freischaltung Erfolgsmodell Kaum Nutzung «Bezahlmodell» «Gratismodell» 20 /35

21 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Messtechnische Begleitung und Ergebnisse 21 /35

22 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Messkonzept Technologievergleich Potential Strahlungsreduktion? wenige Messungen komplexe Messtechnik vorher nachher Tendenz sichtbar? viele Messungen einfache Messtechnik 22 /35

23 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Messkonzept: ICOM Hochschule Rapperswil Technologievergleich? = Messgrösse: Flächenbezogene Strahlungsdosis für eine definierte Menge Daten mws/(m 2 *MB) wenige, gezielte Messungen im «Feldlabor» 23 /35

24 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Messkonzept: ICOM Hochschule Rapperswil 24 /35

25 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Messkonzept: ICOM Hochschule Rapperswil 25 /35

26 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Resultate Technologievergleich Leistungsflussdichte [mw/m 2 ] primär Downlink primär Uplink /35

27 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Resultate Technologievergleich Energieflussdichte pro Datenmenge [mws/m 2 *MB] primär Downlink primär Uplink /35

28 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Vergleich vorher - nachher? > Messgrösse: elektrische Feldstärke V/m sehr viele, stochastische Messungen im Feldversuch 28 /35

29 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Vergleich vorher - nachher 29 /35

30 Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Vergleich vorher nachher vor der Freischaltung ohne St.Galler Wireless nach der Freischaltung 4 Messkampagnen je 5 Langzeit- und 23 Kurzzeitmessungen mehrere Durchgänge pro Kampagne 30 /35

elektrische Feldstärke [V/m] Wechsel von «Bezahlmodell» zu «Gratismodell» Pilotprojekt «St.Galler Wireless» 0.25 0.20 Zeitlicher Verlauf der elektrischen Feldstärke [V/m] St.Galler Wireless ohne St.

31 elektrische Feldstärke [V/m] Wechsel von «Bezahlmodell» zu «Gratismodell» Pilotprojekt «St.Galler Wireless» Zeitlicher Verlauf der elektrischen Feldstärke [V/m] St.Galler Wireless ohne St.Galler Wireless ohne St.Galler Wireless St.Galler Wireless Bezahlmodell volle Datenrate kostenfrei Anzahl Verbindungen pro Tag über St.Galler Wireless UL+DL 31 /35

32 Fazit 1. «St.Galler Wireless» funktioniert tadellos und schnell Bedenken der Mobilfunkfirmen auch bezüglich Handover wurden widerlegt, «Wireless St.Gallen» hat Daten «abgesaugt» 2. Investitionen für die kleinzellige Infrastruktur sind erheblich und unausweichlich. Sie müssen «irgendwann» ohnehin gemacht werden, da die Entwicklung aufgrund der Datenvolumen und der technischen Rahmenbedingugnen für die neue Mobilfunkgeneration 5G eindeutig in diese Richtung geht Amt für Umwelt und Energie Mobilfunk: Mehr Daten mit weniger Strahlung geht das? /35

33 Fazit 3. «St.Galler Wireless» wird intensiv genutzt aber nur ohne Kosten für die Nutzenden 4. Refinanzierung der Kosten über die Nutzenden (parallel zu den Flatrate-Abos) ist nicht möglich. 5. Ein öffentliches freies WLAN Netz ist eher als Standortfaktor zu sehen. Ausbau in St.Gallen ist in Planung 6. Strahlungsreduktion ist messbar. Mehr Daten, weniger Strahlung: «was zu beweisen war.» Amt für Umwelt und Energie Mobilfunk: Mehr Daten mit weniger Strahlung geht das? /35

34 Ausblick 1. Einbezug der Mobilfunkfirmen Mobilfunkfirmen verfügen über das Know-How der Mobilfunktechnologie und über die Frequenzbänder. 2. Übertragen der Erkenntnisse auf Mobilfunk Test mit Mobilfunktechnologien 3. Chancen Gemeinden verfügen über Zugangspunkte einfache Bewilligungspraxis (Meldeverfahren) Kleinzellennetz ist flexibel ausbaubar Interesse Gemeinden und Mobilfunkfirmen decken sich teilweise Aufbau eines einzigen, leistungsfähigen Netzes. Amt für Umwelt und Energie Mobilfunk: Mehr Daten mit weniger Strahlung geht das? /35

35 Danke. Amt für Umwelt und Energie /35 /10

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