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2012 | OriginalPaper | Buchkapitel

Auswirkungen fundamentaler Innovationen auf den Mobilfunkwettbewerb

verfasst von : Conrad Neumann

Erschienen in: Fundamentale Mobilfunkinnovationen in Deutschland

Verlag: Gabler Verlag

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Zusammenfassung

Mit Abschluss der LTE-Frequenzauktion vom Mai 2010 ist den deutschen Mobilfunknetzbetreibern eine Technologie zur Verfügung gestellt worden, mit der die zunehmend knappen Übertragungskapazitäten in den deutschen Mobilfunknetzen zu wesentlich geringeren Kosten als mit der Vorgängertechnologie UMTS ausgeweitet werden können (siehe Abb. III.1).

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Fußnoten
1
Das „Internetprotokoll (IP)-Verfahren“ ist das Übertragungsverfahren, welches das weltweite Internet benutzt. Es verpackt die zu übertragenen Informationen, wie bspw. Sprache, Bilder, Videos, Texte, usw. in Datenpakete und regelt die Vermittlung dieser an das jeweilige Ziel. Dabei hat jeder Sender und Empfänger eine spezifische IP-Adresse zugewiesen (ähnlich wie eine Postadresse), welche den Datenpaketen hinzugefügt werden, damit sie ihr Ziel finden und unterwegs nicht verloren gehen.
 
2
Hierunter können die entgangenen Erlöse der Netzbetreiber verstanden werden, die möglich gewesen wären, wenn die Konsumenten zügiger über die entsprechenden Endgeräte verfügt hätten, obwohl bereits Kosten für den Netzbetrieb anfallen.
 
3
Während die bisherigen UMTS-Standorte und -Sendemasten weiterhin genutzt werden können, müssen dennoch völlig neuartige Sende- und Empfangsgeräte an den Sendemasten installiert werden, so dass eine Kapazitätsausweitung via LTE letztlich einem Netzneuaufbau gleichkommt.
 
4
Als Beispiel sei der Ölpreis genannt, der durch die zunehmende weltweite Öl-Knappheit sukzessive ansteigt und zu Milliardengewinnen bei den Öl-Firmen führt.
 
5
Der Zugang zum deutschen Mobilfunkmarkt als Netzbetreiber wurde bisher über zu erwerbende Mobilfunkfrequenzen geregelt, welche nach Erwerb von ihren Eigentümern weder gehandelt noch weitergegeben werden konnten. Da derzeit keine weiteren Frequenzen zur Mobilfunknutzung zur Verfügung stehen, sind auf absehbare Zeit keine weiteren Frequenzvergabetermine seitens der Bundesnetzagentur geplant und damit der Zugang für weitere potentielle Netzbetreiber in den deutschen Mobilfunkmarkt faktisch ausgeschlossen. Dennoch, auch wenn kurz- bis mittelfristig keine weiteren Netzbetreiber in den deutschen Markt eintreten können, laufen die vier etablierten Netzbetreiber Gefahr langfristig ihre LTE-Frequenzen wieder zu verlieren, sollten sie die LTEMindestnetzabdeckung in der ihnen dafür vorgegeben Zeit nicht erreichen. Folglich sind sie angehalten möglichst zeitnah den Ausbau der LTE-Technologie ökonomisch zu bewerten und den möglichen Alternativen entgegenzustellen.
 
6
Unter einem Clubgut versteht man ein Gut, welches die Ausschließbarkeit im Konsum für Nicht- Clubmitglieder bzw. Nicht-Käufer vorsieht. Der Rivalitätsgrad um das Gut ist für Clubmitglieder bzw. Käufer gering, er kann jedoch bei steigender Mitgliederzahl und der Erreichung potentieller Kapazitätsgrenzen stark zunehmen.
 
7
Des Weiteren ist es durchaus denkbar, dass sich die vier Netzbetreiber wie zwei große Anbieter verhalten, da die Deutsche Telekom und Vodafone als Dyopolist in den deutschen Markt gestartet sind und E-Plus als auch Telefónica/O2 erst mit deutlicher Zeitverzögerung und ähnlichen Nachteilen in ihrer Frequenzausstattung gegenüber den zwei Erstanbietern dazukamen. D. h. die zwei Erstanbieter nehmen potentiell die Rolle des großen und die zwei Nachfolger die Rolle des kleinen Anbieters mit nahezu ähnlichen Voraussetzungen und Verhaltensweisen ein.
 
