Bahn- und Mobilfunk-Unternehmen forschen für Highspeed-Internet im Zug

• Forschungs- und Entwicklungsprojekt 'Gigabit Innovation Track XT' (GINT XT) gestartet
• Sektorübergreifendes Projekt erarbeitet Grundlagen fürs Highspeed-Internet für Bahnreisende
• Erstmals gemeinsame Infrastruktur für alle vier Mobilfunk-Netzbetreiber

Mit kompakten Mobilfunk-Masten direkt am Gleis soll Highspeed-Internet im Zug Wirklichkeit werden. Erstmals arbeiten dafür alle vier deutschen Mobilfunk-Anbieter gemeinsam in einem Forschungs- und Entwicklungsprojekt; es wird vom Bundesminister für Digitales und Staatsmodernisierung (BMDS) gefördert. Das Projektkonsortium bilden die Deutsche Bahn (DB), die Mobilfunk-Unternehmen 1&1, Deutsche Telekom, O2 Telefónica und Vodafone, der Funkmastbetreiber Vantage Towers, der Netzwerkausrüster Ericsson sowie das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die Regio Infra Nord-Ost (RIN). GINT XT baut auf den Ergebnissen des Projekts 'Gigabit Innovation Track' (GINT) aus dem Jahr 2024 auf und erweitert sowohl den Kreis der Partner als auch die Arbeitsschwerpunkte. 

Eine rund zwölf Kilometer lange Strecke der RIN in Mecklenburg-Vorpommern ist Deutschlands bislang einzige Gigabit-Teststrecke. Die bisherigen GINT-Projektpartner DB, Ericsson, O2 Telefónica und Vantage Towers hatten dort im Jahr 2024 Tests zu Gigabit-Verbindungen zwischen Zug und Land durchgeführt. Nur wenige Meter neben den Gleisen sind dort im Abstand von jeweils etwa einem Kilometer Funkmasten aufgebaut, wie sie in den kommenden Jahren für den zukünftigen Bahnfunk FRMCS (Future Railway Mobile Communication System) entlang der Bahnstrecken aufgestellt werden müssen. Diese Masten könnten auch für Mobilfunk- und Datenverbindungen für Fahrgäste genutzt werden.

Dr. Daniela Gerd tom Markotten, Vorständin Digitalisierung und Technik der Deutschen Bahn AG: „Im vergangenen Jahr haben die GINT-Partner in Rekordzeit eine Teststrecke mit gleisnahen Mobilfunk-Masten aufgebaut. Jetzt untersuchen erstmals alle deutschen Mobilfunk-Unternehmen entlang dieser Teststrecke, wie eine Gigabit-Versorgung gelingen kann. Denn das wollen die Menschen: Während der Bahnreise im Zug arbeiten, an Videokonferenzen teilnehmen oder telefonieren. Gemeinsam werden wir diesem Anspruch gerecht.“  

Der Gigabit-Zug ist ein Leuchtturm-Projekt für Deutschland. Wir wollen Gigabit-Mobilfunk in den kommenden Jahren zuverlässig und stabil zu den Bahnreisenden auf der vielbefahrenen Strecke zwischen Hamburg und Berlin bringen.

Marcel de Groot

CEO Vodafone Deutschland

Wie Highspeed-Verbindungen für Bahnreisende gelingen, erproben die Partner jetzt im Forschungs- und Entwicklungsprojekt 'Gigabit Innovation Track XT' (GINT XT). Gemeinsam wollen sie technologieoffen künftige Lösungsoptionen für schnelle und leistungsfähige Mobilfunk-Verbindungen für Bahnreisende ausarbeiten und verproben. Tests und Hochrechnungen von DB, Ericsson, O2 Telefónica und Vantage Towers in dem Mastenkorridor im Jahr 2024 hatten nahegelegt, dass Gigabit-Datenraten zwischen Zug und Land möglich wären, wenn dafür die 5G-Frequenzen aller Mobilfunk-Anbieter bei 3,6 GHz genutzt werden.  

Im Forschungs- und Entwicklungsprojekt GINT XT wollen die Mobilfunk-Anbieter und ihre Partner jetzt erproben, wie sich Basisstationen, Software und Antennen – das sogenannte Radio Access Network (RAN) – durch alle vier Mobilfunk-Netzbetreiber gemeinsam nutzen lassen. Dabei setzt das Projektkonsortium auf 5G- und weitere innovative Mobilfunk-Technologien. Gefunkt wird für die leistungsfähigen Datenverbindungen vorrangig im Frequenzbereich von 3,6 Gigahertz; ergänzend werden sowohl niedrigere Frequenzen mit größerer Reichweite als auch noch höhere Frequenzbereiche getestet. Auch die Verträglichkeit des öffentlichen Mobilfunks mit dem künftigen Bahnfunk FRMCS wird untersucht.  

