Der neue Funknetzstandard 5G eröffnet eine Vielzahl neuer Möglichkeiten für die drahtlose, flexible und schnelle Kommunikation. Fraunhofer in Lemgo betreibt daher ab sofort gemeinsam mit dem Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der TH OWL eines der ersten privaten 5G-Netze überhaupt: Ziel sind neue industrielle Anwendungen und Geschäftsmodelle für die Automation und die Produktion. Denn hier geht es vor allem um Zuverlässigkeit, Sicherheit und Geschwindigkeit.
Zunächst unscheinbar: Eine behördliche Urkunde der Bundesnetzagentur, eine Basisstation mit Antenne, ein Funkmessplatz und ein Transportroboter, der aussieht wie ein ferngesteuertes Auto. Was die drei Lemgoer Wissenschaftler jedoch zeigen, könnte die Datenkommunikation der Zukunft in den produzierenden Unternehmen sein: In der SmartFactoryOWL, einer gemeinsamen Initiative des Fraunhofer IOSB-INA und der TH OWL, wird seit März eines der ersten privaten 5G-Netze betrieben. Dieser Technologie werden heute diejenigen Eigenschaften zugeschrieben, die das weithin verbreitete WLAN und die bisherigen Mobilfunksysteme nicht bieten können: eine garantierte Übertragungsqualität mit fest definierten Bandbreiten und Übertragungszeiten. Mit dem neuen 5G-Netzwerk stellt der Standort Lemgo wieder einmal seine Vorreiterrolle in der Industriellen Kommunikation unter Beweis. Prof. Jürgen Jasperneite, Leiter des Fraunhofer IOSB-INA, freut sich über die neue Ausrüstung in der Lemgoer Forschungs- und Demonstrationsfabrik: „Vor zwei Wochen haben wir die Frequenzzuteilung und die Betreibererlaubnis durch die Bundesnetzagentur für ein privates Netz bekommen. Jetzt haben wir die entsprechende Hardware für die 5G-Basisstation und das Kernnetzwerk im Haus, sodass wir ab sofort gemeinsam mit Partnern in Forschungs- und Industrieprojekten unterschiedlichste Anwendungsfälle bearbeiten und erproben können.“
5G: Flexible Ressourcenzusicherung für industrielle Anwendungen
Das Besondere an der 5G-Funktechnolgie: Sie ist geeignet für Anwendungen, die Übertragungs- bzw. Reaktionszeiten unter einer tausendstel Sekunde erfordern. Im Gegensatz zum WLAN besteht der wesentliche Vorteil darin, dass die sogenannte Dienstgüte (Geschwindigkeit und Übertragungszeit) mit Hilfe des „Network Slicing“ garantiert werden kann. Damit hat der Betreiber eines „privaten“ 5G Netzwerks die vollständige Kontrolle über die verfügbaren Ressourcen und ein hohes Maß an Flexibilität. Zusammen mit einem bereits in der SmartFactoryOWL vorhandenen Rechencluster (Edge Computing) besteht ein Testfeld für viele Echtzeit-Anwendungen.
Ein Anwendungsgebiet für 5G in der Industrie sind die Steuerung mobiler Roboter oder die Fernbedienung von automatisierten Maschinen und Anlagen. Ein anderes Beispiel sind führerlose Transportsysteme in der Intralogisitik, deren Steuerung gebündelt, von einem Rechencluster in der Fabrik aus erfolgen kann. „Alle datenintensiven Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Bandbreite, z.B. Virtual Reality- oder Big Data-Anwendungen – in Produktanlaufphasen oder Servicefällen, finden mit 5G eine geeignete Technologie“, fasst Jasperneite zusammen.