8
Die Übertragungskapazität bzw. Bandbreite einer Sendestation ist auf einen Maximalwert begrenzt. D. h. je mehr Mobilfunknutzer auf diesen einen Sendemast simultan zugreifen, desto weniger Bandbreite steht jedem Einzelnen zur Verfügung (→ Aufteilung der Bandbreite auf alle simultanen Nutzer) und umso länger ist die Downloadzeit einer bestimmten Datenmenge. Errichtet man jedoch eine zweite Sendestation nahe der ersten, dann verteilen sich die Nutzer auf beide Sendemasten und jedem einzelnen Nutzer steht in diesem Fall mehr Bandbreite zur Verfügung, als im Fall einer einzelnen Sendestation.
 
9
Solch ein sequentielles Entscheidungsspiel mit zwei aufeinander folgenden, zeitlich getrennten Entscheidungsstufen wird in der Fachsprache als „closed-loop“-Spiel bezeichnet (vgl. Basso und Zhang 2007, S. 224-233). Daneben gibt es noch das „open-loop“-Spiel, bei welchem die zwei Entscheidungen simultan getroffen werden. Während die erste Spielart bei gegenseitig bekannten Kapazitätsentscheidungen zum Tragen kommt, findet die zweite Spielart Anwendung bei gegenseitig unbekannten Kapazitätsentscheidungen („Die Entscheidungsträger können nicht die Kapazitäten der jeweils anderen Entscheidungsträger beobachten.“). In Anlehnung an die Praxis wird in dem hier zu untersuchenden Fall davon ausgegangen, dass die Kapazitäten beobachtbar sind („closed-loop“-Spiel), da sowohl Frequenzausstattung und Anzahl der Sendestationen öffentlich bekannt bzw. beobachtbar sind. Wird zum Vergleich die „open-loop“-Variante angewendet, kann festgestellt werden, dass der Wettbewerb zwischen den Netzbetreibern ausgeprägter erscheint, mit insgesamt geringeren Preisen und höheren Kapazitäten als bei der „closed-loop“-Variante.
 
10
In den Fällen \({\tau _i} = 0\) und \({R_i} = 0\) würden die Konsumenten (potentielle) Netzüberlastungsprobleme bei ihrer Netzbetreiberwahl unberücksichtigt lassen bzw. die Kapazitäten würden einen unendliche hohen Wert annehmen. Da beide Fälle als unrealistisch gelten, werden sie durch die Annahme, dass beide Variablen größer Null sind, ausgeschlossen.
 
11
Solche besonderen Ereignisse stellen bspw. eine Weltmeisterschaft, ein Konzert oder auch die Vorstellung eines neuen Apple-Dienstes/Produkts dar, die zu einer sehr hohen Menschendichte an einem bestimmten Ort oder Internetserver führen und damit die technischen Kapazitäten an diesem Ort/Server unverhältnismäßig stark belastet werden. Dies kann im schlimmsten Fall zu einem Ausfall des Internetdienstes und damit zu einem quasi-unendlichen Anstieg in der Wartezeit der Konsumenten führen. Da solche Ereignisse eher die Ausnahme als die Regel darstellen, kann der lineare Verlauf als eine gute Approximation angesehen werden.
 
12
Kosten des Frequenzerwerbs werden nicht berücksichtigt, da sie sunk costs darstellen und damit versunken sind bzw. für den weiteren Entscheidungsverlauf irrelevant sind (siehe dazu Abschnitt 2.2.1 dieses Kapitels).
 
