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Konnte mobile Internetinfrastruktur die regionale Konnektivitätslücke in Deutschland abmildern?

Die ungleiche Versorgung mit digitaler Infrastruktur zwischen Regionen in Deutschland kann die digitale Teilhabe behindern. Anhand von detaillierten Regionaldaten zu leitungsgebundener und mobiler Internetverfügbarkeit zeigen wir, dass der Ausbau mobiler Dateninfrastruktur in den letzten Jahren die bestehenden regionalen Unterschiede bei der Internetkonnektivität abmildern konnte.


Internetbasierte Technologien kommen in den meisten Bereichen unseres Zusammenlebens zum Einsatz. Sie helfen in wirtschaftlicher Hinsicht beispielsweise bei der Jobsuche, erleichtern den Informations- und Datenfluss in und zwischen Unternehmen und ermöglichen es Firmen, innovative digitale Produkte anzubieten. Auch im gesellschaftlichen Leben spielen auf Internet aufbauende Anwendungen eine große Rolle. Zum Beispiel findet ein erheblicher Teil der sozialen Kommunikation über internetbasierte Nachrichtendienste und soziale Medien statt, orientieren wir uns anhand digitaler Karten oder suchen, kaufen und bewerten Angebote auf Online-Plattformen.

Für all diese Anwendungen ist eine adäquate Internetverbindung die Grundvoraussetzung, die diese gesellschaftliche und wirtschaftliche digitale Teilhabe erst ermöglicht. Die Bereitstellung des Internetzugangs erfolgt durch die lokale digitale Infrastruktur, ein komplexes System verschiedener technischer Komponenten. Die lokale Netzwerkinfrastruktur bestimmt die Verfügbarkeit von Internet vor Ort, beispielsweise die Geschwindigkeit für Datentransfers oder die Häufigkeit von Verbindungsabbrüchen. Die Versorgungslage mit digitaler Infrastruktur unterscheidet sich regional stark, was dazu führt, dass die digitale Teilhabe nicht in allen Regionen gleichermaßen möglich ist. Diese Konnektivitätslücke – regionale Unterschiede in der Internetverfügbarkeit – abzumildern und möglichst alle Regionen mit adäquatem Internet zu versorgen um so die Nutzung internetbasierter Technologien überall zu ermöglichen, ist erklärtes Ziel der Politik.

Eine Herausforderung bei diesem Anspruch ist es, dass die Bereitstellung von Internetinfrastruktur in Städten und Ballungsräumen wesentlich kostengünstiger ist als in dünner besiedelten Gebieten, weil dort weniger Investitionen in physische Infrastruktur ausreichen, um mehr Menschen zu erreichen. Dieser Marktanreiz ist bei leitungsgebundenem Internet stärker ausgeprägt als bei mobilem Internet, da für leitungsgebundene Versorgung (z. B. DSL, Kabel oder Glasfaser) physische Infrastruktur in oder zumindest nahe an das versorgte Gebäude gebaut werden muss. Bei mobilem Internet hingegen genügt die Errichtung und Anbindung von Sendemasten, um Internet in einem größeren Gebiet bereitzustellen. Dabei kann beispielsweise ein Sendemast mit Frequenzen im Bereich 700 und 800 MHz bei entsprechenden geografischen und Witterungsbedingungen eine Reichweite von über 10 km erzielen. Die marktlichen Kostenanreize für die Bereitstellung in weniger stark besiedelten – und daher in der Regel schlechter versorgten – Regionen fallen im Vergleich zu leitungsgebundenen Technologien bei mobilem Internet günstiger aus. Aufgrund dieser ökonomischen Anreizwirkung haben breitbandige mobile Internetanschlüsse das Potenzial, die regionale Konnektivitätslücke abzumildern.

Dieser Beitrag stellt zunächst das Ausmaß der regionalen Unterschiede bei leitungsgebundenem Internet dar und untersucht dann anhand bestehender Literatur, inwiefern mobiles Internet fehlende leitungsgebundene Zugänge kompensieren kann. Anschließend stellen wir in einer empirischen Analyse die Frage, ob mobiles Internet in den letzten Jahren die regionale Konnektivitätslücke in Deutschland tatsächlich dämpfen konnte.

