Fallstudie Mobilfunkempfang in Gebäuden Mobiler Laser macht Scheiben durchlässig

Eine Rettungswache im Landkreis Teltow-Fläming hatte ein gravierendes Problem: Ihre energieeffizienten Scheiben blockierten GPS- und Mobilfunksignale so stark, dass die Leitstelle die Rettungswagen in der Halle nicht orten konnte. Ein mobiler Laserroboter lieferte die Lösung – direkt vor Ort und ohne Demontage der Verglasung.

Fallstudie: Voller Empfang des GPS-Signals in der Fahrzeughalle durch Laserstrukturierung der metallischen Low-E-Beschichtung der Scheiben. - © Hegla

Im Jahr 2021 entstand im Landkreis Teltow-Fläming eine Rettungswache mit großzügigen Glasflächen und energieeffizienter Bauweise. Was architektonisch überzeugte, erwies sich im Einsatzalltag als ernsthaftes Hindernis: Die wärmedämmenden Scheiben mit Low-E-Beschichtung dämpften Funkwellen so stark, dass in der Fahrzeughalle weder eine zuverlässige GPS-Positionsbestimmung noch ein stabiler Mobilfunkempfang möglich war. Die zentrale Leitstelle konnte die verfügbaren Rettungswagen nicht erfassen, die Routenplanung zum Einsatzort verzögerte sich regelmäßig. Erst nach dem Verlassen der Halle empfingen die Fahrzeuge ein ausreichendes Signal.

Der zentrale Rettungsdienst Teltow-Fläming wandte sich mit diesem Problem an Hegla Boraident mit Sitz in Halle sowie an den technischen Dienstleister Spie. „Wir erleben immer öfter, dass nach Neuverglasungen oder bei Neubauten beispielsweise in Hotels, Unternehmen oder öffentlichen Gebäuden der Empfang nicht mehr möglich ist", sagt Dr. Thomas Rainer, Leiter Organisation und Entwicklung bei Hegla Boraident. Die hocheffizienten Baustoffe und die metallisch beschichteten Scheiben führten zu gedämpften Signalstärken.

Messungen offenbaren drastische Signaldämpfung

Im Rahmen eines Pilotprojekts erfasste das Team zunächst die Empfangssituation an unterschiedlichen Messpunkten – sowohl bei geschlossenen als auch bei geöffneten Toren. Diese Methode diente dazu, die Dämpfung der metallbeschichteten Fenster unter verschiedenen Bedingungen einzuschätzen. Das Ergebnis fiel nach Unternehmensangaben eindeutig aus: Bei geschlossenen Toren stand an jedem Messpunkt nur ein einziger Satellit mit einem SNR-Pegel (Signal-Rausch-Verhältnis) von zwölf bis 14 zur Verfügung. Eine Positionsermittlung war unter diesen Bedingungen an keinem der Messpunkte möglich.

Laserroboter strukturiert Scheiben vor Ort

Um die Mobilfunkdurchlässigkeit der Verglasung wiederherzustellen, brachte Hegla Boraident mittels Laser sogenannte Funktionsmuster in die dämpfende Wärmedämmbeschichtung ein. Diese Muster bestehen dem Unternehmen zufolge aus einer Dodekagon-Struktur, deren Liniendicke dünner als ein menschliches Haar und daher mit bloßem Auge kaum wahrnehmbar ist. Die Durchdringung für Funksignale steige dadurch deutlich, ohne die Dämmfunktion oder die Ästhetik des Glases zu beeinträchtigen.

Ein entscheidender Vorteil für die Praxis: Die Laserbearbeitung erfolgte direkt in der Rettungswache mit einem mobilen Laserroboter, ohne dass die Scheiben ausgebaut werden mussten. Das Lasersystem ist nach Herstellerangaben speziell darauf ausgelegt, Gebäudeverglasungen nachträglich zu strukturieren. Auf der Außenseite der behandelten Scheiben brachte das Team eine Metallplatte als Abschirmung an, um eine unkontrollierte Ausbreitung der Laserstrahlung zu verhindern.

Sechs bis acht Satelliten statt nur einem

Die Kontrollmessungen nach der Laserbearbeitung bestätigten dem Unternehmen zufolge eine erhebliche Verbesserung. Bereits nach der Strukturierung von zwei Scheiben pro Tor standen je nach Messpunkt sechs bis acht Satellitensignale mit einem SNR-Pegel von 13 bis 33 zur Verfügung – im Vergleich zu nur einem Satelliten vor der Behandlung. An sämtlichen Messpunkten gelang eine Positionsermittlung mit einer Genauigkeit von einem bis vier Meter. Die Empfangsgeräte der Rettungswagen bestätigten diese Ergebnisse im gleichen Umfang.

Da die Laserstrukturierung im Frequenzbereich von 0,5 bis 7 Gigahertz wirkt, verbesserte sich neben dem GPS-Signal auch die Mobilfunkversorgung in der Fahrzeughalle. Der Vergleich der Signale im Innen- und Außenbereich zeigte nach Unternehmensangaben eine deutlich verringerte Dämpfung: Der Empfang sei vollständig und ohne Pegelverlust wiederhergestellt.

Jede Sekunde zählt im Rettungseinsatz

Für die Rettungswache bedeutet das konkret: Die Positionsermittlung und die Bereitstellung der Navigation funktionieren bereits in der Fahrzeughalle – ohne Verzögerung nach dem Öffnen der Tore. „Die technische Unterstützung der Rettungswache für mehr Empfang war für uns ein wichtiges und spannendes Projekt", sagt Rainer. Moderne Gebäude stellten hohe Anforderungen an die Wärmedämmung und technische Ausführung. „Mit der Laserstrukturierung konnten wir den vollen Empfang wiederherstellen und vielleicht die ein oder andere Sekunde sparen, die für Rettungseinsätze wichtig ist."

Die Fallstudie belegt, dass energieeffiziente Verglasungen und zuverlässiger Funkempfang kein Widerspruch sein müssen – vorausgesetzt, die beschichteten Scheiben lassen sich nachträglich für die relevanten Frequenzbereiche durchlässig machen.