13
Aufgrund der beschränkten Frequenzausstattung muss ein Mobilfunknetzbetreiber, möchte er seine Netzkapazitäten erweitern, ceteris paribus seine bestehenden Funkzellen teilen bzw. weitere Sendestationen errichten (siehe dazu auch Abschnitt 2.2.1 dieses Kapitels). Dies führt bei zunehmender Zellteilung zu immer höheren Kosten und damit zu einem in der Realität konvexen Kostenverlauf (vgl. Kruse 1997, S. 11-13). Eine entsprechende Berücksichtigung im Modell führt dazu, dass sich ein Nash-Gleichgewicht schon bei einer geringeren Kapazitätsmenge bildet als bei einem linearen Kostenverlauf. Da die aus dem Modell abgeleiteten Aussagen hierdurch nicht beeinflusst werden, kann vereinfacht von einem linearen Kostenverlauf ausgegangen werden.
 
14
Es sei jedoch angemerkt, dass eine Berücksichtigung variabler Kosten v i zu einer Reduktion in der Nutzermenge \(\partial {q_i}/\partial {v_i} < 0\) und den Kapazitäten \(\partial {K_i}/\partial {v_i} < 0\) sowie in einem Anstieg der Preise \(\partial {p_i}/\partial {v_i} > 0\) führt. Die Erklärung hierfür liegt darin, dass durch einen Anstieg bzw. eine Berücksichtigung der Akquisitionskosten eines Neukunden, die (finanzielle) Attraktivität eines weiteren Kunden für das Unternehmen fällt. Entsprechend werden insgesamt weniger Kunden akquiriert und damit weniger Kapazitäten benötigt. Durch die geringere Kundenanzahl q i steigt der Preis p i (siehe Gleichung III.1).
 
15
Eine Strategienkombination \({s^ * } = \left( {s_1^ * ,s_2^ * } \right)\) bildet ein Nash-Gleichgewicht, falls für alle Spieler i\({u_i}\left( {{s_i}^ * ,s_{ - i}^ * } \right) \ge {u_i}\left( {{s_i}^ * ,s_{ - i}^ * } \right)\forall {s_i} \in {S_i}.D.h.{s_i}^ * \) ist eine beste Antwort von Spieler i auf die Strategien der Anderen. D. h. der optimale Preis eines Mobilfunknetzbetreibers ist ein solcher, bei dem er sich nicht besser stellen kann, egal welchen Preis sein Wettbewerber setzt.
 
16
Die Mengenreaktionsfunktion von Netzbetreiber j verhält sich äquivalent.
 
17
Siehe Anhang B.1 für vollständige Ableitungen.
 
18
Um zu dieser Ableitung zu gelangen muss Gleichung (III.2) unter Berücksichtigung der Nash- Gleichgewichtspreise und der Mengenreaktionsfunktion nach der inversen Kapazität R i differenziert werden. Es ergibt sich:\(\frac{{\partial {\pi _i}}}{{\partial {R_i}}} = \frac{{\partial p_i^N}}{{\partial {R_i}}}q_i^R\left( {{p_i},{p_j},{R_i},{R_j}} \right) + {p_i}\frac{{dq_i^R\left( {{p_i},{p_j},{R_i},{R_j}} \right)}}{{d{R_i}}} + \frac{{{c_i}}}{{R_i^2}} = 0\)Durch Einsetzen von \(\begin{array}{l} \\ \frac{{dq_i^R\left( {{p_i},{p_j},{R_i},{R_j}} \right)}}{{d{R_i}}} = \frac{{q_i^R\partial \left( {{p_i},{p_j},{R_i},{R_j}} \right)}}{{\partial {R_i}}} + \frac{{q_i^R\partial \left( {{p_i},{p_j},{R_i},{R_j}} \right)}}{{\partial {R_i}}}\frac{{\partial {p^N}_i}}{{\partial {R_i}}} + \frac{{q_i^R\partial \left( {{p_i},{p_j},{R_i},{R_j}} \right)}}{{\partial {R_i}}}\frac{{\partial {p^N}_j}}{{\partial {R_i}}} \end{array}\)in diese Funktion sowie unter Beachtung von \(\frac{{\partial q_i^R{p_i}\left( {{p_i},{p_j},{R_i},{R_j}} \right)}}{{\partial {p_i}}} + q_i^R\left( {{p_i},{p_j},{R_i},{R_j}} \right) = 0\)ergibt die gesuchte Gleichung in impliziter Form.
 
