Eine Millisekunde voraus

Der neue Mobilfunkstandard 5G verspricht bei Datenmengen, Reaktionszeit und Zuverlässigkeit enorme Verbesserungen. Viele Industrieunternehmer sehen darin eine Schlüsseltechnologie, etwa mit Blick auf das Internet der Dinge, und rüsten ihre Produktionshallen auf. Foto: Bosch

Die fünfte Generation im Mobilfunknetz soll vor allem der Industrie den lang ersehnten Wandel bringen, denn die Technik bietet mehr als nur viel schnelleres Internet als bisher: Sie macht völlig neue Anwendungen möglich.

Während die Pandemie weiter ihren Schatten wirft, kommt der 5G-Ausbau schneller voran als geplant: Bis Ende des Jahres will Telekom 80 Prozent der Deutschen mit dem neuen Mobilfunkstandard versorgt haben; Konkurrent Vodafone will bis dahin die 5G-Nutzer auf 32 Millionen verdoppeln. Und auch in der Region spielen diese beiden Player die Hauptrolle beim Thema 5G – mit der Aufrüstung des A6-Einzugsgebiets sowie größerer Gewerbeparks nimmt der Hohenlohekreis in Sachen Abdeckung übrigens die Führung in Heilbronn-Franken ein. Doch was soll 5G eigentlich bringen?

Anders als ihr Vorgänger wurde die fünfte Mobilfunkgeneration nicht primär dafür entwickelt, dass sich Menschen miteinander vernetzen können: Bei 5G geht es erstmals vor allem um die Kommunikation zwischen Sensoren, Maschinen, Geräten und IT-Systemen – und zwar drahtlos und in Echtzeit. Das macht den neuen Standard vor allem für Unternehmer interessant. „Mit Spitzendatenraten von 20 Gigabit pro Sekunde ist 5G bis zu 20 Mal schneller als 4G, kann Daten mit einer Latenz von einer Millisekunde schier verzögerungsfrei übertragen und ist mit einer Zuverlässigkeit von nahezu hundert Prozent fast so stabil wie Datentransfer per Kabel“, erklärt Miriam Solera vom Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) das Besondere der vielversprechenden neuen Technik.

In der Industrie löse dies gleich drei große Probleme, denn bislang seien die Datenraten in der Produktion in vielen Bereichen zu niedrig, die Datenübertragung zu langsam und die Verfügbarkeit noch zu gering. Diese eine Millisekunde an Übertragungsgeschwindigkeit von 5G entscheide daher, ob der Bestückungsautomat extrem präzise zielt, der autonome Roboter passgenau zuarbeitet, der fahrerlose Transporter blitzschnell auf ein Hindernis reagiert oder die präzise Echtzeitortung schnellste Hochregallagerlogistik ermöglicht, zählt Solera auf.

Potenzial für die Zukunft

Extrem hohe Bandbreite, kurze Latenzen und eine verbesserte Verfügbarkeit: 5G soll also die langersehnten vollvernetzten Werkstätten bringen; die noch smartere Smart Factory, in der Fahrzeuge autonom übers Firmengelände steuern und riesige Roboteranlagen kabellos mobil sind. Oder wo Mitarbeiter mithilfe von Augmented Reality Maschinen aus der Ferne überwachen und warten können.

Mit 5G lassen sich rund eine Million Geräte pro Quadratkilometer miteinander vernetzen, ein Vielfaches dessen, was aktuell möglich ist. Weil das die Voraussetzung zur Verwirklichung von Industrie 4.0 ist, könnte der neue Kommunikationsstandard vor allem für die verarbeitende Industrie, die Logistik sowie die Automobilindustrie von zentraler Bedeutung sein, sagt Solera. Bis 2025 soll es Prognosen zufolge mehr als 70 Milliarden vernetzte Geräte weltweit geben.

Neben dem Weg über die klassischen Netzbetreiber können Firmen in Deutschland, anders als es in vielen Ländern der Fall ist, unabhängig ins 5G-Zeitalter starten, indem sie private Netze aufbauen, deren Funksignale nur für einzelne Standorte funktionieren, also in bestimmten Fabriken, Lagerhallen oder auf Feldern gesendet werden. Für die sogenannten Campusnetzwerke hat die Bundesregierung einen Teil der Frequenzen unter anderem für Unternehmen reserviert. Der Chemiekonzern BASF aus Ludwigshafen, die Deutsche Messe in Frankfurt am Main sowie der Hamburger Hafen waren unter den ersten, die sich Lizenzen gesichert haben. Inzwischen verfügen laut Bundesnetzagentur 105 Betriebe bundesweit über ein lokales Spektrum zur Eigennutzung, zu dem kein Außenstehender Zugriff hat.

So hat Bosch vergangenen November sein eigenes Campusnetz gestartet; deren ehemalige Unternehmenstochter Syntegon in Crailsheim, die bis letztes Jahr als Bosch Packaging Technology zum Konzern gehörte, hat gemeinsam mit dem VDMA einen Leitfaden erarbeitet, um eine strukturierte Vorgehensweise für die Integration von 5G in der Industrie voranzutreiben. Und auch Audi testet die Einsatzmöglichkeiten von 5G. „Wir haben eine Industriefunkfrequenz – in unmittelbarer Nähe des Stammwerks Ingolstadt. In unserem dortigen Production Lab kommt ein standortübergreifendes Expertenteam zusammen, auch Kollegen vom Standort Neckarsulm sind dabei, um den Serieneinsatz in der Produktion vorzubereiten“, teilt ein Pressesprecher von Audi Neckarsulm, mit.

Bisher seien einige Roboter in der Produktion per Kabel miteinander verbunden und somit nur eingeschränkt mobil. Auch fahrerlose Transportsysteme kommunizierten bereits über WLAN, kämpfen aber immer wieder mit abbrechenden Verbindungen und Fehlern. Mit dem 5G-Netz sei es möglich, dass die Maschinen komplett kabellos agieren, was viele praktische Vorteile habe und die Produktivität erhöhe. Der Standort Neckarsulm soll laut Neumair künftig eine führende Rolle im Bereich „Digitale Produktion und Logistik“ im gesamten Volkswagen-Konzern einnehmen. Schon jetzt verfüge der Standort über umfassende Kompetenzen im Bereich der Fahrzeug-Fertigung, Logistik und Produktions-IT. Wann 5G aber tatsächlich auf die Fabriken ausgerollt werden kann, stehe noch nicht fest. Bis die Technologie überall verfügbar ist, vergehe sicher noch eine Weile.

Zum 5G-Ausbau in der Region
5G baut auf den bestehenden Mobilfunkstandards LTE (4.0 G) und LTE advanced (4,5 G) auf. Die größte Netzabdeckung in der Region erreicht die Deutsche Telekom mit insgesamt 371 Mobilfunkstandorten, davon sind 183 bereits mit 5G ausgestattet. 
Vodafone betreibt in der Region insgesamt 296 Mobilfunkstandorte, 21 verfügen über die 5G-Technologie. Weitere 26 Standorte sollen bis Mitte 2021 nachgerüstet werden. Der genaue Fahrplan für die übrigen Standorte stehe Vodafone zufolge nicht fest.

Melanie Boujenoui