Warum Keller und Tiefgaragen kein Mobilfunksignal haben — und wie sich das beheben lässt

Keller und Tiefgaragen sind vorhersehbare Funklöcher. Betondecken, Stützwände und das umgebende Erdreich absorbieren oder reflektieren den größten Teil des Außensignals, und die einzigen Öffnungen sind meist eine Rampe, ein Treppenhaus und ein Aufzugsschacht. Ein Telefon funktioniert möglicherweise oben an der Rampe und verliert zwei Parkbuchten weiter das Netz. Anders als in einem Büro gibt es keine Fensterfront, auf die Sie sich verlassen können; die Lösung muss daher ein Innenverteilsystem sein, das von einer Donor-Antenne gespeist wird, die dort angebracht ist, wo tatsächlich eine Außenversorgung vorhanden ist.

Dieser Leitfaden behandelt die Donor-Position, die Antennendichte, die Dimensionierung des Hosts, die Isolation, Notrufe und die Wartung. Die unten genannten Wertebereiche sind Planungswerte.

Warum verschwindet das Mobilfunksignal unter der Erde?

Drei Faktoren kommen zusammen. Der erste ist der Materialverlust. Eine 200 mm dicke Stahlbetonwand oder -decke kostet typischerweise 15–25 dB, und ein Keller hat zwischen der Außenwelt und dem Stellplatz meist mehrere davon. Erdreich ist noch ungünstiger: Ein Meter Erde über einem Bauwerk kann Dutzende dB hinzufügen, weshalb ein Dachgarten über einem Keller kein Funkfenster ist.

Der zweite Faktor ist die Öffnungsfläche (Apertur). Das Signal gelangt über die Rampenöffnung, Treppenhäuser, Lüftungsschächte und Aufzugsschächte hinein. Die Versorgung ist in deren Nähe am stärksten und nimmt schnell ab. Der dritte Faktor ist die Tiefe: Jede Ebene nach unten bringt eine weitere Decke und einen längeren Weg zum Eingang mit sich. Ein Messwert von -70 dBm auf Geländeniveau kann in B1 zu -95 dBm und in B2 zu -110 dBm werden, was bereits unter dem nutzbaren Bereich vieler Telefone liegt.

Kann ein Repeater funktionieren, wenn an der Einfahrt zum Untergeschoss kein Signal anliegt?

Nein. Ein Repeater verstärkt ein vorhandenes Signal; er erzeugt keines. Die Donor-Antenne muss dort installiert werden, wo ein nutzbares Außensignal vorhanden ist, normalerweise auf dem Dach oder auf Geländeniveau neben dem Gebäude. Liegt der Pegel an jeder in Frage kommenden Position unter der Systemschwelle, verstärkt ein Repeater das Rauschen und hebt den Rauschpegel für die umliegende Zelle an.

Messen Sie auf Geländeniveau an allen Seiten des Gebäudes, nicht nur am Haupteingang. Erfassen Sie RSRP, Band und Zell-ID für jeden Netzbetreiber. Besser als -85 dBm ist komfortabel; -85 bis -95 dBm ist machbar, macht aber Donor-Verstärkung, Höhe und Verlust der Speiseleitung kritisch; -95 bis -110 dBm ist ein Donor-Link-Projekt; unter -110 dBm sollten Sie eine andere Anbindung (Backhaul) erörtern. Eine fenstermontierte Donor-Antenne ist nur dann eine Option, wenn das Fenster selbst ein nutzbares Signal aufweist, was unter Geländeniveau selten vorkommt. Die Messanleitung zeigt, wie diese Messwerte erfasst werden.

Wie viele Deckenantennen benötigt eine Parkebene?

Beginnen Sie mit dem Flächentyp und passen Sie dann an Deckenhöhe, Stützen und Rampen an. Eine übliche Deckenhöhe von 2.4–3.2 m in der Tiefgarage erlaubt Antennenmontagehöhen von 2.4–2.8 m; bei 4–6 m Deckenhöhe sind etwa 20–30 % mehr Antennen erforderlich oder Richtantennen, die entlang der Fahrgassen ausgerichtet werden.

