Neuartige Zugscheiben sollen Mobilfunkempfang verbessern

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Eines der Zugfenster mit "frequenzselektiver Beschichtung" der Fensterscheiben im Simenes-Testlabor (Bild: Siemens AG).

Für den oft mangelhaften Mobilfunkempfang im Zug ist nicht nur die unzureichende Infrastruktur entlang der Strecken verantwortlich, sondern auch die als Wärme- und Sonnenschutz gedachte Beschichtung der Zugfenster. Ende 2018 sollen von Siemens entwickelte Zugscheiben mit frequenzselektiver Beschichtung in ersten Zügen in Deutschland Abhilfe schaffen.

Forscher der Siemens-Division Mobility haben Fensterscheiben für Züge vorgestellt, die im Frequenzbereich von 700 Megahertz bis 3,5 Gigahertz eine geringe Durchgangsdämpfung aufweisen. Sie schränken damit den Mobilfunkempfang wesentlich weniger ein, als Zugscheiben mit einer herkömmlichen Beschichtung. Die als “Hochfrequenz-Scheibe” bezeichnete Neuerung wurde in Tests mit der Österreichischen Bundesbahn erprobt und ermöglicht demnach in Hochgeschwindigkeitszügen eine 50-fach stärkere Signalleistung in Mobilfunkbändern. Der Zeitraum, in dem während der Fahrt bei ansonsten unveränderter Infrastruktur ein “guter” 4G-Empfang möglich war, erhöhte sich demnach um ein Drittel.

In Deutschland werden von den Verbesserungen als erstes Fahrgäste des Rhein-Ruhr-Express (RRX) profitieren. In dessen Zügen sollen die neuen Zugscheiben ab Ende 2018 im regulären Fahrgastbetrieb zum Einsatz kommen. Siemens versichert, dass die Scheiben auch nachträglich eingebaut werden können und keinerlei Sonderbehandlung erfordern. Von der Deutschen bahn gibt es bislang aber keine Aussagen dazu, ob und wann sie Züge damit ausrüsten will.

Eines der Zugfenster mit "frequenzselektiver Beschichtung" der Fensterscheiben im Simenes-Testlabor (Bild: Siemens AG).
Eines der Zugfenster mit “frequenzselektiver Beschichtung” der Fensterscheiben im Simenes-Testlabor (Bild: Siemens AG).

Laut Siemens liegt die Erfolgsrate beim Aufbau von Webseiten in Hochgeschwindigkeitszügen je nach Netzanbieter derzeit zwischen 41 und 65 Prozent. Wie jeder weiß, der früher schon einmal die Zugtoilette aufgesucht hat, um mit dem Handy am Ohr und den Füßen auf dem Klodeckel bei gekipptem Fenster ein wichtiges Telefongespräch zu führen, sind daran zum Teil auch die Fensterscheiben der Züge schuld. Deren Beschichtung dient als Wärme- und Sonnenschutz, der bei den kleinen Zugtoilettenfenstern nicht als notwendig erachtet wurde. Daher ist dort der empfang besser.

In den Abteilen dagegen sorgt die Beschichtung dagegen nicht dafür, dass Sonnenstrahlung reflektiert wird, sondern auch alle anderen elektromagnetischen Wellen. Bei Hochgeschwindigkeitszügen erreicht die Abschirmung laut Siemens bis 99,9 Prozent. Das Problem habe man nun aber durch eine “frequenzselektive Beschichtung” der Fensterscheiben gelöst.

“Die Fensterscheiben sind mit einer elektrisch leitenden, transparenten Schicht aus Metallen oder Metalloxiden versehen. Entlang von Linien in einer speziellen Struktur wird mittels Laser die metallische Beschichtung der Scheibe verdampft. Dadurch können Funksignale in bestimmten Frequenzbereichen ungehindert passieren, während Funksignale mit anderer Frequenz gedämpft werden”, erklärt Lukas W. Mayer, Projektleiter bei Siemens.

siemens-firmenschild (Bild: Siemens AG)

Bisherige Lösungen hatten Mayer zufolge den Nachteil, dass sie nur in einem schmalen Frequenzbereich gut wirksam waren, während sich in anderen Bereichen die Durchlassdämpfung der Scheiben sogar verschlechterte. Mit der nun gefundenen Lösung verbessere sich der Empfangspegel für mobile Endgeräte im Zug jedoch deutlich – und wie schon erwähnt, über ein breites Frequenzspektrum hinweg.

Die Scheiben werden zwar in der Anschaffung teurer sein als bisherige, sollen aber im Vergleich zu den bisher verwendeten In-Train-Repeatern langfristig eine nennenswerte Einsparung bringen.
Aktuell beginnt die Deutsche Bahn gerade, in Kooperation mit den drei großen deutschen Mobilfunkanbietern die Mobilfunkanbindung in ihren Zügen durch die Ausstattung mit den neuen In-Train-Repeatern zu verbessern.

Bei der WLAN-Versorgung in ICE-Zügen bleibt die Deutsche Telekom exklusiver Partner der Bahn (Bild: Deutsche Bahn).
Bei der WLAN-Versorgung in ICE-Zügen, die gerade ausgebaut wird, bleibt die Deutsche Telekom exklusiver Partner der Bahn (Bild: Deutsche Bahn).

Die neue Repeater-Technik verstärkt neben den Frequenzen für den klassischen Mobilfunk auch den Datenfunk via 2G, UMTS sowie künftig LTE Advanced. Die Projektpartner – also Deutsche Bahn, Deutsche Telekom, Telefónica und Vodafone – versprechen Fahrgästen und Mobilfunkkunden dadurch eine deutlich bessere Abdeckung. Sie reagieren damit auf eine breit geführte öffentliche Diskussion zu Bandbreitenprobleme und Funktionsstörungen bei WLAN und Mobilfunk in den Zügen der DB im Sommer vergangenen Jahres.

Das Mobilfunknetz entlang der Bahnstrecken wird von den Mobilfunkbetreibern unterhalten. Dabei kümmert sich jeder um sein eigenes Netz. Allerdings gehen die eigentlich konkurrierenden Anbieter dabei auch pragmatisch vor und nutzen Basisinfrastruktur – etwa Sendemasten – so wie zum Beispiel in Sportstadien oder zum Teil auch in dicht besiedelten innerstädtischen Gebieten, auch gemeinsam. In dem Fall ist einer von ihnen als Generalunternehmer tätig und richtet für die anderen nach deren Plänen die Infrastruktur mit ein.

Unabhängig vom Ausbau durch alle drei Mobilfunkanbieter bleibt die Deutsche Telekom exklusiver Partner der DB bei den WLAN-Hotspots innerhalb der Züge. Deren Aufrüstung läuft derzeit parallel zum Ausbau der Mobilfunkinfrastruktur entlang der Bahnstrecken.

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