19
Der Satz über implizite Funktionen setzt voraus, dass ψ stetig differenzierbar,Satz über implizite Funktionen setzt voraus, dass ψ stetig differenzierbar, \(\overline {{R_i}} \) und \(\overline {{R_j}} \) bzw. \(\overline {{c_i}} \) eine Lösung von \(\psi \left( {\overline {{R_i}} |\overline {{R_j}} } \right) = 0\) bzw.\(\psi \left( {\overline {{R_i}} |\overline {{c_i}} } \right) = 0\) und \(\frac{{\partial \psi }}{{\partial {R_j}}} \ne 0\) ist. Dann gilt in der Nähe von \(\left( {\overline {{R_i}} ,\overline {{R_j}} } \right)\) bzw. \(\left( {\overline {{R_i}} ,\overline {{c_i}} } \right)\), dass \(\frac{{\partial {R_i}}}{{\partial {R_j}}} = \left[ { - 1/\left( {\frac{{\partial \psi }}{{\partial {R_i}}}} \right)} \right].\frac{{\partial \psi }}{{\partial {R_j}}}\) bzw. \(\frac{{d{R_i}}}{{d{c_i}}} = \left[ { - 1/\left( {\frac{{\partial \psi }}{{\partial {R_i}}}} \right)} \right].\frac{{\partial \psi }}{{\partial {c_i}}}\) ist.
 
20
Die Ableitung der Reaktionsfunktion nach der inversen Kapazität R i muss negativ sein, da sie der Bedingung zweiter Ordnung für die Gewinnmaximierung nach der Kapazität entspricht.
 
21
Eine einfache mathematische Lösung dieses Gleichungssystems ist nicht mehr möglich und kann nur noch mit Hilfe spezieller Computer-Programme (z. B. Maple) gelöst werden. Da der resultierende Ausdruck in seiner wenig übersichtlichen Form keinen zusätzlichen Erkenntnisgewinn bringt, wird auf eine explizite Darstellung verzichtet und auf die empirische Lösung im nächsten Abschnitt verwiesen.
 
22
An dieser Stelle danke ich Indra Theisen vom Controlling Lehrstuhl Prof. Homburg der Universität zu Köln für ihren wertvollen Input bzgl. der mathematischen Lösung.
 
23
Dyopolistisches Verhalten muss in einem Markt nur zwei Anbietern grundsätzlich vermutet werden, da implizite Absprachen bei nur zwei Anbietern verhältnismäßig einfach durchzuführen sind.
 
24
Der ARPU, als eine wichtige Kennzahl der Telekommunikationsbranche, gibt in der Regel den durchschnittlichen Monatspreis pro Kunde für die jeweilige Dienstleistung, wie bspw. ein Mobilfunkvertrag, wieder.
 
25
Eine mögliche Strategie der großen Mobilfunknetzbetreiber, Deutsche Telekom und Vodafone, könnte es bspw. gewesen sein, ihre Mitkonkurrenten über sehr hohe Bietpreise aus dem Markt zu drängen (vgl. Gruber 2002, S. 61 ff.).
 
26
So wurde im Rahmen der UMTS- bzw. LTE-Lizenzversteigerung festgelegt, dass die Gewinner in den ersten fünf bzw. sechs Jahren nach Lizenzerhalt mindestens 50 % der Bevölkerung mit UMTS bzw. LTE abdecken müssen.
 
27
Es gilt die Annahme, dass die Netzbetreiber immer erst die Flächenversorgung im gesamten wirtschaftlichen Netzabdeckungsbereich sicherstellen bevor die Kapazitätsversorgung (via Cell-Splitting) in den Fokus rückt. Die Annahme stellt sicher, dass der für die Netzbetreiber wirtschaftliche Bereich auch ausgebaut wird.
 
28
Im UMTS-Fall erreichten einige Netzbetreiber schon ein Jahr vor Ablauf der erlaubten 5-jährigen Zeitspanne mit einer 70 %igen Netzabdeckung eine deutlich höhere Abdeckung als gefordert. Somit wird vermutet, dass eine Zeitspanne von mindestens fünf Jahren keine wesentlichen Mehrkosten zur Erfüllung der Netzabdeckungsquoten verursacht.
 
