Funkabdeckung im Freien

Ein WLAN, das im ganzen Haus reicht, endet regelmäßig an der Terrassentür — und zwar aus einem Grund, den man drinnen nie bemerkt: Im Haus arbeitet das Netz mit dem Raum. Wände und Decken werfen das Signal zurück, ein Gerät empfängt dasselbe Signal auf mehreren Wegen, und was nicht durch die Wand kommt, bleibt als Reserve im Raum. Im Freien fällt beides weg. Der Pegel sinkt mit dem Abstand frei ab, es gibt nichts, was ihn zurückwirft, und zwischen dem Zugangspunkt im Haus und der Terrasse liegt die Außenwand mit ihrer Dämmebene. Die Außenzone ist damit funktechnisch der schwierigste Ort des Grundstücks und zugleich der, an dem ein Aussetzer am meisten stört.

Was draußen physikalisch anders läuft

Drei Unterschiede erklären fast alles, was im Garten schiefgeht.

Es fehlt die Rückstrahlung. In einem geschlossenen Raum kommt das Signal auf vielen Wegen gleichzeitig an; moderne Verfahren machen aus dieser Vielfalt sogar Durchsatz. Im Freien bleibt im Wesentlichen der direkte Weg übrig, dazu die Reflexion am Boden und an der Hausfassade. Wo die direkte Sicht fehlt — hinter der Garage, hinter der Hecke, in der Senke am Teich —, bleibt wenig übrig, das die Lücke füllt.

Der Bewuchs dämpft, und er verändert sich. Blätter und nasses Holz schwächen die Signale in den WLAN-Bändern spürbar. Die ITU führt dafür ein eigenes Rechenmodell in der Empfehlung P.833 „Attenuation in vegetation". Praktisch bedeutet das eine Eigenheit, die es im Haus nicht gibt: Eine Strecke, die im März über den kahlen Garten gemessen wurde, kann im Juli durch dieselbe, dann belaubte Hecke deutlich schlechter sein. Wer im Winter einmisst, misst den günstigsten Fall des Jahres.

Die Außenwand ist die eigentliche Hürde. Zwischen dem Zugangspunkt im Flur und der Terrasse liegt eine Konstruktion aus Mauerwerk, Dämmebene und Fenster — ein anderer Fall als jede Innenwand, an der sich die Erwartung gebildet hat. Metallische Bestandteile wiegen dabei am schwersten: kaschierte Dämmplatten, Armierungsgitter im Putz, Rollladenkästen und die Metallbedampfung von Wärmeschutzverglasung. Auch für diesen Fall gibt es ein Modell, die ITU-Empfehlung P.2109 „Prediction of building entry loss".

Wie wenig das eine Randbedingung ist, zeigt eine Stelle, an der man sie nicht vermutet: Die Funkregulierung selbst definiert den „Innenraumeinsatz" nicht über die Adresse, sondern über die Dämpfung. Ein Innenraum ist in der deutschen Allgemeinzuteilung ein geschlossener Raum, der für diejenige Dämpfung sorgt, die die gemeinsame Nutzung der Frequenzen mit anderen Diensten erleichtert. Die Wand, die Dein Signal draußen fehlen lässt, ist aus Sicht des Frequenzrechts genau deren Zweck.

Was im Freien gesendet werden darf

Hier hört die Physik auf und das Frequenzrecht fängt an — und es ist der Punkt, an dem eine im Haus selbstverständliche Lösung draußen schlicht ausscheidet. In Deutschland regeln zwei Allgemeinzuteilungen der Bundesnetzagentur den Fall.

Im Band von 2400 bis 2483,5 MHz gilt eine höchstzulässige äquivalente isotrope Strahlungsleistung von 0,1 Watt, und die Zuteilung unterscheidet nicht zwischen drinnen und draußen. Deshalb bleibt 2,4 GHz im Garten oft die verlässlichere Wahl, obwohl das Band eng und stark belegt ist.

Bei 5 GHz zerfällt die Sache in drei Teilbänder mit drei verschiedenen Antworten:

Die Angaben stehen in der Allgemeinzuteilung Vfg. 136/2022 der Bundesnetzagentur in der Fassung der Vfg. 49/2023, die den europäischen Durchführungsbeschluss umsetzt; die Werte für 2,4 GHz in Vfg. 128/2023. Die Tabelle zeigt die Zuteilung und kein Gerät: Ob ein bestimmter Zugangspunkt ein Teilband anbietet und in welchem Betriebsmodus, entscheiden sein Ländercode und seine Firmware.

