Bosch und Nokia demonstrieren ein mittels 5g angebotenes Bediengerät für Roboter, das auch Safety-Standards einhält. (Bild: Bosch)

Dass 5G mehr ist als nur ein schnellerer Funkstandard demonstrieren Technikanbieter auf der diesjährigen Hannover-Messe. In der 5G-Arena in Halle 16 finden Fachbesucher industrielle Anwendungen, die auf den besonderen Eigenschaften der nächsten Mobilfunk-Generation basieren – im Live-Betrieb. Denn während der Messetage ist 5G hier schon „on Air“.

Smartphone-Nutzer sind mit LTE+ oder LTE Advanced, wie der aktuelle Mobilfunkstandard der vierten Generation genannt wird, noch eine ganze Weile zufrieden zu stellen. Sie wünschen sich zwar stets höhere Bandbreiten, sind derzeit aber kaum bereit, dafür mehr zu bezahlen. Das zeigt, dass ein Zuwachs eher ein „Nice to have“ als ein „Must have“ ist.

Vor allem die Industrie ist es, die den Start von 5G herbeisehnt – denn sie hat völlig andere Ansprüche, die mit den bisherigen Netzen nicht zu erfüllen sind. Die Übertragungsgeschwindigkeit steht dabei nicht einmal an erster Stelle. Eine geringe Latenz (Reaktionsgeschwindigkeit) und Mechanismen zur Sicherung einer höheren Zuverlässigkeit der Verbindung sind es, die den 5G-Mobilfunk erstmals zu einer echten Alternative für die bisher nötige kabelbasierende Vernetzung werden lassen. Vorteile wie die große Zahl der Teilnehmer auf begrenzten Flächen – bis zu einer Million IoT-Devices pro Quadratkilometer – und die Möglichkeit, mit geringer Energieleistung zu senden, tun ein übriges, um die Fantasie der Ingenieure und Strategen anzuregen, die neue Anwendungen und Geschäftsmodelle entwickeln.

Welche Lösungen es hier bereits gibt und welche Möglichkeiten sich eröffnen, welche Optionen zur Wahl stehen und welche Hürden es noch zu überwinden gilt, alles das ist Thema in der 5G-Arena (Halle 16, D38), die nicht nur Ausstellung, sondern auch ein Forums- und Congress-Programm umfasst.

Live-Betrieb von 5G-Anwendungen

Gemeinsam mit Qualcomm hat Nokia auf der Messe ein Indoor-5G-Netz für die Aussteller der 5G-Arena aufgespannt. Hier können sie anhand der praxisnahen Exponate die besonderen Qualitäten des neuen Standards für die Industrie aufzeigen.

Von Bosch ist beispielsweise der APAS-Roboter im Einsatz, der für schutzzaunlose Mensch-Roboter-Kollaboration zugelassen ist. Ihn gibt es auch in einer mobilen Variante, daher macht es Sinn, ihn kabellos mit einem Bediengerät zu verknüpfen. Nur mit Hilfe von 5G ist es möglich, dabei auch die in der Industrie üblichen Safety-Standards vollständig einzuhalten.

Bei der Zeiss AICell (Automated Inspection), die hauptsächlich im Karosseriebau Verwendung findet, werden zahlreiche 2-D- und 3-D-Messungen kombiniert, um die Qualität aller Arbeitsschritte sicherzustellen. Die schnelle Übertragung hoher Datenmengen, die zur Verarbeitung an eine Edge-Cloud gesendet werden, und die geringe Latenz, die eine unmittelbare Steuerung der Roboter ermöglicht, waren bislang nur per Kabelanbindung zu realisieren. In Hannover zeigt der Hersteller, dass die Produktion mit Hilfe von 5G auch drahtlos sicher und zuverlässig gesteuert werden kann.

Unterstützung Einrichtung und Betrieb

Bis auf wenige Demo-Projekte, wie beispielsweise dem Hamburger Hafen, gibt es bislang in Deutschland noch keine industriellen 5G-Netze. Das soll sich jedoch schon bald ändern. Für viele Unternehmen stellt sich dann die Frage: „Welche Performance bekomme ich für meine Anwendung?“, weiß Lutz Rauchhaupt, Technical Manager am Ifak, dem Institut für Automation und Kommunikation in Magdeburg.