29
Hierzu wird angenommen, dass ca. 13.000 Sendestationen zur 80 %igen Bevölkerungsversorgung notwendig sind. Vermutlich liegt die tatsächliche Anzahl noch darunter, so dass der Gewinnunterschied noch höher ausfällt. Der Wert spiegelt kein Nash-Gleichgewicht wider. Der kleinere Netzbetreiber wählt „stur“ 13.000 Sendestationen, während der größere Netzbetreiber mit 29.711 Sendestationen gewinnoptimal auf diese Kapazität reagiert.
 
30
Bei einem ursprünglichen UMTS-Reservationspreis von 26 € oder höher, einer Zeitkostenreduktion von 28 % oder höher, einem Reservationspreisanstieg um 10 € oder mehr oder einer geringeren Kapazitätskostensenkung würde sich die Kapazität reduzieren.
 
31
Zu den sog. integrierten Netzbetreibern gehören in Deutschland die Deutsche Telekom, Vodafone und Telefónica/O2. Alle drei bieten neben ihren mobilen Internetanschlüssen via EDGE, UMTS und LTE auch Festnetzinternetanschlüsse via DSL, VDSL und/oder Glasfaser an.
 
32
Dieser Effekt tritt bspw. im Rahmen deutlich höherer UMTS-Reservationspreise (ab 26 € und mehr) ein. Er erklärt sich in diesem Fall durch die höhere absolute Reservationspreissteigerung beim Übergang von UMTS auf LTE (die relative Steigerung von 10 % bleibt unverändert) und der gleichzeitig absolut gleichbleibenden Kapazitätskostensenkung von 400 €, dessen Effekt in Relation sukzessive schwächer wird. Anders ausgedrückt, während bei einem UMTS-Reservationspreis von 21 € die Steigerung beim Übergang von UMTS auf LTE 2,10 € beträgt, beträgt sie bei einem Reservationspreis von 30 € exakt 90 Cents mehr, also 3 €. Gleichzeitig bleibt die Senkung der Kapazitätskosten um 400 € unverändert (keine Zunahme bei einem höheren Reservationspreis), so dass der Effekt aus dieser Senkung, welche die Kapazitäten ansteigen lässt, bei einer absolut höheren Reservationspreissteigerung relativ schwächer ausfällt.
 
33
Exklusive Kinder unter 6 Jahren sowie Senioren über 80 Jahre.
 
34
Unter den „weißen Flecken“ sind solche Regionen Deutschlands zu verstehen, die bisher keinen Breitbandzugang zum Internet hatten. Dies sind bzw. waren in der Regel ländliche Regionen mit wenigen erreichbaren Nutzern.
 
35
Wird ein Datenpacket über eine Internetleitung (bspw. bestehend aus einem Kupfer- oder Glasfaserkabel) transportiert, dann können auf längeren Strecken Informationen verlorenen gehen, falls das Signal nicht in regelmäßigen Abständen verstärkt wird. Diese Aufgabe erledigt ein sog. „Signalverstärker“.
 
36
Der Wert ergibt sich aus der gesamten Marktgröße von 14,8 potentiellen Nutzern multipliziert mit dem Nutzeranteil wie er sich aus Tab. III.2 - dem LTE-Fall bei 80 %iger Bevölkerungsabdeckung - ergibt.
 
37
An dieser Stelle könnte durchaus noch die (zeitlich) häufigere Nutzung des mobilen Internetzugangs als Grund für das steigende Datenaufkommen genannt werden. Der Nutzer surft bspw. anstatt einer Stunde zwei Stunden im Internet pro Tag. Da diese Art des steigenden Datenaufkommens nach oben hin begrenzt ist (der Tag besitzt nur 24 Stunden), wird dieser Fall als weniger interessant betrachtet und damit nicht weiter untersucht.
 
38
Das Inhalteangebot im Internet hat sich in der Vergangenheit immer reziprok mit den Übertragungsmöglichkeiten entwickelt. D. h. aufgrund der besseren Technologie konnte der Konsument bei gleichen Wartezeiten immer mehr Daten übertragen. Verlangsamt sich allerdings die technologische Entwicklung in Relation zum Anstieg der Datenmenge, dann muss der Zeitwert der Konsumenten steigen, um nicht längeren Wartezeiten, als sonst gewohnt, ausgesetzt zu werden.
 
