4G: Vierte Generation des Mobilfunks
Definition und technologische Grundlagen
4G bezeichnet die vierte Generation des weltweiten Mobilfunkstandards, die in der Praxis unter dem Namen LTE (Long Term Evolution) bekannt wurde. Eingeführt in den frühen 2010er Jahren, markierte 4G den endgültigen Übergang des Mobilfunks von einem primär sprach- und textfokussierten Netzwerk hin zu einem vollkommen IP-basierten (Internet Protocol) Datennetzwerk. Technisch basiert der Standard auf hochentwickelten Modulationsverfahren wie OFDMA und nutzt die MIMO-Antennentechnologie, um Daten parallel über mehrere Pfade zu senden und zu empfangen.
Im Unterschied zu den Vorgängern ermöglichte 4G erstmals stabile, mobile Breitbandverbindungen. In realen Netzen erreichen Nutzer damit heute meist Download-Geschwindigkeiten zwischen 50 und 150 Megabit pro Sekunde (Mbit/s), während die theoretische Grenze in der Ausbaustufe LTE-Advanced bei bis zu 1.000 Mbit/s liegt. Die Signalverzögerung, auch Latenzzeit genannt, bewegt sich im Durchschnitt zwischen 30 und 100 Millisekunden (ms). Ein einzelner 4G-Mobilfunkmast ist dabei in der Lage, etwa 2.000 aktive Endgeräte gleichzeitig in einer Funkzelle stabil zu versorgen.
Grafik: Erstellt mit KI
Der technologische Unterschied von 4G zu 5G
Während 4G das mobile Internet für den Endverbraucher und das Smartphone-Zeitalter revolutionierte, wurde der Nachfolgestandard 5G als Infrastruktur für die direkte Kommunikation zwischen Maschinen (M2M) und das industrielle Internet der Dinge (IoT) konzipiert. 5G bricht die physikalischen Kapazitätsgrenzen von 4G in fast allen Bereichen auf.
In Sachen Geschwindigkeit übertrifft 5G den älteren Standard um ein Vielfaches und erreicht in der Spitze bis zu 10.000 Mbit/s. Ein noch entscheidenderer Unterschied liegt jedoch in der Reaktionszeit: Während 4G für menschliche Klicks schnell genug ist, senkt 5G die Latenz auf unter 5 Millisekunden. Das ermöglicht eine Datenübertragung nahezu in Echtzeit.
Auch bei der Kapazität hinkt 4G hinterher. Wo ein LTE-Mast bei Großveranstaltungen oder in Industriegebieten an seine Grenzen stößt, kann 5G bis zu eine Million Geräte pro Quadratkilometer gleichzeitig verwalten. Zudem arbeitet 5G deutlich energieeffizienter pro übertragenem Bit, da es Daten über gezielte Antennenstrahlen (Beamforming) übermittelt, statt wie 4G ein dauerhaftes, breites Funksignal auszusenden.
Die Bedeutung von 4G und 5G für die Logistik
In der modernen Logistik und Supply-Chain-Steuerung bildet 4G derzeit noch das verlässliche, flächendeckende Rückgrat. Bei fortschreitender Automatisierung gerät der Standard jedoch zunehmend an seine Grenzen. Daher lassen sich die Einsatzbereiche der beiden Technologien klar voneinander abgrenzen.
Transportüberwachung und Telematik auf der Straße
Für das klassische Tracking von Containern, Lkw und Frachtgut auf Autobahnen und Schienenwegen ist 4G nach wie vor die wirtschaftlichste und sinnvollste Wahl. Schmalbandige Ableger von 4G, namentlich LTE-M und NB-IoT (Narrowband IoT), wurden speziell dafür entwickelt, minimale Datenmengen wie GPS-Koordinaten oder Temperaturdaten extrem stromsparend und mit hoher Gebäudedurchdringung zu senden. Für diese großflächige Überwachung ist die Leistung von 5G schlicht nicht notwendig.
Intelligente Lagerhaltung und Massensensorik
Innerhalb moderner Logistikzentren stößt 4G jedoch an eine harte Kapazitätsgrenze. Werden in einem Lager zehntausende Pakete, Paletten, Regale und Flurförderzeuge simultan mit IoT-Sensoren ausgestattet, bricht eine 4G-Funkzelle aufgrund der begrenzten Gerätedichte zusammen. Hier spielt 5G seine Stärke aus, da es das sogenannte Massive IoT problemlos bewältigen kann, ohne dass es zu Verzögerungen oder Verbindungsabbrüchen kommt.