Ziel der gemeinsamen Forschung sind technische Lösungen zur Ausleuchtung der Bahnstrecke Hamburg–Berlin. Sie soll Deutschlands Innovationsstrecke für Mobilfunk mit Gigabit-Datenraten im Zug werden. Eine Absichtserklärung zur technologieoffenen Erprobung, Entwicklung und Anwendung eines Versorgungskonzepts '5G am Gleis' hatten die Deutsche Bahn (DB), die Mobilfunk-Unternehmen 1&1, Deutsche Telekom, O2 Telefónica und Vodafone sowie der Bund im Oktober 2024 unterzeichnet. Die DB nutzt die anstehende Generalsanierung der Bahnstrecke, um entlang der Gleise einen Mastenkorridor und weitere Infrastruktur für FRMCS aufzubauen. FRMCS ersetzt bis 2035 europaweit den heutigen Bahnfunk GSM-R.  

Masten und Versorgungscontainer sowie die Strom- und Datenleitungen, die für FRMCS errichtet werden, stellt die DB Mobilfunk-Unternehmen für die Erprobung und Ausleuchtung der Strecke mit Mobilfunk für die Fahrgäste bereit. Mit den Erkenntnissen aus dem Forschungs- und Entwicklungsprojekt GINT XT wird bewertet, ob die FRMCS-Infrastruktur synergetisch auch für öffentlichen Mobilfunk genutzt werden könnte. 

Weitere Zitate von Vertretern der Projektpartner:  

Abdu Mudesir, Geschäftsführer Technologie der Telekom Deutschland: „Ein leistungsstarkes Netz entlang der Schiene ist für uns eine zentrale Zukunftsaufgabe. In den vergangenen Jahren haben wir die Mobilfunkversorgung für Zugreisende bereits erheblich verbessert – nun denken wir weiter. Mit dem Forschungsprojekt GINT XT schaffen wir die Grundlage, um technische Möglichkeiten und wirtschaftliche Machbarkeit frühzeitig miteinander zu verbinden. Denn der Datenbedarf unterwegs wird weiterwachsen – und wir werden bereit sein.“ 

Markus Haas, CEO von O2 Telefónica: „Wir wollen den Grundstein für eine neue Ära digitaler Vernetzung im Zug legen. Das Projekt ist dafür ein wichtiger Baustein. Die ersten Tests zeigen: Gigabit am Gleis ist machbar, wenn alle mit anpacken. Die Nutzung des gesamten 5G-Spektrums soll nun mehr Klarheit über zukünftige Erfolgshebel bringen. Unser Ziel ist es, Reisenden stabile Datenraten und umfassende Netzkapazitäten für Streaming, Arbeiten und Kommunizieren im Zug zu bieten. Damit aus der Gigabit-Vision am Gleis Realität wird, braucht es zudem ein gemeinsames Verständnis von Bahn, Politik und Telekommunikationsunternehmen zur künftigen Finanzierung dieser Hightech-Strecken.“ 

Michael Martin, CEO der 1&1 Mobilfunk GmbH: „Mit dem 1&1 O-RAN bauen wir das modernste 5G-Netz Europas. Unsere Innovationskraft und technologische Expertise bringen wir gezielt in GINT XT ein. Das Projekt steht exemplarisch für gelebte Innovation durch Kollaboration – Akteure aus Mobilfunk, Mobilität, Industrie und öffentlicher Hand arbeiten gemeinsam daran, die Breitbandversorgung im Zug entscheidend zu verbessern und so den digitalen Kundennutzen in einem nachhaltigen Verkehrsmittel spürbar zu steigern.“ 

Prof. Dr. Gert Bikker, Direktor Schienensystemtechnik am Institut für Verkehrssystemtechnik beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR):P „Testfelder sind für die Erforschung und Erprobung von Technologien ein essenzieller Bestandteil von Innovation in Deutschland. Wir bringen in GINT XT unter anderem unsere Erfahrung aus dem Testfeld Niedersachsen und Erkenntnisse aus dem Projekt KoTAM zur Koordinierung der Testfelder für automatisierte Mobilität in Deutschland ein. Damit helfen wir dem Projekt das GINT-Testfeld zu einem Innovationsbeschleuniger für das Bahnsystem zu entwickeln.“ 

Daniel Leimbach, Geschäftsführer der Ericsson GmbH: „Erstmalig ermöglicht das GINT XT Projekt das aktive Teilen von Funknetzressourcen zwischen vier Mobilfunknetzbetreibern. Ericsson liefert hierfür die technologische Basis – inklusive einer vorkonfigurierten 5G-Kernnetz-Infrastruktur aus unserem Aachener Eurolab.“ 