Die Anzahl der Stellplätze ist eine nützliche Gegenprobe. Ein Stellplatz einschließlich seines Anteils an der Fahrgasse umfasst etwa 25–30 m², sodass 100 Stellplätze etwa 2,500–3,000 m² und 5–7 Antennen ergeben; 300 Stellplätze sind etwa 7,500–9,000 m² und 15–20 Antennen. Fügen Sie Antennen für Rampen, Technikräume und Aufzugsfoyers hinzu, anstatt die Stellplatzdichte zu überdehnen, um diese Bereiche abzudecken.

Wie dimensionieren Sie den Host für einen Keller oder eine Tiefgarage?

Bestimmen Sie zuerst die Antennenanzahl und wählen Sie dann einen Host, der jeden Zweig mit akzeptablem Verlust versorgen kann. Die folgende Tabelle ist ein Ausgangspunkt für eine einzelne Ebene; Projekte mit mehreren Ebenen benötigen in der Regel Glasfaser-Remote-Einheiten oder einen Host pro Ebene.

Ein Zwei-Wege-Splitter verursacht etwa 3.5 dB Verlust, ein Vier-Wege-Splitter etwa 7 dB und ein Acht-Wege-Splitter etwa 10.5 dB. Bei 1,800 MHz verliert eine 1/2”-Speiseleitung ungefähr 0.06–0.09 dB pro Meter, während ein 50-5-Kabel 0.2–0.3 dB pro Meter verliert. Halten Sie den Verlust zwischen Host und Antenne unter etwa 10 dB und reservieren Sie 20–25 % freie Ports. Für einen kleinen Keller kann ein Host mit 30 dBm wie der AL-30 etwa 100–3,000 m² abdecken; ein HAG-19-27T mit 37 dBm eignet sich besser für 3,000–5,000 m² mit mehreren Antennenzweigen. Verwenden Sie ein verlustarmes Koaxialkabel, das für die Leitungslänge ausgelegt ist, und nicht das dünnste Kabel, das in das Leerrohr passt.

Wo sollte die Donor-Antenne montiert werden, und wie viel Isolation ist erforderlich?

Montieren Sie die Donor-Antenne am höchsten praktikablen Punkt mit freier Sicht zum versorgenden Sektor: auf dem Dach, an der Attika oder an einem Mast auf Geländeniveau. Testen Sie drei oder vier Positionen, bevor Sie bohren; eine Verschiebung um ein oder zwei Meter kann den Messwert um 6–10 dB verändern, und eine Attika oder ein Aufzugsüberbau kann die Antenne abschatten.

Halten Sie Donor- und Serviceantenne mindestens 8–10 m voneinander entfernt, vorzugsweise mit einer Betondecke, einer Wand oder einer Dachkonstruktion dazwischen. Bei einem Kellerprojekt ist die Trennung oft vertikal: Donor-Antenne auf dem Dach, Serviceantennen in B1, wobei die Dachdecke 15–25 dB zusätzliche Isolation liefert. Führen Sie die Speiseleitung durch einen Schacht oder eine Steigleitung, die nicht neben einer Serviceantenne liegt, und dichten Sie die Durchführung ab.

Verwenden Sie eine Donor-Richtantenne mit ausreichender Verstärkung für den gemessenen Pegel. Eine Rundstrahlantenne auf dem Dach empfängt unerwünschte Sektoren und erschwert die Isolation.

Was verursacht Selbsterregung, und was bewirken ALC und AGC tatsächlich?

Selbsterregung ist eine Rückkopplungsschleife. Die Serviceantenne strahlt ein verstärktes Signal ab, die Donor-Antenne empfängt einen Teil davon, der Host verstärkt es erneut, und die Schleife wiederholt sich. Das Ergebnis sind ein ansteigender Rauschpegel, verzerrte Ausgangsleistung und Störungen im Sektor des Netzbetreibers. Das kann selbst bei 8 m Antennenabstand auftreten, wenn eine Metallwand oder ein Treppenhaus Energie zur Donor-Antenne zurückreflektiert.

