5G Anwendung auf dem Messegelände der Hannover Messe (Bild: Deutsche Messe)

Insgesamt 15 Unternehmen und Verbände gehen auf der Hannover Messe 2022 mit ihren Use Cases im privaten 5G-Campusnetz der Deutschen Messe in den Live-Betrieb. Die einzelnen Anwendungen zeigen einen Querschnitt durch unterschiedliche Technologiefelder und demonstrieren Testszenarien für sämtliche Branchen.

Pünktlich zur Hannover Messe hat die Deutsche Telekom die geplanten acht Hallen auf dem Messegelände in Hannover inklusive aller Straßen und Parkplätze 5G-ready gemacht. Im in sich geschlossenen, privaten 5G-Campusnetz sind große Datenvolumina und hohe Geschwindigkeiten für industrielle Anwendungen realisierbar, sodass eine Testfeldumgebung entsteht, die der eines Reallabors gleicht.

Aussteller, die das 5G-Campusnetz während der Messe für Show-Cases einsetzen:

Siemens

In Halle 9 hat Siemens ein weiteres, speziell für industrielle Zwecke ausgerichtetes, 5G-Netz aufgebaut, das allen Kunden im Jahresverlauf die Option bietet, sämtliche Industrie-Testanwendungen durchzuführen.

Beagle Systems: Schneller Zugriff auf Drohnendaten

Derzeit werden die von Langstreckendrohnen gesammelten Luftdaten nach einem Flug übertragen, da die Datenübertragungsrate mit 4G nicht ausreichend ist. Mit 5G ist es möglich, die Daten während des Fluges zu übertragen. Dadurch können Notdienste und Netzbetreiber die Lage besser einschätzen, bevor Sie vor Ort eintreffen.

DLR: Smart Construction und Passive Intermodulation (PIM)

Gefördert vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) verfolgt das 5G-Reallabor Einsatzmöglichkeiten von 5G als Schlüsseltechnologie im Kontext einer Smart Region/Smart City. Ein Anwendungsfall des Projekts ist die Digitale Baustelle: 5G bietet eine Vielzahl von Ansätzen für die Digitalisierung von Baustellen-Prozessen: Der Zugriff auf konsistente Planungsdaten für alle am Bau beteiligten Akteure in Echtzeit. Effizientere Dokumentation durch digitale Bautagebücher, unterstützt durch 5G-Ortung in Innenräumen. Qualitätssicherung durch den Einsatz von Augmented Reality und die Einbindung von Drohnen. Im 5G-Reallabor Braunschweig-Wolfsburg wird die Umsetzbarkeit dieser Anwendungsfälle praktisch erprobt. Ein weiterer Use Case des DLR ist die Rückführung der passiven Intermodulation für die 5G-Technologie: Durch die Nutzung neuer Frequenzbereiche und die erhöhte Empfängerempfindlichkeit bei 5G wird passive Intermodulation (PIM) als Störgröße weiterhin an Relevanz gewinnen. Die Ortung und Vermeidung solcher Störquellen ist für eine zuverlässige Funktion des Mobilfunknetzes unerlässlich. Hierfür wird eine Rückführung der PIM-Messung auf das Internationale Einheitensystem (SI-Einheiten) entwickelt, die zum einen eine Reduzierung der Messunsicherheit und zum anderen eine Vergleichbarkeit der Messungen und Methoden möglich macht.

Deutsche Telekom: Autonomer Gabelstapler

Das Zusammenspiel von mobilen 5G-Netzen, intelligentem Edge-Computing und Datensouveränität verschiebt die Grenzen des bisher Machbaren. Zum Beispiel ein autonom fahrender Gabelstapler, der über ein mobiles 5G-Netz auch in entlegenen Gebieten Teil einer übergeordneten Wertschöpfungskette ist. 5G ermöglicht in diesem Use Case vollautomatische Entlade- und Liefervorgänge sowie die Erfassung von Materialbeständen und die sichere Integration in das ERP-System und unternehmensübergreifende Lieferketten.

Fraunhofer: Echtzeit-Überwachung und Interoperabilität 

Gleich drei Use-Cases zeigt das Fraunhofer auf der Hannover Messe:

  • Eine 5G-basierte Multi-Sensor-Plattform für Echtzeit-Zustandsüberwachung: Durch prozessintegrierte Sensorik können verschiedene Prozessdaten, wie Schwingung, Temperatur und Lageposition, erfasst und drahtlos übertragen werden, um zukünftig auf diesem konstanten Datenstrom einen adaptiven Herstellungsprozess abzuleiten.
  • 5G zur Echtzeit-Überwachung von Werkzeugverschleiß und Brucherkennung mit smarter, drahtloser Körperschallsensorik: Die Bauteil- und Oberflächenqualität bei der Bearbeitung eines Bauteils mittels Bohr-, Fräs- oder Drehprozessen ist vom Zustand der Werkzeugschneide abhängig. Um die Standzeit der Werkzeugschneide voll nutzen zu können, ohne eine Minderung der Bauteilqualität in Kauf nehmen zu müssen, ist eine konstante Überwachung des Verschleißzustandes des Werkzeugs erforderlich. Eine Möglichkeit, um den Verschließzustand des Werkzeugs mit geringen Latenzen zu überwachen ist der Einsatz von Körperschallsensorik und der Übertragung der Prozessdaten über 5G.
  • 5G-TSN-Juggler: Der Use-Case 5G-TSN-Juggler zeigt am Beispiel einer adaptiven Regelung einer Platte die einen Tischtennisball jongliert die Ansteuerung von industriellen Anwendungen durch Edge Cloud Systeme sowie die Interoperabilität zwischen kabelgebundener und kabelloser Echtzeitkommunikation.