Sonia Hernandez, Chief Commercial Officer der Vantage Towers AG: „Das erfolgreiche Pilotprojekt GINT hat gezeigt, dass auch in Zügen Mobilfunk und Internet in Gigabitgeschwindigkeiten möglich sind, wenn die richtigen Partner gemeinsam anpacken. Nun freuen wir uns, dass wir bei GINT XT mit zusätzlichen Projektbeteiligten weiterforschen können, um dieses Ziel für Bahnreisende in Deutschland Realität werden zu lassen. Mit unseren innovativen Smartpoles stellen wir eines der Schlüsselelemente für einen schnellen Roll-out der notwendigen Telekommunikationsinfrastruktur.“ 

Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt „Gigabit Innovation Track XT“ (GINT XT) 

GINT XT baut auf den bisherigen Ergebnissen seines Vorläufers GINT auf und erweitert sowohl den Kreis der Partner als auch die Forschungsschwerpunkte. Im Jahr 2024 hat GINT gezeigt, dass eine Gigabit-Versorgung für Fahrgäste im Zug grundsätzlich technisch möglich ist. Dazu wurden erste Tests mit einem 3,6-GHz-Radiokorridor durchgeführt, bei dem im 100-MHz-Industriespektrum gemessen und dann auf die gesamte bei 3,6 GHz verfügbare Bandbreite aller Mobilfunkanbieter von 300 MHz hochgerechnet wurde. Für die Messungen war das advanced TrainLab, ein Laborzug der DB, auf der rund 12 Kilometer langen Strecke mit bis zu 140 km/h unterwegs; höhere Geschwindigkeiten und reguläre Züge sollen auf der Innovationsstrecke Hamburg–Berlin in den Fokus der Fachleute rücken.  

Bisher wurden noch keine Fragen zu möglichen Netzwerkarchitekturen und der gemeinsamen Nutzung von Mobilfunk-Zugangssystemen (RAN) untersucht. GINT XT schließt diese Lücke und erforscht die Umsetzbarkeit verschiedener Sharing-Konzepte zwischen den Mobilfunkanbietern. Darüber hinaus wollen die Projektpartner weitere Frequenzbänder in den Test einbeziehen, unter anderem das sogenannte Millimeterwellen-Spektrum. Zusätzlich wird untersucht, wie die Infrastruktur, die für den zukünftigen Bahnfunk FRMCS entsteht, gleichzeitig auch für Mobilfunkverbindungen für Fahrgäste genutzt werden kann. 

Die Partner wollen die bisherigen Ergebnisse aus dem GINT-Projekt von 2024 auswerten und die Entwicklung sowie Erprobung eines gemeinsamen Konzeptdesigns („High Level Design“) vorantreiben, um Lösungen für die Mobilfunkversorgung im Zug zu finden. Dazu haben sie sich dem Forschungs- und Entwicklungsprojekt angeschlossen und es zusammen mit weiteren Partnern zu GINT XT erweitert. 

Die Innovationsstrecke Hamburg–Berlin 

Die Mobilfunknetzbetreiber 1&1, Deutsche Telekom, O2 Telefónica und Vodafone haben mit der Deutschen Bahn und dem Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) im Herbst 2024 in einem „Memorandum of Understanding“ vereinbart, ein Konzept zur Mobilfunkversorgung der Reisenden im Zug zu erarbeiten und perspektivisch an der Strecke Hamburg–Berlin zu testen. Dafür wollen sie gemeinsam die Ergebnisse, die bis Ende 2024 im Rahmen von GINT generiert wurden, auswerten und die Forschung und Erprobung eines gemeinsamen „High Level Design“ zur Ermittlung von Lösungen für die Mobilfunkversorgung im Zug fortführen. Deshalb sind sie – zusammen mit weiteren Partnern – jetzt dem Teilnehmerkreis des Forschungsprojekts GINT beigetreten und erweitern es zu GINT XT. 

Die Deutsche Bahn nutzt die Generalsanierung der Strecke Hamburg–Berlin, um die Infrastruktur für den künftigen Bahnfunk FRMCS (Future Rail Mobile Communication System) aufzubauen. FRMCS ersetzt bis 2035 europaweit den heutigen Bahnfunk GSM-R. Die Masten und Versorgungscontainer sowie die Strom- und Datenleitungen, die für die FRMCS-Versorgung errichtet werden, stellt die DB den Mobilfunkunternehmen auch für die Erprobung und Ausleuchtung der Strecke mit Mobilfunk für die Fahrgäste bereit. Die FRMCS-Infrastruktur soll bei erfolgreichem Abschluss von GINT XT auch für den öffentlichen Mobilfunk genutzt werden.