Citation: 1C_527/2021 E. 3.3

3.3. Grundlage für die Prognose der Strahlung einer projektierten Mobilfunkanlage ist deren äquivalente Strahlungsleistung (ERP; Effective radiated power). Diese entspricht gemäss Art. 3 Abs. 9 NISV der einer Antenne zugeführten Sendeleistung, multipliziert mit dem Antennengewinn in Hauptstrahlrichtung, bezogen auf den Halbwellendipol. Der Antennengewinn bezieht sich auf die Bündelung der Sendeleistung in eine Hauptstrahlrichtung. Er gibt an, mit wieviel weniger Leistung eine konkrete Antenne (mit Bündelung der Sendeleistung) angespiesen werden muss, damit sie in die Hauptstrahlrichtung in einem gegebenen Abstand die gleiche Feldstärke erzeugt wie eine Referenzantenne, welche die Strahlung nicht oder in geringem Mass bündelt. Als Referenzantenne kann eine Dipolantenne (Halbwellendipol) gewählt werden (vgl. Ziff. 1.160 des Radioreglements vom 17. November 1995; SR 0.784.403.1). Adaptiv betreibbare Antennen weisen eine Vielzahl (z.B. 64) von Elementarantennen resp. Antennenelementen auf, von denen jedes seinen eigenen Verstärker hat. Diese Elemente bilden eine als Antennen-Array bezeichnete Anordnung, die durch die physische Zusammenschaltung von Elementen in Sub-Arrays aufgeteilt werden kann (BAFU, Erläuterungen vom 23. Februar 2021 zu adaptiven Antennen und deren Beurteilung gemäss der NISV [nachstehend: BAFU, Erläuterungen zu adaptiven Antennen], S. 5 f. Ziff. 4.1; HUGO LEHMANN, Adaptive Antennen für 5G, bulletin.ch, 18.05.2020, S. 2). Zudem sind adaptive Antennen mit leistungsfähigen Computern ausgestattet, welche die zu übertragenden Daten sehr schnell aufbereiten können (BUNDESRAT, Nachhaltiges Mobilfunknetz, Bericht des Bundesrats vom 14. April 2022 in Erfüllung des Postulates 19.4043, Häberli-Koller, 17.09.2019, S. 15 Ziff. 2.4.4). Diese Datenaufbereitung erlaubt es, verschiedene Antennenelemente unterschiedlich anzusteuern und damit durch Phasenverschiebungen die Hauptsenderichtung der Strahlung horizontal und vertikal zu bewegen und dieser eine Richtwirkung zu geben. Dabei gilt vereinfacht, dass mit steigender Zahl der unterschiedlich ansteuerbaren Antenneneinheiten die mögliche Richtwirkung der Strahlung und damit der Antennengewinn zunimmt (BAFU, Erläuterungen zu adaptiven Antennen, S. 5 ff. Ziff. 4.1, 4.2 und 4.4). Der Mobilfunkstandard der fünften Generation (5G) wird als New Radio (NR) bezeichnet. Er definiert namentlich die Frequenz-Zeit-Struktur der zu übertragenden Signale und erlaubt es, die maximale Zahl der unterschiedlich ansteuerbaren Antennenelemente im Vergleich zu früheren Standards des Mobilfunks stark zu erhöhen (BAKOM, Faktenblatt 5G, ein einleitender Überblick, Januar 2020 [nachstehend: BAKOM, Faktenblatt 5G], S. 8 Ziff. 3.3 und 3.3.; BAFU, Erläuterungen zu adaptiven Antennen, S. 2 Ziff. 1). Auch herkömmliche Mobilfunkantennen können die Funksignale primär in eine bestimmte Hauptstrahlrichtung senden (BAFU, Erläuterungen zu adaptiven Antennen, S. 8 Ziff. 5.2). Bei diesen Antennen ist das räumliche dreidimensionale Abstrahlungsmuster, das als (horizontales und vertikales) Antennendiagramm mit "Strahlenkeulen" bzw. "Beams" in die Hauptstrahlrichtung dargestellt werden kann, jedoch immer das gleiche. Bei adaptiven Antennen hingegen können diese Antennendiagramme unterschiedliche räumliche Ausprägungen annehmen (BAFU, Erläuterungen zu adaptiven Antennen, S. 10 Ziff. 5.3; vgl. auch S. 5 f. Ziff. 4.2). Wählen adaptive Antennen die einzelnen Antennendiagramme aus einer Liste vorprogrammierter Diagramme aus, wird von einem Codebook basierten Beamforming gesprochen (BAKOM, Testkonzession und Messungen adaptive Antennen, Bericht vom 24. September 2020 [nachstehend: BAKOM, Testkonzession und Messungen], S. 7. Ziff. 2.1.5; LEHMANN, a.a.O., S. 2). Beim sogenannten reziproken Beamforming werden keine vorprogrammierten Antennendiagramme ausgewählt, sondern diese von der Antenne unter Berücksichtigung der aktuellen Position der aktiven Endgeräte und der Reflektionen und Abschattungen laufend berechnet (BAKOM, Testkonzession und Messungen, S. 12; BAFU, Erläuterungen zu adaptiven Antennen, S. 11). Für adaptive Antennen werden sogenannte umhüllende Antennendiagramme erstellt, die für jede Senderichtung den maximal möglichen Antennengewinn berücksichtigen resp. alle Einzeldiagramme für die vorgesehenen Senderichtungen umhüllen bzw. einschliessen (BAKOM, Testkonzession und Messungen, S. 11; BAFU, Erläuterungen zu adaptiven Antennen, S. 10 ff. Ziff. 5.3).