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Mobilfunkfrequenzen Warum die Industrie auf eigene 5G-Netze setzt

Quelle: Adobe Stock

5G ist für viele Unternehmen gleichbedeutend mit einer neuen Ära: Das Turbo-Netz ermöglicht sichere und hochwertige Datenübertragung in Echtzeit und hebt damit die Industrie 4.0 auf ein neues Level. Was 5G leisten kann.

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Bereit für die neue Netzgeneration? Mehr als drei Monate hat es gedauert, bis Mitte Juni dieses Jahres die deutschen 5G-Mobilfunkfrequenzen versteigert waren. Und mehr als 6,5 Milliarden Euro zahlten die Telekommunikationskonzerne Telekom, Vodafone, Telefonica und Drillisch allein für die Lizenzen des Turbo-Netzes. Nachdem jahrelang über die Chancen durch 5G gesprochen wurde, schreitet die Entwicklung von Seiten der Mobilfunkanbieter und der Gerätehersteller nun stetig voran.

Die neue Technologie läutet aber auch bei Industrieunternehmen eine neue Ära ein: Dank 5G können sie nämlich rund eine Million Geräte pro Quadratkilometer miteinander vernetzen – ein Vielfaches dessen, was aktuell möglich ist. So können Unternehmen im Sinne der Industrie 4.0 mehr Maschinen vernetzen, Daten in Echtzeit auswerten und ein eigenes 5G-Netzwerk aufbauen, zu dem kein Außenstehender Zugriff hat.

Der Vorteil: Bei 5G gibt es nicht ein Netz für alle, sondern viele virtuelle Netze – dieses Prinzip nennt sich „Network Slicing“. Die einzelnen Netze können verschiedene Anforderungen erfüllen, etwa möglichst große Datenübertragungsraten zur Verfügung stellen, so energieeffizient wie möglich arbeiten oder Daten mit geringer Verzögerung weiterleiten. „Bei 5G wird es eine Vielzahl von Netzen und Netzteilen geben, die parallel unterschiedliche Funktionen bedienen. Jede Anwendungsart erhält ein eigenes, passendes Stück vom Netz“, erklärt Telekom-Sprecher Niels Hafenrichter.

Unternehmen warten auf Frequenzvergabe

Nicht zuletzt als Reaktion auf die nachdrücklichen Forderungen der Industrie hat die Bundesregierung ein Viertel aller 5G-Frequenzen für lokale Anwendungen reserviert. Bedeutet: Unternehmen können die Frequenzen nach der Zuteilung durch die Bundesnetzagentur für individuelle Campuslösungen nutzen. Zuletzt verzögerte sich das Vorhaben durch Uneinigkeit über die Gebührenordnung für die Installation der 5G-Masten.

Die Vorteile für Unternehmen, die lokale Anwendungen planen: Sie sind damit nicht an die Mithilfe von Mobilfunkern gebunden. Zudem müssen bei lokalen 5G-Netzen sensible Daten gar nicht erst Dritten zur Verfügung gestellt werden. 28 Prozent der deutschen Industrieunternehmen wie Siemens, Volkswagen, BMW und Bosch Rexroth wollen 5G-Frequenzen beantragen und eigene Netze für ihre Produktionsanlagen errichten. Das ergab die Studie „5G in industrial operations: How telcos and industrial companies stand to benefit” des Capgemini Research Instituts.


Entscheidend sind letztlich die Betreibermodelle, die die Unternehmen für sich entwickeln. Planen und warten sie ihre Netze völlig in Eigenregie, und wer kümmert sich nach der Implementierung um das eigentliche Netz-Management? Am Ende muss die Rechnung für die Industriekonzerne stimmen, auf der die Kosten für die Um- und Aufrüstung ihrer Fabriken niedrig, die Effizienzgewinne durch 5G umso höher sein sollen.

5G für die Automobilproduktion

Mercedes-Benz hat diese Rechnung offenbar bereits durchkalkuliert. Zusammen mit dem Telekommunikationsunternehmen Telefónica Deutschland und dem Netzwerkausrüster Ericsson errichtet die Daimler-Kernsparte das weltweit erste 5G-Netz für die Automobilproduktion. In der „Factory 56“ in Sindelfingen wird in einem über 20.000 Quadratmeter großen Bereich der neue Mobilfunkstandard erstmals in der laufenden Produktion eingesetzt. „Mit der Installation eines lokalen 5G-Netzes wird die Vernetzung aller Anlagen und Maschinen in den Fabriken von Mercedes-Benz Cars künftig noch intelligenter und damit effizienter. Das eröffnet komplett neue Chancen für die Produktion“, sagt Jörg Burzer, Mitglied des Bereichsvorstands Mercedes-Benz Cars, Produktion und Supply Chain. Sind die beiden Kooperationspartner mit Installation und Inbetriebnahme einmal fertig, wird Mercedes-Benz selbst das Netz betreiben. Die Pläne sehen unter anderem vor, die Prozesse in der Fabrik durch die Ortung von Produkten auf der Montagelinie oder die kurzfristig mögliche Anpassung an aktuelle Marktanforderungen zu optimieren.