Zwei Punkte aus denselben Verfügungen gehören dazu, weil sie im Alltag hörbar werden. Erstens ist die dynamische Frequenzwahl in beiden oberen Teilbändern vorgeschrieben, und zwar zum Schutz von Radaranlagen: Erkennt das Gerät ein Radarsignal, räumt es den Kanal. Bei Störungen militärischer Radare verlangt die Verfügung ausdrücklich, die betroffenen Geräte unverzüglich außer Betrieb zu nehmen. Zweitens genießen WLAN-Geräte in diesen Bändern keinen Schutz vor Beeinträchtigungen durch andere Funkdienste und dürfen diese ihrerseits nicht stören.

Reichweite gegen Störfestigkeit

Der naheliegende Schluss aus dem Abschnitt oben — mehr Leistung, mehr Reichweite — ist der häufigste Planungsfehler im Außenbereich. Ein Zugangspunkt betreibt seine Funkeinheit ohnehin standardmäßig mit der höchsten nominalen Sendeleistung, die die Regulierung zulässt. Die Steuerung eines Mehr-Zugangspunkt-Systems darf sie ausdrücklich absenken, und zwar mit dem Ziel, Störungen zu verringern und die Signalverhältnisse im System zu verbessern. Wer also eine Zone hinzufügt, ohne die Leistung der Nachbarn anzupassen, kauft Reichweite mit Störung.

Dahinter stehen drei Zusammenhänge, die im Freien schärfer wirken als im Haus.

Ein Kanal ist geteilte Zeit. Alle Geräte auf demselben Kanal senden nacheinander. Ein weit entferntes Gerät verbindet sich mit einer niedrigen Datenrate und braucht deshalb für dieselbe Datenmenge länger — es belegt die Sendezeit, die andere gerade nicht haben. Deshalb bremst ein einziger Lautsprecher am Rand des Gartens eine ganze Zonengruppe aus, obwohl er selbst kaum Daten überträgt. Wie sehr eine Verbindung diese Zeit belegt, ist eine messbare Größe: Mehr-Zugangspunkt-Systeme erheben die Belegung der Sendezeit je Kanal, je Funkzelle und je Endgerät.

Der Rückweg entscheidet. Reichweite ist eine Eigenschaft der Strecke in beide Richtungen. Ein großer Zugangspunkt mit leistungsfähiger Antenne wird von einem kleinen Gerät noch gut gehört, während dessen eigene Antwort den Zugangspunkt nicht mehr sauber erreicht. Wer nur den Empfangspegel am Endgerät ansieht, sieht die bessere Hälfte der Verbindung.

Reichweite und Durchsatz liegen auf verschiedenen Bändern. Für die Verteilung über mehrere Verbindungen gilt die einfache Zuordnung: 5 oder 6 GHz für den Durchsatz, 2,4 GHz für die Reichweite. Für einen Lautsprecher am Gartenende ist die stabile Verbindung mit wenig Bandbreite die richtige — Audio braucht davon ohnehin wenig, was die Heimnetzwerk-Grundlagen mit Zahlen belegen.

Wo der Zugangspunkt hängt — und woran er hängt

Damit ist die Reihenfolge der Planung vorgegeben: Erst steht fest, wo draußen zuverlässig gefunkt werden muss, dann folgt der Ort des Geräts, dann das Gerät.

Ein Gerät im Haus reicht selten. Abhängig von Größe und Baustoffen eines Gebäudes deckt ein einzelner Zugangspunkt die Fläche häufig nicht ab; die Bauweise der Wände, Decken und Leitungsführungen wirkt unmittelbar auf die Abdeckung. Für die Außenzone kommt die Außenwand als zusätzliche Hürde hinzu. Deshalb ist der Zugangspunkt für die Terrasse in der Regel ein eigener, und er sitzt so, dass er die Zone direkt sieht: unter dem Dachüberstand, an der Fassade, unter dem Vordach der Garage. Sichtverbindung zur Zone wiegt schwerer als Höhe — ein Gerät zu hoch unter dem First strahlt über die Sitzgruppe hinweg.

Die Anbindung gehört ans Kabel. Ein Zugangspunkt darf mit den anderen über Funk verbunden sein; diese Möglichkeit besteht ausdrücklich für Häuser ohne Netzwerkdose in jedem Raum. Sie kostet aber Sendezeit auf demselben Kanal, den die Endgeräte brauchen — und zwar genau dort, wo die Strecke ohnehin schwach ist. Im Neubau ist die Netzwerkleitung nach draußen deshalb die Entscheidung, die alles Weitere einfacher macht. Wie eine solche Leitung im Erdreich geführt wird, klären die erdverlegten Datenleitungen, den Schutz gegen Überspannung der Überspannungsschutz für Außenleitungen.