Wie groß ist die regionale Konnektivitätslücke bei leitungsgebundenem Internet in Deutschland?

Die Unterschiede in der regionalen Konnektivität hinsichtlich der leitungsgebundenen Internetverfügbarkeit sind in Abbildung 1 dargestellt. Die zugrundeliegenden Regionaldaten stammen aus dem Breitbandatlas der Bundesregierung. Sie geben Auskunft über die Verfügbarkeit von leitungsgebundenem Internet nach verschiedenen Download-Geschwindigkeiten als Anteil der Haushalte eines Kreises. Abbildung 1 zeigt die Abweichung der Breitbandverfügbarkeit der deutschen Landkreise und kreisfreien Städte vom Durchschnitt. Im Durchschnitt hatten im Jahr 2018 79,2 % der Haushalte in einem Kreis eine leitungsgebundene Internetverfügbarkeit von mindestens 50 MBit/s.

Abbildung 1: Leitungsgebundene Breitbandverfügbarkeit (mind. 50 MBit/s) in deutschen Kreisen, 2018, Abweichungen vom Durchschnitt (Quelle: Breitbandatlas)

Auffällig ist das starke Stadt-Land-Gefälle bei der leitungsgebundenen Versorgung. Auf den ersten vierzig Plätzen finden sich ausschließlich kreisfreie Städte, mit Regensburg in Bayern als Spitzenreiter. Dort ist für 99,6 % der Haushalte ein leitungsgebundener Breitbandanschluss mit mindestens 50 MBit/s verfügbar. Der am besten versorgte Landkreis ist der Hochtaunuskreis in Hessen mit 96,3 %. Am anderen Ende des Spektrums findet sich der Eifelkreis Bitburg-Prüm an der luxemburgisch-holländischen Grenze in Rheinland-Pfalz mit der schlechtesten leitungsgebundenen Breitbandverfügbarkeit (36.3 %). Der starke Zusammenhang zwischen Bevölkerungsdichte und Versorgungslage bedeutet auch, dass es vor allem in Ostdeutschland viele unterdurchschnittlich versorgte Kreise gibt. Aber auch in anderen ländlichen Gebieten wie beispielsweise der bayerisch-polnischen Grenzregion oder einigen Kreisen Mitteldeutschlands ist die Versorgung stark unterdurchschnittlich.

Grund für diese Situation sind neben nachfrageseitigen Faktoren vor allem die angebotsseitig hohen Bereitstellungskosten pro Einwohner. Denn leitungsgebundene Anschlüsse erfordern eine physische Anbindung der einzelnen zu versorgenden Gebäude durch entsprechende Infrastruktur. Auch wenn bei DSL- und Kabelanschlüssen das bereits existierende Kabel- und Telefonnetz genutzt werden kann, sind doch erhebliche technische Investitionen nötig, wie zum Beispiel in Technik an lokalen Verteilerkästen. Die Infrastruktur für Glasfaseranbindungen, die für besonders hohe und stabile Verbindungen benötigt wird, muss oft komplett neu geschaffen werden.

Inwiefern kann mobiles Internet fehlende leitungsgebundene Technologien kompensieren?

Die nötigen Investitionskosten für die Bereitstellung von mobilem Internet sind hingegen geringer. Denn hier entfallen die kostentreibenden Einzelanbindungen von Gebäuden. Mobilfunktürme müssen zwar auch errichtet und an das Netzwerk angebunden werden, können aber aufgrund ihrer Reichweite wesentlich mehr Menschen in ihrer Umgebung versorgen. Dieser technologische Vorteil gegenüber leitungsgebundenen Technologien bietet einen „natürlichen“ ökonomischen Anreiz zur Versorgung auch weniger dicht besiedelter Gebiete. Es stellt sich jedoch die Frage, inwiefern leitungsgebundenes und mobiles Internet nachfrageseitig Substitute sind, also für den Nutzer oder die Nutzerin eine Alternative darstellen.