In seinem Vortrag (Do., 4.4., 12:30 h) thematisiert er die engere Verzahnung von betriebsinterner Automatisierungstechnik mit externen Kommunikationslösungen. Dies stellt die Betreiber vor neue Herausforderungen in Bezug auf Tests, Nachweise beziehungsweise Zertifizierungen und Zuständigkeiten, wenn die Funktionalität der Gesamtlösung sichergestellt werden soll.

Das Ifak zeigt eine Lösung, mit der die Gesamtperformance im Live-Betrieb gemessen und überwacht werden kann. Darüber hinaus ist das System auch in der Lage, veränderte Bedingungen zu emulieren, so dass zum Beispiel der Einfluss zusätzlicher Datenmengen durch neue Applikationen oder hinzugefügter Devices auf Stabilität und Performance bereits vorab getestet werden können.

Unterstützung bei der Einrichtung von Campus-Netzen erhält die Industrie auch bei Rohde & Schwarz. Technology-Manager Meik Kottkamp spricht unter anderem über Herausforderungen, die sich bei reinen Over-the-Air-Tests ergeben, wenn kein Kabel-Backup mehr vorhanden ist. In seinem Vortrag thematisiert er zudem, wie die Ausleuchtung von Firmengeländen sowie der laufende Betrieb von Firmennetzen aus Sicht eines Messtechnik-Anbieters zu gewährleisten ist (Do., 4.4., 10:30 h).

Privates oder öffentliches Netz? Beides!

Trotz einiger anhängiger Klagen gegen die Festlegungen der Bundesnetzagentur (BNetzA) zeichnet sich inzwischen ab, dass die Einrichtung lokaler Netze grundsätzlich ermöglicht werden soll. Sobald die derzeit laufende Frequenzauktion beendet ist, will die BNetzA zügig das Vergabeverfahren für lokale Frequenzen an Gemeinden und Industriebetriebe in Gang setzen. Die Provider hatten dagegen protestiert – sie sehen darin eine Schwächung ihrer Position, da ihnen wichtige Kunden entgehen könnten, wenn diese in Eigenregie das Firmengelände oder die Fertigungshallen vernetzen.

Ulrich Rehfuess, Head of Spectrum Policy bei Nokia Networks, sieht für solchen Pessimismus jedoch keinen Anlass. In seinem Vortrag (Di., 2.4., 12:30 h) zeigt er anhand konkreter Beispiele auf, welche Kooperationsmöglichkeiten es bislang schon gab und wie sich auch für 5G Win-Win-Situationen für Industrie und Provider schaffen lassen.

Eine Gegenüberstellung hat sich dagegen Siegfried Richter von der Process Industries and Drives Division bei Siemens vorgenommen. Er zeigt für drei unterschiedliche Branchen – Containerlogistik, Fahrzeugbau und Energie-Verteilung –auf, inwieweit private und öffentliche 5G-Netze die Anforderungen an Abdeckung, Zuverlässigkeit und Datenschutz erfüllen. Zu welchen spannenden Ergebnissen er gekommen ist, präsentiert er am Di., 2.4., um 12:00 h.

Bunt gemischtes Angebot

Dies sind nur einige wenige Beispiele aus dem Aussteller- und Sprecherprogramm der 5G-Arena. Hier präsentieren sich sowohl Techniklieferanten wie Beratungs- und Service-Unternehmen, die die Industrie bei Strategie-Entwicklung, Planung und Realisierung von 5G-basierenden Lösungen unterstützen können. Auch der Industrieverband 5G-ACIA, der als Kooperationspartner die 5G Arena mit aus der Taufe gehoben hat, ist hier zu finden.

Doch auch außerhalb der Halle 16 ist 5G ein Thema. Insbesondere Anbieter von Künstlicher Intelligenz (KI) oder Augmented Reality (AR) zeigen an ihren Hauptständen Lösungen, wie die Kombination aus Edge-Computing und 5G-Mobilfunk neue Lösungsmöglichkeiten eröffnet. Zumindest für die Industrie ist – anders als für Smartphone-Nutzer – die 5G-Zukunft nicht mehr allzuweit entfernt.