Giesecke und Devrient: Nahtlos zwischen öffentlichen und privaten Mobilfunknetzen wechseln

G+D zeigt einen Anwendungsfall, der es dem Kunden ermöglicht, seine Geräte nahtlos zwischen öffentlichen und privaten Mobilfunknetzen zu bewegen. Hier wechselt ein Roboter zwischen dem Standalone (SA) Siemens und dem öffentlichen Netz. Der Vorgang wird durch einen lokalen Profilassistenten ausgelöst und kann über ein Dashboard überwacht werden.
Die Pod Group und G+D stellen darüber hinaus eine End-to-End-Lösung für die Verfolgung wertvoller Güter entlang der gesamten Lieferkette vor. Das Track Solar-Gerät ist zusammen mit unserer intelligenten Middleware und der stromsparenden Mobilfunkverbindung zur Maximierung der Batterielebensdauer die ideale nachhaltige Lösung für die Logistik- und Fertigungsindustrie.

Ähnlich wie bei öffentlichen Mobilfunknetzen benötigt jedes Gerät, das sich in ein privates Netz einloggen möchte, eine SIM-Karte. Um die Verteilung und das Management physischer SIM-Karten zu vereinfachen, bietet G+D auch ein einfaches und vollständig digitales Verfahren zum Einbinden von eSIM-fähigen Geräten in private Netzwerke.

LS Telcom: Automatische Erkennung von Funkstörungen

Ein sauberes Funkspektrum ist die Basis für störungsfreie und performante Funkkommunikation. Das Mess-System LS Observer wird im Rahmen des vorgestellten Use-Cases das Funkspektrum breitbandig messen und dabei u.a. das 5G-Spektrum visuell darstellen. Konformität mit der Lizenzerteilung durch die Bundesnetzagentur oder auch Störungen werden dadurch für den Betrachter ersichtlich. Störungen können darüber hinaus mit Hilfe von verschiedenen Methodiken schnell lokalisiert werden.

Media Broadcast: Drohnen und KI-unterstützten Analyse-Tools

Die Erfassung, Zählung und Lenkung von Besucherströmen, Fahrzeugen oder einzelnen Personen mittels hochwertiger Videobilder in Verbindung mit KI-unterstützten Analyse-Tools eröffnet unter Einsatz von 5G völlig neue Anwendungsmöglichkeiten, wie ein Use Case von Media Broadcast auf der Hannover Messe zeigt. Ebenfalls gezeigt werden Drohnen, die sicherheitsrelevante Aufgaben wahrnehmen oder qualitativ hochwertige Luftaufnahmen live übertragen können. Verlässlich zur Verfügung stehende, breitbandige Funkverbindungen sind hierbei unabdingbar und mit heutigen Systemen nicht zu realisieren, in einem 5G-Campusnetz zukünftig schon.

Rohde und Schwarz: Qualität und Performance messen

Rohde und Schwarz stellt seine 5G Site Testing Solution aus, mit der sich Qualität und Performance der auf dem Messegelände in Hannover verfügbaren privaten und öffentlichen 5G-Netze (und LTE-Netze) messen lassen. Mit passiven sowie aktiven Messungen bewertet die Testlösung RF-Parameter wie Netzabdeckung und Signalqualität und ermittelt KPIs wie Datendurchsatz und Latenzzeiten, die in den verfügbaren 5G-Netzen erzielt werden können.

SMEV und inseego: Intelligente Ampelschaltung

Die patentierte SMEV Technologie ermächtig Einsatzfahrzeuge geodynamische Daten zu erzeugen die dazu genutzt werden, im Korridor der Einsatzfahrt, durch intelligente Ampelschaltung den Bestandsverkehr abzuführen und den Weg frei zu machen. So lässt sich die Anfahrzeit um die Hälfte reduzieren. Das 5G-Netz sichert die lückenlose und latenzfreie Signalübertragung ab. Der Use-Case zeigt die Schaltung einer Lichtsignalanlage durch das heranfahrende Einsatzfahrzeug. Dem Betrachter werden die entscheidenden Phasen nachvollziehbar visualisiert.

Testfeld Niedersachsen: Zukünftiger Mobilitätsszenarien

Das DLR zeigt in Zusammenarbeit mit weiteren Firmen die Verzahnung von Simulation und Realität auf dem Messegelände Hannover. Im Rechenzentrum des Testfeldes Niedersachsen wird ein realistisches Verkehrsaufkommen simuliert, welches in Echtzeit die Bewegung der realen Objekte auf dem Messegelände berücksichtigt und die Reaktion der simulierten Fahrzeuge entsprechend anpasst. Damit kann das Messegelände mit seiner urbanen Anmutung und den weitgehend markierungs- und verkehrsanlagenfreien Straßen ideal für die Validierung und Evaluation zukünftiger Mobilitätsszenarien genutzt werden.

Uni Kaiserslautern: Flexibles Fertigungsmodul

Im Projekt „5G – Einsatz in der Industrie“ der TU Kaiserslautern gefördert vom Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) werden die Einsatzmöglichkeiten der 5G-Technologie im industriellen Umfeld untersucht und deren Fähigkeiten aufgezeigt. Das Projekt umfasst den Aufbau eines 5G-Campusnetzes im Frequenzbereich 3,7-3,8 GHz für industrielle Anwendungen, eines flexiblen Fertigungsmoduls mit Kleinroboterarm und sicherheitsgerechter Kommunikation über 5G zur Integration in die skillbasierte Production Level 4-Demonstratorlandschaft der SmartFactoryKL, die Umsetzung eines drahtlosen Handbediengeräts mit Sicherheitsfunktionen für die Steuerung des Roboters und die Entwicklung einer Augmented Reality Anwendung basierend auf Edge-Computing.