In der Literatur gibt es zu dieser Fragestellung einige Untersuchungen. So wird typischerweise in den Jahren des Aufkommens mobilem Internets empirisch eine Komplementarität zu leitungsgebundenen Technologien festgestellt. Beispielsweise stellen Wulf et al. (2013) in ihrer Analyse der OECD-Länder im Zeitraum 2001 bis 2009 fest, dass vor allem Personen, die bereits über einen leitungsgebundenen Internetanschluss verfügen, auch einen Vertrag für mobiles Internet abschließen. Grzybowski (2014) bestätigt dies in einer Studie der EU-Länder in den Jahren 2005 bis 2012. Er zeigt jedoch auch, dass es mit dem Aufkommen der 3. Mobilfunkgeneration (3G bzw. UMTS) zunehmend mehr Haushalte gibt, die nur auf mobilen Internetservice zurückgreifen. Das zeigt, dass es wohl nicht so sehr auf die Technologie selbst ankommt, sondern vielmehr darauf, wie leistungsfähig mobiles im Vergleich zu leitungsgebundenem Internet ist. Wesentlich für den Nutzer oder die Nutzerin ist, welche Geschwindigkeit, Reaktionszeit und Verbindungsstabilität zu welchem Preis durch eine Technologie im Vergleich zu einer Alternative ermöglicht wird.

Die Anforderungen hinsichtlich dieser Faktoren unterscheiden sich je nach Nutzungszweck. So erfordern manche Anwendungen eine relativ hohe Internetgeschwindigkeit, zum Beispiel Videostreaming, Gaming oder datenintensive Cloud-Anwendungen. Hingegen genügt für andere Zwecke wie Messenger- und Nachrichtendienste, Internetrecherchen oder die meisten sozialen Medien eine geringere Datenübertragungsrate. Lindlacher (2021) zeigt, dass in Österreich bei geringen Geschwindigkeiten (weniger als 20 Mbits) leitungsgebundenes und mobiles Internet Substitute sind. Dies gilt nicht mehr bei höheren Geschwindigkeiten, die eine andere Nutzung ermöglichen. Da bislang die Datenübertragungsraten leitungsgebundener Internetanschlüsse typischerweise höher waren, finden Quaglione et al. (2020) in Italien entsprechend eine Komplementarität zwischen mobilem und leitungsgebundenen Internet bei Videostreaming-, Spiele- und Clouddienst-Nutzern. Für Nutzer sozialer Netzwerke oder Musikstreaming sind die beiden Technologien laut der Studie hingegen eher Substitute.

Weiterhin hängt die Nutzung mobiler oder leitungsgebundener Technologien auch stark mit den genutzten Endgeräten zusammen. So wird mit mobilem eine breitere Bevölkerungsschicht erreicht als mit leitungsgebundenem Internet, weil die Nutzung von Smartphones in Bevölkerungsgruppen mit geringerem Einkommen höher ist als durch PCs (Reisdorf et al., 2022; Marler, 2018). Ein weiterer Vorteil mobiler gegenüber leitungsgebundenen Internettechnologien ist sicherlich auch deren generelle Ortsungebundenheit.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass im Betrachtungszeitraum die durch mobiles Internet ermöglichte Internetgeschwindigkeit niedriger war als bei leitungsgebundenen Technologien. Auch wenn mobiles Internet daher kein perfektes Substitut für leitungsgebundene Technologien ist, so war es für einige wichtige Internetanwendungen wie Messenger- und Kartendienste oder Internetrecherchen in den letzten Jahren bereits durchaus eine Alternative und insofern grundsätzlich geeignet, fehlende leitungsgebundene Anschlüsse zumindest teilweise zu kompensieren.

Wurde die Konnektivitätslücke durch den Ausbau mobiler Datennetze abgemildert?

Um sich dämpfend auf die regionale Konnektivitätslücke ausgewirkt zu haben, muss sich die Versorgung mit mobiler Dateninfrastruktur in mit leitungsgebundenem Internet schlechter versorgten Regionen überproportional verbessert haben. Ob das der Fall ist, wird folgend empirisch überprüft.
Dafür nutzen wir die Standortbescheinigungen von Mobilfunktürmen der Bundesnetzagentur. Die Datenbank enthält alle Funksysteme der deutschen Mobilfunknetze mit Angaben zum genauen Standort (Koordinaten), Betriebsfrequenz (in MHz) und Datum der Inbetriebnahme bzw. Betriebsstatusänderung. Zum Stichtag 26. Juli 2021 waren über eine Million Funksysteme an über 70.000 Standorten erfasst, die wir zum Zweck dieser Analyse auf Kreisebene aggregieren.
Abbildung 2 zeigt die Anzahl an Mobilfunktürmen pro 100.000 Einwohnern auf Kreisebene im Jahr 2018.