ALC (automatic level control, automatische Pegelregelung) reduziert die Verstärkung, wenn sich die Ausgangsleistung dem Nennwert nähert. AGC (automatic gain control, automatische Verstärkungsregelung) gleicht Änderungen am Donor-Eingang aus. Die Isolationserkennung geht noch weiter und reduziert oder schaltet die Ausgangsleistung ab, wenn die Schleife erkannt wird. Diese Funktionen schützen den Host, ersetzen aber keine fachgerechte Installation. Nehmen Sie die Anlage mit 5–10 dB Verstärkungsreserve unterhalb der Isolationsgrenze in Betrieb, verwenden Sie nach Möglichkeit Service-Richtantennen, und wenn das Gerät Alarm auslöst, verbessern Sie den Abstand oder reduzieren Sie die Verstärkung, statt die Leistung zu erhöhen.

Deckt das System Notrufpunkte, Aufzugsfoyers und Rampen ab?

Notrufsäulen, Aufzug-Notruftelefone und Brandmelderzentralen sind in einem Keller oft die wichtigsten Geräte und werden in der Planung am ehesten vergessen. Platzieren Sie eine Antenne in der Nähe jedes Notrufpunkts, testen Sie einen echten Anruf und nicht nur einen Signalwert, und sorgen Sie für eine Notstromversorgung des Repeaters und aller aktiven Geräte. Wenn das Gebäude einen Aufzug hat, legen Sie frühzeitig fest, ob die Kabine oder der Schacht eine eigene Antenne benötigt; eine Aufzugsversorgung lässt sich in der Regel nicht allein von der Parkdecke aus erreichen.

Rampen benötigen eine durchgängige Versorgung von der Kellerebene bis zum Geländeniveau, da dort ein Anruf beim Handover am wahrscheinlichsten abbricht. Stützen erzeugen auf offenen Parkflächen Abschattungen; prüfen Sie daher das Layout, bevor Sie das Antennenraster festlegen. Technikräume mit Metalltüren und dichter Ausrüstung benötigen möglicherweise eine eigene Antenne, selbst wenn die umgebende Parkfläche ein gutes Signal hat.

Welche Wartung benötigt ein unterirdisches System?

Prüfen Sie Steckverbinder und Kabelmäntel jährlich, insbesondere Außenverbindungen und die Kabeleinführung am Dach. Kontrollieren Sie das Alarmprotokoll des Repeaters und stellen Sie sicher, dass er mit der bei der Inbetriebnahme eingestellten Verstärkung läuft und sich nicht nach einem Isolationsereignis selbst heruntergeregelt hat. Testen Sie gleichzeitig die Notrufpunkte und Aufzugstelefone.

Prüfen Sie die Versorgung nach jeder Renovierung, jeder Erneuerung des Belags oder jedem Mieterwechsel erneut, da neue Wände, Metallregale oder Geräte neue Abschattungen erzeugen können. Wenn der Standort über eine USV oder Batteriepufferung verfügt, tauschen Sie die Batterie im vorgesehenen Wartungsintervall und notieren Sie das Datum. Bewahren Sie den Bestandsplan, die Antennenpositionen und die Verstärkungseinstellungen zusammen mit der Gebäudedokumentation auf, damit der nächste Techniker nicht bei null beginnen muss.

Was sollten Sie für die Planung eines Kellers senden?

Übermitteln Sie den RSRP auf Geländeniveau an jeder Gebäudeseite für jeden Netzbetreiber, einige Messwerte aus dem Inneren des Kellers, Band und Zell-ID, einen Grundriss mit Ebenen und Rampenpositionen, die Anzahl der Stellplätze, die Deckenhöhe, die Lage der Technikräume sowie Fotos der Rampe, des Daches und jeder vorhandenen Kabeltrasse. Mit diesen Angaben kann ein Lieferant die Donor-Antenne, den Host und das Antennenraster dimensionieren und Ihnen mitteilen, ob es sich um ein Standardversorgungsprojekt oder um ein durch den Donor begrenztes Projekt handelt.

Die Lösungsseite für Keller und Parkflächen zeigt die typische Architektur, und der Leitfaden zu Baumaterialien erläutert die Verlustwerte ausführlicher. Wenn der Außenpegel der begrenzende Faktor ist, lesen Sie den Diagnoseleitfaden mit den drei Ursachen, bevor Sie Geräte bestellen.