Die Speisung kommt über dieselbe Leitung. Power over Ethernet erspart die Steckdose an der Fassade, und außen ist das mehr wert als innen. Welche Leistungsklasse eine lange Strecke wirklich überträgt und warum ein Rohr an der Südfassade den Fall verschärft, steht bei den PoE-Klassen und dem thermischen Derating.

Die Schutzart ist eine Produktangabe. Was der IP-Code aussagt, was er nicht aussagt und warum UV, Frost und Korrosion darin nicht vorkommen, steht bei der Schutzart. Für den Zugangspunkt gilt dieselbe Einschränkung wie für den Außenlautsprecher: Das Gehäuse ist nur so dicht wie seine Kabeldurchführung.

Volle Balken, und trotzdem Aussetzer

Der Satz, mit dem eine Störungssuche im Garten fast immer beginnt, lautet: „Mein Handy hat hier volle Balken." Er beantwortet die Frage nicht, und zwar aus vier Gründen.

Die Balken zeigen den Empfangspegel am Endgerät — eine Momentaufnahme in eine Richtung. Ein Lautsprecher braucht die Verbindung dauerhaft und in beide Richtungen. Zweitens sagt der Pegel nichts über die Störumgebung: Auf einem stark belegten Kanal nützt ein hoher Pegel wenig, weil die Sendezeit trotzdem knapp ist. Drittens kann ein Kanalwechsel kommen, ohne dass jemand etwas tut — die vorgeschriebene dynamische Frequenzwahl räumt bei Radarerkennung den Kanal, und dieser Wechsel ist eine Unterbrechung. Viertens wandert das Endgerät: Dein Telefon steht neben dem Lautsprecher, aber es kann sich an einem anderen Zugangspunkt angemeldet haben.

Der letzte Punkt hat eine eigene Tücke. Das Führen von Endgeräten zwischen Zugangspunkten ist eine Steuernachricht, die einen Wechsel anstößt oder vorschlägt; ob das Gerät folgt, hängt daran, ob es die zugehörigen Ergänzungen unterstützt. Das Roaming im WLAN beschreibt diesen Mechanismus im Einzelnen, das Mesh-WLAN das Zusammenspiel mehrerer Zugangspunkte unter einer Steuerung.

Für die Beurteilung einer Außenzone brauchbar sind deshalb andere Fragen als die nach den Balken: Wie lange spielt die Zone am Stück? Was passiert, wenn zusätzlich ein Video läuft? Wie verhält sich die Zone, wenn drei Personen mit ihren Telefonen im Garten stehen? Ein Lauf über eine Stunde mit belaubter Hecke sagt mehr als jede Momentanzeige.

Grenzen und Sonderfälle

Bestand ohne Kabelweg nach draußen. Kommt keine Leitung an die Fassade, bleibt der funkverbundene Zugangspunkt. Er ist dann die realistische Lösung, und die Regel dafür lautet: Die Verbindung zum Haus läuft auf einem anderen Band als die Versorgung der Zone, sonst teilt sich die Außenzone die Sendezeit mit ihrer eigenen Zuleitung.

Montage hinter Glas. Ein Zugangspunkt hinter dem Terrassenfenster spart die Außenmontage und ist bei einfachem Glas oft ausreichend. Bei beschichteter Wärmeschutzverglasung ist er es meist nicht — genau die Metallbedampfung, die Wärme draußen hält, hält auch das Funksignal drinnen. Das ist der Fall, in dem eine Messung vor der Entscheidung Geld spart.

Der Nachbar funkt auch. Im dicht bebauten Gebiet ist die Außenzone der Ort mit den meisten fremden Netzen in Sicht, weil dort die dämpfenden Wände fehlen. Die Kanalwahl ist damit im Garten wichtiger als im Haus und keine Einmal-Entscheidung.

Getrennte Netzabschnitte. Ein eigenes Netz für Gäste oder für die Haustechnik ist sinnvoll, unterbricht aber das automatische Auffinden von Geräten. Wenn die Außenzone in einem anderen Abschnitt liegt als die Bedienung, verschwindet sie aus der App. Der Mechanismus dahinter steht in den Heimnetzwerk-Grundlagen.