Abbildung 2: Mobilfunktürme pro 100.000 Einwohner in deutschen Kreisen, 2018, Abstand zum Durchschnitt (Quelle: Bundesnetzagentur)

Durchschnittlich sind in einem Kreis im Jahr 2018 84,7 Mobilfunktürme pro 100.000 Einwohner vorhanden. Dabei gibt es große regionale Unterschiede. In Fürstenfeldbruck (Bayern) stehen mit 45,1 pro 100.000 Einwohnern die wenigsten Mobilfunktürme und die meisten mit 154,5 finden sich im Weimarer Land (Thüringen). Besonders auffällig ist, dass generell in dünner besiedelten Gebieten pro Einwohner typischerweise mehr Infrastruktur für mobiles Internet bereitgestellt wird. So liegen 13 der 15 Kreise mit der höchsten Mobilfunkturmanzahl in den (dünner besiedelten) neuen Bundesländern. Das liegt daran, dass in Ballungsräumen tendenziell weniger Funktürme für eine hohe Netzabdeckung benötigt werden als im ländlichen Raum. Das bedeutet, dass im Durchschnitt die pro Kopf getätigten Investitionen in die mobile Dateninfrastruktur im ländlichen Raum höher sind.

Vergleicht man die beiden Karten in Abbildung 1 und 2 zeigt sich ein starker (negativer) Zusammenhang zwischen leitungsgebundener Versorgung und Mobilfunktürmen pro Kopf. Dies wird in Abbildung 3 nochmals verdeutlicht, in der dieser Zusammenhang (bevölkerungsgewichtet) als rote Gerade eingetragen ist und jeder blaue Kreis einen Landkreis oder eine kreisfreie Stadt darstellt. Dabei sind die Kreise größer, je höher die Einwohnerzahl eines Kreises ist. Hier wird nochmals deutlich, dass tendenziell die Städte (größere Kreise in der Grafik) eine höhere leitungsgebundene Breitbandverfügbarkeit haben und gleichzeitig weniger Investitionen in mobile Internetinfrastruktur (Funktürme) pro Einwohner aufweisen. Währenddessen finden sich am anderen Ende des Spektrums im Durchschnitt (ländliche) Kreise mit wenig Einwohnern, die sich durch vergleichsweise hohe Pro-Kopf-Investitionen in mobile Dateninfrastruktur und eine niedrige leitungsgebundene Internetverfügbarkeit auszeichnen. Dieser Zusammenhang spiegelt genau die oben beschriebenen ökonomischen Vorteile der jeweiligen Technologie wider.

Abbildung 3: Zusammenhang zwischen Mobilfunktürmen pro Kopf und leitungsgebundener Breitbandverfügbarkeit, 2018

Die bloße Anzahl der Mobilfunktürme pro Kopf lässt aber natürlich nicht auf eine bessere Versorgung dieser Gebiete mit mobilem Internet schließen. Darum untersuchen wir, wo mobile Dateninfrastruktur in den letzten Jahren besonders stark ausgebaut und somit die Versorgung mit mobilem Internet verbessert wurde. In einer vorausgehenden Analyse zeigen wir, dass in den letzten zehn Jahren das Mobilfunknetz mit deutschlandweit rund 33.000 neuen Mobilfunkstandorten stark verbessert wurde (Goldbeck, Lindlacher, & Schwarz, 2021). Betrachtet man diesen Ausbau der Infrastruktur für mobiles Internet in Abhängigkeit von bestehender leitungsgebundener Breitbandversorgung in Abbildung 4, so zeigt sich ein U-förmiger Zusammenhang: besonders stark war der Ausbau zwischen 2010 und 2020 zum einen in Kreisen, die 2013 schlecht mit leitungsgebundenem Internet (mind. 30 MBit/s) versorgt waren und zum anderen in Kreisen (vor allem größere Städte), die bereits sehr gut mit leitungsgebundenem Internet versorgt waren. Währenddessen war der Ausbau mobiler Dateninfrastruktur pro Kopf in Kreisen mit einer durchschnittlichen leitungsgebundenen Versorgung weniger ausgeprägt. Das deutet darauf hin, dass der ökonomische Vorteil in der Bereitstellung von mobilem Internet relativ zu leitungsgebundenen Internetzugängen in dünner besiedelten Gebieten wirkt und dort höhere Infrastrukturinvestitionen pro Kopf ausgelöst hat. Der starke Ausbau in städtischen Gebieten in diesem Zeitraum erklärt sich dadurch, dass das Mobilfunknetz in Ballungsräumen bereits an Kapazitätsgrenzen stieß, was durch Nachverdichtung der Netze angegangen wurde. Abbildung 3 verdeutlicht aber, dass insgesamt auch nach dieser Nachverdichtung pro Kopf in Ballungsräumen weniger Investitionen in Funktürme getätigt wurden.