39
Gepaarte Frequenzen, wie z. B. 2 x 10 MHz, werden nur einmal gezählt, so dass lediglich 10 MHz anstatt 20 MHz in die Gesamtsumme einfließen.
 
40
Die Branchenumsätze beziehen sich auf das Jahr der jeweiligen Frequenzauktion und nur auf die vier Mobilfunknetzbetreiber. Die Umsätze der Service Provider werden nicht berücksichtigt.
 
41
Die Blöcke setzen sich wie am Beispiel von Vodafone folgendermaßen zusammen: 2 Blöcke mit jeweils 2 x 5 MHz im 800-MHz-Bereich, 1 Block mit 2 x 4,95 MHz im 1,8 - 2 GHz-Bereich, 4 Blöcke mit jeweils 2 x 5 MHz im 2,6-GHz-Bereich und 5 Blöcke mit jeweils 1 x 5 MHz ebenso im 2,6-GHz-Bereich. Die Blöcke der anderen Netzbetreiber ergeben sich äquivalent.
 
42
„Sunk costs“ sind Kosten, die dadurch entstehen, dass sie sich beim Marktaustritt nicht mehr amortisieren lassen. Je höher sie ausfallen, desto eher wird sich ein Unternehmen überlegen müssen, ob es neu in einen Markt einsteigen soll und sich die Möglichkeit ergibt, die Kosten wieder einzuspielen oder nicht.
 
43
So plant bspw. die Volksrepublik China ihre Mobilfunknetze allein mit der TDD-Technik zu betreiben. Damit würde sich ein Milliardenmarkt für diese Technik eröffnen und durch die Konkurrenzsituation zur FDD-Technologie die weltweiten Preise und Kosten für die damit in Verbindung stehenden Gerätschaften senken.
 
44
Im mittleren und hohen Frequenzbereich (1,8 - 2 GHz und 2,6 GHz) zeigen sich gegenüber der Telekom zwar leichte Differenzen um jeweils 5 MHz, diese werden jedoch als zu vernachlässigen angesehen, da E-Plus über die deutlich geringere Nutzermenge verfügt und damit weniger stark auf den hohen Frequenzbereich in Ballungsgebieten angewiesen ist als die Telekom.
 
45
Alternativ wäre auch eine Veränderung bzw. Ausweitung der Konsumentenzielgruppe denkbar. So könnte E-Plus mit der LTE-Technologie deutlich stärker in den Markt für Festnetzinternetanschlüsse vordringen und zunehmend um Kunden aus diesem Bereich werben, eine Strategie, welche die drei anderen Netzbetreiber aufgrund ihres DSL-Festnetzgeschäfts und der damit verbundenen Gefahr von Kannibalisierungseffekten als weniger attraktiv empfinden sollten (mehr dazu in Kapitel IV).
 
46
Der Marktanteil bezieht sich auf die Kundenzahlen von E-Plus im Jahr 2009/10.
 
47
Nach Gerpott (2008, S. 68) liegt die Quote bzw. die Anzahl der benötigten Sendestationen bei einem auf 800/900-MHz-Frequenzen und einem auf 1.800/2.000-MHz-Frequenzen aufgebauten Mobilfunknetz bei 1,0 : 2,4. D. h. es werden rund 5.500 Sendestationen benötigt.
 
48
Hierbei spielt es keine Rolle, ob der Kapazitäts- und Zeitkostennachteil gemeinsam (um jeweils 1 %) erhöht wird oder nur der Kapazitätskostennachteil bzw. nur der Zeitkostennachteil um insgesamt 2 %. Der Einfluss auf die Gewinne bleibt (nahezu) identisch.
 
Metadaten
Titel
Auswirkungen fundamentaler Innovationen auf den Mobilfunkwettbewerb
verfasst von
Conrad Neumann
Copyright-Jahr
2012
Verlag
Gabler Verlag
Buch
Fundamentale Mobilfunkinnovationen in Deutschland

Print ISBN: 978-3-8349-4293-7

Electronic ISBN: 978-3-8349-4294-4

Copyright-Jahr: 2012

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-8349-4294-4_3

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