Auf den ersten Blick scheint der Übertragungsweg beim mobilen Telefonieren unkompliziert zu sein: Die digitalen Funksignale werden von einem Handy zum anderen bzw. vom Handy zum Festnetztelefon gesendet. In der Praxis allerdings durchlaufen die Gespräche und Daten eine Reihe von Zwischenstationen, bevor sie beim Empfänger ankommen.

Mobilfunknetze sind die Grundlage der mobilen Kommunikation. Sie bilden gewissermaßen die Basisinfrastruktur, die das Telefonieren mit dem Handy ermöglicht. Die Mobilfunkbetreiber haben die Netze inzwischen so gut ausgebaut, dass Bürger die Mobilfunktechnik nahezu überall in Deutschland nutzen können. Heute sind eine hohe Qualität der Sprach- und Datenübermittlung sowie erweiterte Übertragungskapazitäten zum Standard geworden.

Befragungen zeigen, dass die Geräte in Deutschland im Durchschnitt nach nur 18 bis 24 Monaten wieder ausgetauscht werden (Quelle: Rohstoff-Expedition, BMBF 2012). Dieser schnelle Wechsel wirkt sich negativ auf die Umwelt aus. Denn im Lebenszyklus eines jeden Mobiltelefons – also bei der Herstellung, der Nutzung und der Entsorgung – werden viele wertvolle Ressourcen verbraucht.

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) ist das Übertragungsverfahren für den Mobilfunk der dritten Generation (3G). Es wurde 2003 in Deutschland kommerziell eingeführt. UMTS schuf die technischen Voraussetzungen für die schnelle Übermittlung großer Datenmengen. Damit ermöglichte diese Technik vielfältige multimediale Anwendungen wie das Abspielen und Verbreiten von Musik und Videos per Handy oder das Surfen im Internet mit Smartphone oder Tablet-PC auch unterwegs.

Mobilfunksendeanlagen – die sogenannten Basisstationen – sind die Knotenpunkte der Mobilfunknetze. Jede Basisstation versorgt ein eng begrenztes Gebiet – die Funkzelle – mit Empfang. Die drei Netzbetreiber, die für Deutschland jeweils entsprechende Mobilfunklizenzen erworben haben, betreiben derzeit über 124.000 Mobilfunkbasisstationen. Damit versorgen sie knapp113 Millionen Mobilfunkteilnehmer im gesamten Bundesgebiet.

Die Entwicklungsgeschichte der mobilen Kommunikation reicht zurück bis in die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts. Bereits vor dem Start des sogenannten A-Netzes Ende der 50er Jahre wurde in Deutschland mobil telefoniert.

Knapp zwei Drittel der Bundesbürger (63 Prozent der deutschen Bevölkerung ab 14 Jahren) nutzen einer BITKOM-Umfrage zufolge mittlerweile ein Smartphone zum Telefonieren und Surfen im Internet. Das Datenübertragungsvolumen im Mobilfunk wird im Jahr 2015 voraussichtlich 510 Millionen Gigabyte erreichen. Damit hat sich das Gesamtvolumen seit 2011 mehr als verfünffacht (Quelle: VATM).

Funkwellen bilden die entscheidende technische Grundlage für mobiles Telefonieren. Sie dienen gewissermaßen als Fortbewegungsmittel, das die Informationen mit Lichtgeschwindigkeit transportiert. Die Gesprächs- oder Datensignale werden dafür digitalisiert und in hochfrequente elektromagnetische Felder umgewandelt.

Um mit Mobiltelefonen ortsunabhängig erreichbar zu sein und jederzeit Nachrichten senden und empfangen zu können, bedarf es einer umfassenden Infrastruktur. Wie wird ein Mobilfunknetz geplant und aufgebaut? Welche technischen Rahmenbedingungen sind dabei zu beachten?