Abbildung 4: Ausbau mobiler Dateninfrastruktur (2010 bis 2020) nach leitungsgebundener Breitbandverfügbarkeit in 2013

Schlussbemerkung

Unser Beitrag zeigt anhand von Daten aus dem Breitbandatlas und von der Bundesnetzagentur, dass die Konnektivitätslücke durch den verstärkten Ausbau der mobilen Dateninfrastruktur in ländlichen – typischerweise mit leitungsgebundenem Internet schlechter versorgten – Regionen Deutschlands abgemildert wurde. Neben den regulatorischen Vorgaben scheint für diese verstärkten Pro-Kopf-Investitionen in mobiles Internet im ländlichen Raum vor allem auch der ökonomische Kostenvorteil dieser Versorgungsart eine wesentliche Rolle zu spielen. Die regionalen Unterschiede in der digitalen Teilhabe wären ohne diesen Ausbau der Mobilfunknetze heute demnach größer.

Obwohl mobiles Internet für einige wichtige Anwendungen – wie beispielsweise die Nutzung von Karten- und Messengerdiensten, soziale Medien oder zur Internetrecherche – bereits heute ein Substitut für leitungsgebundenen Internetzugang ist, kann es aufgrund der geringeren Datentransferraten nicht für alle Anwendungen eine gleichwertige Alternative sein. Dies könnte sich aber in Zukunft ändern, falls neue Mobilfunktechnologien höhere Bandbreiten bei niedrigeren Bereitstellungskosten im Vergleich zu leitungsgebundenen Technologien ermöglichen. Um volle digitale Teilhabe allerorten möglichst kosteneffizient zu ermöglichen, sollten zukünftige Investitionen und Fördermaßnahmen in die Internetversorgung möglichst technologieoffen und ergebnisorientiert erfolgen.

Literatur

Goldbeck, M., Lindlacher, V., & Schwarz, S. (2021). Funkloch Deutschland? Der Ausbau der mobilen Datennetze in den letzten zehn Jahren. ifo Schnelldienst, 74(11), S. 33-37.

Grzybowski, L. (2014), “Fixed-to-mobile substitution in the European Union”, Telecommunications Policy 38(7), 601-612.
Lindlacher, V. (2021), “Low demand despite broad supply: Is high-speed Internet an infrastructure of general interest?”, Information Economics and Policy 56(3)

Marler, W. (2018), “Mobile phones and inequality: Findings, trends, and future directions”, New Media & Society 20(9), 3498-3520.

Quaglione, D., N. Matteucci, D. Furia, A. Marra und C. Pozzi (2020), “Are mobile and fixed broadband substitutes or complements? New empirical evidence from Italy and implications for the digital divide policies”, Socio-Economic Planning Sciences 71, Article 100823.

Reisdorf, B. C., L. Fernandez, K. N. Hampton, I. Shin und W. H. Dutton (2022), “Mobile Phones Will Not Eliminate Digital and Social Divides: How Variation in Internet Activities Mediates the Relationship Between Type of Internet Access and Local Social Capital in Detroit”, Social Science Computer Review 40(2), 288-308.

Wulf, J., S. Zelt und W. Brenner (2013), „Fixed and mobile broadband substitution in the OECD countries – A quantitative analysis of competitive effects”, 46th Hawaii International Conference on System Sciences, 1454-1463.

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