Die Marschrichtung wird auch anderenorts deutlich sichtbar: BASF will einen Antrag für lokale 5G-Frequenzen stellen, um das zehn Quadratkilometer große Werk am Hauptstandort Ludwigshafen zu vernetzen. Das Unternehmen hat längst damit begonnen, seine Anlagen mit Sensoren auszustatten – bislang läuft das System aber noch über 4G-Mobilfunk. Bosch Rexroth wiederum träumt von einer Fabrik, in der alle Maschinen miteinander vernetzt sind, ohne störende Kabel auf dem Boden – und womöglich auch ohne Partner aus dem Mobilfunk. „Wir beobachten die 5G-Landschaft genau und glauben, dass es mehrere Vorteile hat, eine eigene Lizenz zu besitzen“, sagt Günther May, Leiter Technologie und Innovation, Geschäftsbereich Automation und Elektrifizierung bei Bosch Rexroth. „So könnten wir die volle Kontrolle über unsere 5G-Strategie behalten, indem wir die Freiheit haben, das Netzwerk entweder allein oder mit einem Telekommunikationsanbieter zu betreiben.“ Der Leuchtmittelspezialist Osram beispielsweise hat sich für die Zusammenarbeit mit der Telekom entschieden. Der Telekommunikationskonzern stellt ein Campus-Netz zur Verfügung, durch das Osram seine Maschinen drahtlos vernetzen kann.

Fest steht: 5G wird für Anwendungen der Industrie 4.0 ein Katalysator sein. Die schnelleren Reaktionszeiten ebnen den Weg für Innovationen wie Roboter oder autonomes Fahren. „5G ist eine technische Revolution, die alle Industriesektoren betrifft. Die Anwendungsszenarien sind nicht nur auf die Wertschöpfung in der verarbeitenden Industrie und vernetzte Produkte begrenzt, sondern 5G ist ein wesentlicher Enabler für Smart Energy Management und Smart Cities“, so Steffen Elsässer, Managing Director von Capgemini Invent in Zentraleuropa.

Vision Smart City

Künftig könnten nicht nur einzelne Maschinen, sondern auch mehrere Fabriken miteinander verknüpft werden. Die damit anfallende Datenflut kann dank 5G besserer und effizienter verarbeitet werden. 5G verkürzt den Zeitraum zwischen der Erhebung und der Nutzung dieser Daten, sodass Fehler und Qualitätsmängel schneller erkannt werden.

Und: 5G hilft nicht nur, Maschinen und Fabriken zu vernetzen, sondern ganze Städte könnten künftig innerhalb eines 5G-Netzwerks funktionieren. Die Smart Citys von morgen sind geprägt von autonom fahrenden Autos, intelligenten Stromnetzen und vernetzen Häusern. „5G bringt mehr Intelligenz in autonom fahrende Autos“, ist sich Telekomsprecher Hafenrichter sicher. Das Netz sei besonders zuverlässig und könne kurze Reaktionszeiten dauerhaft garantieren.

Zwar müssten autonome Fahrzeuge so entwickelt werden, dass sie auch ohne Netzanbindung funktionieren und niemanden gefährden, doch 5G-Technologien machen die modernen Autos erst richtig funktionsfähig. „Erst durch die Anbindung über Mobilfunk kann das Fahrzeug von aktuellen und lokalen Verkehrshinweisen profitieren oder mit der Verkehrsinfrastruktur wie zum Beispiel Ampeln kommunizieren.“ Vor allem die Logistikbranche könnte davon profitieren. Unternehmen sparen nicht nur Personalkosten ein, sondern können Fahrzeuge auf den Meter genau orten.

Das zeigt: Die Industrie kann die Chancen nutzen, die sie im Vorfeld der Versteigerung für sich eingefordert hat, und die für sie reservierten Frequenzen gewinnbringend einsetzen. Dafür braucht es neben der sehnsüchtig erwarteten Frequenzvergabe allerdings eine klare Strategie und durchdachte Betreibermodelle – mit oder ohne Unterstützung der Telekommunikationsunternehmen. Eine Spur an 5G vorbei wird es für sie nicht geben.

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