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Neuer Mobilfunkstandard

5G – Fluch und Segen?

| Autor: Sariana Kunze

Der neue Mobilfunkstandard 5G soll das zentrale Nervensystem der Fabrik der Zukunft werden. Aber kann die Technologie das auch?
Der neue Mobilfunkstandard 5G soll das zentrale Nervensystem der Fabrik der Zukunft werden. Aber kann die Technologie das auch? (Bild: ©smolaw11 - stock.adobe.com)

Die Automatisierungsbranche setzt große Hoffnung in den Mobilfunkstandard 5G. Soll er doch das Industrial Internet of Things (IIoT) voranbringen. Bald sollen die Frequenzen vergeben werden. Doch nun verschärft sich die Debatte um 5G erneut: Wird 5G chinesisch? Ist es überhaupt sinnvoll? Und: Wo wird 5G verfügbar sein?

Prozesse entlang der Wertschöpfungskette besser miteinander zu verknüpfen, das ist das Ziel eines virtuellen, standortübergreifenden Industrienetzes auf Basis von 5G. Der neue Mobilfunkstandard bietet hohe Datenraten bei geringen Latenzzeiten, sodass zeitkritische Prozesse im Wireless-Bereich darstellbar werden. Mit Geschwindigkeiten von bis zu 100 Gigabit pro Sekunde und einer nahezu Echtzeit-Datenübertragung soll 5G bis zu 1.000-mal schneller als LTE sein. Der nächste große Schritt hin zu Industrie 4.0, das erhoffen sich zumindest die Industrieverbände VCI, VDA, VDMA und ZVEI. 5G soll das zentrale Nervensystem der Fabrik der Zukunft werden und sich disruptiv auf die industrielle Fertigung auswirken. Denn nur wer seine Herstellungsprozesse beschleunigt und dabei gleichzeitig auf individuelle Kunden- und Marktbedürfnisse reagieren kann, wird auch künftig in der Lage sein, die Wettbewerbsfähigkeit des Produktionsstandortes Deutschland zu erhalten, so die Meinung von Wirtschaft und Politik. Lokale Frequenzen sind die Grundlage für private 5G-Netze auf einem Werksgelände oder für räumlich begrenzte industrielle Anwendungen. Denn die Industrie braucht den notwendigen Spielraum, unabhängig von Netzbetreibern, 5G sicher, schnell und leistungsfähig auszubauen.

Auktion 2019: Wer ersteigert die 5G-Frequenzen?

Nun steht der Vergabeprozess für die 5G-Frequenzen vor der Tür. Im Frühjahr 2019 ist dieser geplant, ehemals war Herbst 2018 angekündigt, und die kommerzielle Einführung der Netzbetreiber ist für das Jahr 2020 vorgemerkt. Mit den Worten, knapp seien die Frequenzen, daher werde man sie versteigern, kündigte Jochen Hamann, Präsident der Bundesnetzagentur, im Mai letzten Jahres die Vergabe an. Nun stehen die Bedingungen fest, aber bislang lässt die Versteigerung noch auf sich warten. „Die Anforderungen der Industrie hat der ZVEI in die 5G-Vergabe der Bundesnetzagentur eingebracht“, kommentierte Roland Bent, Vorstandsmitglied im ZVEI-Fachverband Automation, die 5G-Frequenzvergabe. Von Beginn an habe sich der Verband für die Reservierung des Bereichs 3,7 bis 3,8 Gigahertz für industrielle Anwendungen und die Vergabe entsprechender lokaler Lizenzen in diesem Bereich eingesetzt. Die Industrieverbände VCI, VDA, VDMA und ZVEI fordern jetzt die Vergabe lokaler 5G-Frequenzen schnellstmöglich voranzubringen und den von der Bundesnetzagentur zugesicherten 100-Megahertz-Block der Industrie ohne Verzögerung vollumfänglich zur Verfügung zu stellen. Die Industrieverbände begrüßten des Weiteren, dass vier statt der ursprünglich erwarteten drei Mobilfunkunternehmen (Telekom, Vodafone, Telefonica und United Internet) an der bundesweiten 5G-Auktion teilnehmen werden.

