Mobilfunkstandards : 5G: Poker um die Luft-Schnittstelle

Er war das Gesprächsthema im Österreich-Pavillon der Hannover Messe im Vorjahr: Ein Bauteile greifender Roboter, auf den ersten Blick nicht von anderen dienstbaren Geistern der Industrierobotik zu unterscheiden. Eingehüllt in seinem Plexiglaskasten interpretierte er dort seine Rolle nicht unbedingt verhaltensoriginell: Fehlerfrei spulte er Bewegung um Bewegung ab. Wer sich seiner Kreativität versichern wolllte, musste schon aufs Datenblatt schielen: Algorithmen des maschinellen Lernens machten den Roboter zu einem am kontinuierlichen Verbesserungsprozess interessierten Teamplayer.

Seine Erfahrungen beim Teilehandling lässt er er mit anderen Roboterzellen - und möglich machte den Austausch dieser Datenpakete und deren Verarbeitung in Echtzeit der Funkstandard 5G. Ein Jahr später schäumen Aussteller im Vorfeld der Messe bereits vor Ideen für weitere potenzielle Anwendungen für die Luft-Schnittstelle über. So könnten dann Drohnen, sollte eine Produktion im Schnellgang nötig sein und das Tempo fahrerloser Transportsysteme nicht ausreichen, "im internen Warenfluss Teile an die Linie liefern", erzählt ein Digitalisierungsexperte.

Niedrige Reaktionszeiten, hundertfach schnellere Übertragungsraten: Der Charme der Luftschnittstelle 5G verfängt vor allem dort, wo es um die großen Zukunftskapitel geht: Autonomes Fahren, virtuelle Realität - aber auch Internet der Dinge. Zwar gibt es noch immer geteilte Auffassungen darüber, wieweit 5G in der Breite der industriellen Anwendungen erforderlich ist - in der wegen ihres Innovationstempos vielgerühmten Landtechnik etwa wird die dritte Generation des Mobilfunkstandards nach etlichen Jahren in der Praxis immer noch den Ansprüchen gerecht.

Andere Branchen sehnen den neuen Standard herbei. Ein who-is-who, wer der fünften Generation gesteigertes Interesse entgegenbringt, ist den deutschen Entwicklungen rund um die Vergabe industrieeigener Frequenzen abzuleiten. Der Chemieriese BASF etwa war unter den ersten, die sich für eine Lizenz stark machten und eine solche beantragten. Die Argumentationskette: Transporter, die Chemikalien autonom und vernetzt über das Werksgelände schippern, ksnnte die Prozesse zunehmend effiziener abwickeln. Auch Augmented-Reality-Brillen, die von den Ludwigshafener bereits rege im Einsatz sind, könnten die Live-Daten im Verbund wohl besser verarbeiten. Der Schaltschrankhersteller Rittal hat als eines der ersten Industrieunternehmen die 5G Frequenzzuteilung erhalten. Noch in diesem Jahr soll ein privates 5G Mobilfunknetz im neuen Werk in Haiger installiert werden. Erste Pilotprojekte etwa in der Produktionsüberwachung und -analyse sind bereits definiert.

Ende November können Unternehmen in Deutschland firmeneigene 5G-Netzwerke beantragen. Für die lokale Nutzung in Industrieumgebungen reserviert wurden von der Bundesnetzagentur 100 Megahertz Bandbreite im Frequenzbereich zwischen 3,7 und 3,8 Gigahertz. Der Industrieelektronikhersteller Siemens richteten im Testcenter Nürnberg kürzlich ein privates Standalone-5G-Netzwerk ein. Mit Qualcommm, einem dominierenden Hersteller von 5G-Modems, werden hier im Schulterschluss mit Automotive-Partnern neue Fertigungssysteme auf die Probe gestellt. "Industrielles 5G öffnet uns die Tür zur umfassenden drahtlosen Vernetzung von Produktion, Instandhaltung und Logistik", sagt Eckard Eberle, CEO der Siemens Business Unit Process Automation.