Fahrerlose Transportsysteme und Autonomie
In hochautomatisierten Hallen oder auf abgesperrten Werksgeländen navigieren zunehmend autonome Gabelstapler und fahrerlose Transportsysteme (FTS). Um Unfälle zu vermeiden und Routen dynamisch anzupassen, müssen diese Maschinen in echter Echtzeit miteinander kommunizieren. Die Latenz von 4G ist für millimetergenaue Stopp- und Ausweichmanöver bei voller Fahrt zu träge. Erst die ultrazuverlässige Kurzlatenz von 5G garantiert hier die nötige Betriebssicherheit.
Zeitpläne für 4G: Wie lange bleibt der Standard erhalten?
Die Migrationszyklen im Mobilfunk verlaufen schrittweise, da Frequenzen für neuere Technologien freigemacht werden müssen. Während das veraltete 3G-Netz bereits seit Jahren vollständig abgeschaltet ist, steht nun das noch ältere 2G-Netz (GSM) unmittelbar vor dem Aus.
Die großen europäischen Netzbetreiber haben die endgültige Abschaltung von 2G konkret für den Zeitraum Mitte 2028 bis Ende 2030 angekündigt. Das bedeutet, dass einfachste M2M-Anwendungen, die noch auf diesem Standard funken, bald den Dienst quittieren.
Für 4G gibt es dagegen auf absehbare Zeit kein offizielles Abschaltdatum. Der Standard ist so tief in die globale Infrastruktur integriert, dass er mindestens bis Mitte der 2030er Jahre (ca. 2035 und darüber hinaus) flächendeckend erhalten bleibt. 4G dient weiterhin als unverzichtbares Fundament für die mobile Telefonie (VoLTE) und die flächendeckende Grundversorgung mit Daten, während parallel das 5G-Netz verdichtet wird und um das Jahr 2030 herum bereits die ersten 6G-Netze entstehen.
4G oder 5G? Worauf Unternehmer und Unternehmen jetzt achten sollten
Für Unternehmer gilt der strategische Grundsatz, dass Investitionen in die IT- und Kommunikationsinfrastruktur zukunftssicher sein müssen. 4G bietet zwar eine solide Basis für den aktuellen Standardbetrieb, erlaubt aber keinen Raum für zukünftige Innovationen.
Abschaltung von Altsystemen im Blick behalten
Unternehmen müssen dringend ihre Bestandsgeräte wie Tracker, Flottenmanagement-Systeme und Router im Fuhrpark überprüfen. Geräte, die als Fallback nur das bald veraltete 2G-Netz nutzen, müssen rechtzeitig ausgetauscht werden, um plötzliche Ausfälle in der Lieferkette abzuwenden.
Zukunftssichere Standards im IoT-Bereich wählen
Bei der Beschaffung neuer Tracking-Systeme für die Lieferkette sollte gezielt auf Module gesetzt werden, die die 4G-Technologien LTE-M oder Narrowband-IoT unterstützen. Diese Spezifikationen sind durch die Mobilfunkgremien so geschützt, dass sie auch im späteren Übergang zu reinen 5G-Netzen weiterbetrieben werden können. Sie bieten eine hervorragende Investitionssicherheit für die nächsten zehn Jahre.
Investitionen in High-End-Infrastruktur und Campusnetze
Sobald es um die Vernetzung von neuen Betriebsstätten, die Echtzeit-Übertragung von hochauflösenden Videostreams (beispielsweise zur KI-gestützten Frachtprüfung) oder die Steuerung von Robotik geht, sollten neu beschaffte Router und Gateways zwingend 5G-fähig sein.
Für große Logistik-Hubs, Häfen oder ausgedehnte Lagerareale lohnt es sich zudem, den Aufbau eines eigenen, privaten 5G-Campusnetzes zu prüfen. Dies entkoppelt den Betrieb vom öffentlichen Mobilfunknetz, bietet exklusive Bandbreiten, maximale Datensicherheit und die nötige Performance für eine vollständig automatisierte Intralogistik.