Die Zone jenseits des Funks. Nicht jede Außenzone muss über WLAN laufen. Wo die Wege lang sind und die Sichtverbindung fehlt — Pool am Grundstücksende, Gartenhaus hinter Bäumen —, ist die verkabelte Anbindung der Lautsprecher die ruhigere Lösung; die Verteilbeschallung im Garten behandelt diesen Weg.

In der Planung

Ein Grundstück mit Terrasse am Haus, einer Sitzgruppe am hinteren Ende und einer Hecke dazwischen. Im Haus steht ein Mehr-Zugangspunkt-System, das drinnen keine Wünsche offenlässt.

Die Konzeptfrage steht vor jeder Produktfrage und lautet: Welche Flächen draußen sollen dieselbe Verlässlichkeit haben wie ein Raum im Haus — und welche dürfen im Zweifel schlechter versorgt sein? Die Antwort ist selten „das ganze Grundstück", und sie entscheidet über die Zahl der Geräte.

Daraus folgt das Verfahren:

1. Zonen festlegen und je Zone benennen, was dort läuft: Musik im Hintergrund, ein Fernseher unter dem Vordach, die Bedienung per Telefon im Vorbeigehen. Erst daraus ergibt sich, ob eine Zone eine eigene Sichtverbindung braucht.
2. Sichtlinien prüfen, mit dem Bewuchs im Sommerzustand. Was durch eine belaubte Hecke muss, ist eine andere Strecke als das, was über den Rasen geht.
3. Ort des Zugangspunkts festlegen, dann die Leitung dorthin — und die Leitung, solange sie noch nichts kostet. Das ist der Schritt, der sich später nur mit Aufgrabung nachholen lässt.
4. Bandaufteilung und Kanalwahl gemeinsam für innen und außen entscheiden, einschließlich der Frage, welche Teilbänder im Freien überhaupt zulässig sind.
5. Abnahme über die Zeit statt über die Anzeige: eine Stunde Wiedergabe je Zone, mit Bewuchs, mit Besuch und mit laufendem Video im Haus.

Erst danach fällt die Geräteentscheidung.

Verknüpfte Inhalte

Was ein Heimnetz überhaupt leisten muss, welche vier Größen darüber entscheiden und warum Bandbreite die unwichtigste davon ist, steht in den Heimnetzwerk-Grundlagen — diese Seite ordnet nur den Außenfall dazu. Wie mehrere Zugangspunkte unter einer gemeinsamen Steuerung als ein Netz auftreten, klärt das Mesh-WLAN, wie ein Endgerät zwischen ihnen wechselt das Roaming im WLAN. Die Speisung über die Datenleitung behandeln Power over Ethernet und die PoE-Klassen mit dem thermischen Derating; den Weg der Leitung ins Freie die erdverlegten Datenleitungen und der Überspannungsschutz für Außenleitungen. Was der IP-Code eines Außengeräts aussagt, steht bei der Schutzart. Warum draußen auch der Schall anders läuft als im Raum, erklärt die Schallausbreitung im Freien; den verkabelten Weg zur entfernten Zone die Verteilbeschallung im Garten.

Quellen

Die Betriebsbedingungen je Frequenzband stammen aus den Allgemeinzuteilungen der Bundesnetzagentur: Vfg. 128/2023 für 2400 bis 2483,5 MHz und Vfg. 136/2022 in der Fassung der Vfg. 49/2023 für die drei 5-GHz-Teilbänder, beide als Umsetzung europäischer Durchführungsbeschlüsse. Beide Dokumente wurden für diese Seite im Volltext gelesen. Das Verhalten von Systemen mit mehreren Zugangspunkten — Sendeleistungssteuerung, Kanalwahl, das Führen von Endgeräten, die Verbindung der Zugangspunkte untereinander und die erhobenen Kennzahlen — folgt der Technology Overview zu Wi-Fi CERTIFIED EasyMesh der Wi-Fi Alliance vom Januar 2024, ebenfalls im Volltext gelesen.

Für die Dämpfung durch Bewuchs und durch Gebäudehüllen sind die ITU-Empfehlungen P.833 und P.2109 die einschlägigen Fundstellen. Von beiden lagen nur die Katalogeinträge mit Titel und Fassungsdatum vor, nicht die Empfehlungstexte — deshalb steht auf dieser Seite kein Dämpfungswert und keine Reichweitenangabe in Metern. Die Systematik ist beschrieben, die Zahlen sind es bewusst nicht.