Die Huawei-Affäre: Sicherheitslücke aus Fernost

Auch Deutschland ist bei dem Einsatz von chinesischer Huawei-Technik im Netzausbau für 5G vorsichtig geworden. Einem Bericht des „Handelsblatts“ zufolge erwägt die Bundesregierung, den chinesischen Netzwerkausrüster auszuschließen. Der Grund: US-Geheimdienste werfen dem Technologieriesen vor, der Kommunistischen Partei und der chinesischen Regierung zu nahe zu stehen und technische Backdoors in seine Produkte einzubauen. Mobilfunkbetreiber in Deutschland fürchten jedoch ohne Huawei einen stockenden 5G-Ausbau und höhere Preise. So kooperieren beispielsweise Telekom, Vodafone sowie Telefonica mit Huawei – schon beim bisherigen 4G-Standard haben die Chinesen Funkmasten und Basisstationen geliefert.

Eine Änderung des Telekommunikationsgesetzes soll Medienberichten zufolge eine Lösung der Bundesregierung darstellen. Demnach sollen technische Komponenten sicherheitsüberprüft werden; außerdem sollen Unternehmen zusichern, dass sie keine Spionage betreiben. Die Industrie zeigt sich hingegen offener gegenüber dem Netzwerkausrüster. So lässt der ZVEI bei seiner Arbeitsgemeinschaft „5G Alliance for Connected Industries and Automation“ (5G-ACIA) Huawei von Beginn an mitwirken. Nur so sei es laut dem Verband möglich, alle weltweit wichtigen Akteure zusammenzubringen.

Macht 5G für IIoT überhaupt Sinn?

Mit der zunehmenden Debatte um den 5G-Mobilfunkstandard bekommen auch weitere kritische Aspekte mehr Raum. So wird der Vergabeprozess hinterfragt, die hohen Einrichtungskosten bemängelt sowie die Sinnhaftigkeit von 5G für IIoT-Anwendungen und die Verfügbarkeit in Frage gestellt. Braucht man 5G also für Industrie 4.0 oder reichen nicht auch andere, bewährte Kommunikationsstandards?

Neil Hamilton, Vice President Business Development bei dem Schweizer IoT-Plattformanbieter Thingstream, bezieht hierzu Stellung: „Wenn sich der Bedarf an Konnektivität auf eine begrenzte Region beschränkt, dann wird 5G in den nächsten Jahren für Unternehmen eine nützliche Alternative darstellen, zum Beispiel für Asset Tracking und Maschinenüberwachung. Das Problem ist aber: 5G wird auf absehbare Zeit nicht überall, nicht in Deutschland und auch nicht grenzüberschreitend, verfügbar sein. Zudem ist ein höherer Kostenaufwand zur Umsetzung solcher Lösungen erforderlich. Daher ist es nicht zielführend, ein 5G-IoT-Gerät für Industrie 4.0 zu bauen. Realistisch betrachtet wird ein 5G-Gerät eher nützlich sein am Backhaul im Bereich einer eingeschränkten mobilen Lösungen für Industrie 4.0. Dies sind meist ein untergeordneter Netzknoten an einem zentralen Netzknoten, zur Abwicklung großer Datenmengen von vielen Knoten, die sich über 2G, 3G und LTE damit verbinden. Für weitreichende Szenarien rund um das IIoT gibt es bereits heute bessere Lösungen, die großflächig und kostengünstig verfügbar sind.“ Viele IIoT-Szenarien beispielsweise mit Sensoren und Aktoren lassen sich bereits über das LTE-basierte Narrowband-IoT (NB-IoT) realisieren. Zu dieser Einschätzung ist Sopra Steria Consulting gekommen: Für konkrete Industrie 4.0 Anwendungen sei eine flächendeckende Vernetzung wichtiger als die neuste Technologie. Für viele Industrieunternehmen wäre nach Meinung der Unternehmensberatung eine LTE-Verbindung mit NB-IoT für die meisten IIoT-Anwendungen ausreichend.

5G-Ausbau verzögert sich

Die unklare Situation verzögert derzeit den 5G-Ausbau. Laut Experten wird es wohl noch Jahre dauern, bis 5G in Deutschland vollständig nutzbar sein wird. Ob sich das Warten lohnt, wird sich zeigen. Andere Länder wie China, Südkorea oder Japan haben bereits einen Vorsprung in der Bereitstellung von kommerziellen 5G-Multimediadiensten. Nichtsdestotrotz lassen sich derzeit schon viele IIoT-Projekte mit verfügbaren Kommunikationstechnologien und bestehenden flächendeckenden Netzen kosteneffizient umsetzen.

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