Auch hierzulande ist die Vergabe exklusiver Frequenzen zur Umsetzung lokaler 5G-Anwendungen seit geraumer Zeit ein Thema. Bei der Frequenzauktion zur Vergabe von Frequenzen (3,4–3,8 GHz) für den neuen Mobilfunkstandard 5G kamen die großen Mobilfunker A1, T-Mobile und 3 sowie eine Handvoll regionaler Anbieter zum Zug. Machten sich beim deutschen Nachbarn Elektronik- und Maschinenbauverbände frühzeitig für eigene lokale Frequenzen - eine Vergabe erfolgt hier auf Antrag - für die Industrie stark, blieb hierzulande die Teilnahme von Stakeholdern aus der Industrie in den Konsultationen zum 3,4–3,8 GHz-Bereich überschaubar. Im vorigen Frühjahr positionierte sich dann jedoch der Elektronikfachverband FEEI, die Interessensvertretung eines Industriezweigs mit rund 300 Unternehmen: "Man werde sich für industrieeigene Frequenzen einsetzen“, hieß es damals.

Kern der Argumentation: Mit Frequenzen zur exklusiven industriellen Nutzung einen Rahmen für die "Entwicklung eigener 5G-Dienste, Produkte und Serviceleistungen" zu schaffen. Gemeinsam mit dem zuständigen Ministerium führte der Telekomregulator RTR im Vorjahr eine öffentliche Konsultation zum 26-Gigahertz-Band durch. Sieben Unternehmen nahmen an der Konsultation teil. "Die geäußerten Interessen waren sehr heterogen und es wurde kein hinreichender Bedarf für eine zeitnahe Vergabe gesehen“, führt Geschäftsführer Klaus M. Steinmaurer aus. In einem nächsten Schritt werde man "voraussichtlich bis Jahresende in Abstimmung mit dem BMLRT einen Spectrum-Release-Plan erstellen", der auch einen Zeitplan für dieses 5G-Pionierband beinhalten solle, sagt Steinmaurer.

Weiters werde man klären, welches Vergabemodell am besten für dieses Band, das sich gerade für verschiedene Arten von Campus-Netzen anbietet, geeignet ist“, sagt er. „Der Ball der Frequenzvergabe liegt dann beim Telekom-Regulator, sobald uns das BMLRT die Frequenzen zur Vergabe zuteilt. Dann legen wir los“, so Steinmaurer.

Dass sich im Fall einer möglichen Direktvergabe von Frequenzen für Campus-Netze - ähnlich wie in Deutschland - Mobilfunker wenig begeistert zeigen dürften, ist antizipierbar. "Es dürfte sich dann entsprechend vertikaler Wettbewerb auftun", meint ein Telekomexperte. Über potenzielle Großkunden in der Industrie halten sich die Mobilfunker aktuell eher bedeckt. Der Entwicklungs-Hub von CK Hutchison versorgt den Containerhafen Felixtowe in Suffolk künftig mit 5G für Anwendungen wie die Fernsteuerung von Hafenkränen in Echtzeit, das Projektende ist für August avisiert.

A1 eröffnete im Januar Österreichs größtes 5G-Netz in 129 Gemeinden mit aktuell 350 Sendeanlagen. "Aktuell fokussieren wir den Auf- und Ausbau des Netzes, im Hintergrund diskutieren wir mit unterschiedlichen Industriepartnern Umsetzungsmöglichkeiten", so ein A1-Sprecher. Eine "zunehmende Relevanz von 5G bei Telekommunikation-Ausschreibungen von Unternehmen" orte man auch bei Magenta, wie es m Unternehmen heißt - am konkretesten: der 5G-Campus der TU Graz, ein Kooperationsprojekt mit dem Institut für Fertigungstechnik.