Wie wäre es, wenn jeder Haushalt in Deutschland durch vernetzte Alltagsgegenstände zum Smart Home würde? Wenn Autos ohne Fahrer die Straßen bevölkerten? Wenn Prozesse in der Produktion vollkommen automatisiert abliefen? Die Realisierung dieser und ähnlicher Visionen erhofft sich vor allem die Wirtschaft vom neuen Mobilfunkstandard 5G. Doch mehr vernetzte Endgeräte im System bedeuten auch mehr Datenvolumen. Wo der Datenverkehr massiv ansteigt, braucht es immer größere Netzkapazitäten. Das betrifft besonders das Internet of Things in Industrie und Logistik. In der Automation von Fertigungsstrecken kann 5G die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M) deutlich verbessern. Der leistungsstarke Funkstandard ermöglicht Echtzeitkommunikation zwischen Maschinen in einer Fabrik, bietet die Grundlage für autonomes Fahren sowie höhere Zuverlässigkeit und Netzstabilität. Doch all das geht nur mit einem ausgereiften 5G-Netz.

Die Bundesregierung will den Rollout von 5G-Netzen in Deutschland bis 2025 abschließen. Zumindest für die Endverbraucher. Denn für das industrielle Umfeld bringt der 5G-Ausbau noch einige Herausforderungen mit sich: Es braucht unter anderem flächendeckende Glasfaserverbindungen sowie dezentrale Datenverarbeitung im Netzwerk vor Ort. Die 5G-Infrastruktur ist ein weites Feld, das seit Jahren erforscht und weiterentwickelt wird – auch mithilfe von LAPP.

Eine lächelnde Geschäftsfrau hält ein Kabel in der Hand und blickt in die Kamera
Dr. Susanne Krichel, Senior Manager Business Development IOT bei LAPP

LAPP entwickelt eigenen Kernbereich weiter

Was hat ein Kabelhersteller mit Mobilfunktechnologie zu tun? Eine ganze Menge – schließlich kann es ohne Kabel kein 5G geben. „Die kabellose Fabrik ist eine Utopie“, sagt Dr. Susanne Krichel, Senior Manager Business Development IoT bei der LAPP Holding AG in Stuttgart. Für LAPP als Kabellieferanten sei 5G keine Bedrohung, sondern vielmehr eine Erweiterung des aktuellen Geschäftsfelds „Industrielle Kommunikation“. Denn allein für die Stromversorgung der Technik oder die Anbindung der Access Points für die Maschinen sind nach wie vor Verkabelungen notwendig. Die 5G-Technologie bringt die industrielle Kommunikation auf ein ganz neues Leistungslevel, für das sich LAPP einsetzt. Die Industrie 4.0 mit ihren technologischen Möglichkeiten bedeutet für das Familienunternehmen neue Entwicklungschancen in der Produkt- und Beratungsleistung. Schließlich ist die industrielle Kommunikation ein Kernbereich des Unternehmens, der stetig um Produkte und Dienstleistungen erweitert wird.

Schneller, weiter, flexibler – höchster Standard für die Industrie

Doch was genau macht 5G eigentlich aus? 5G ist die Weiterentwicklung des Mobilfunkstandards Long Term Evolution (LTE), der vierten Mobilfunkgeneration (4G). Das bisher ausgebaute 5G-Netz eMBB (Enhanced Mobile Broadband) wird vor allem von Endverbrauchern genutzt. Es basiert auf 5G-Basisstationen in bestehenden 4G-Netzen im sogenannten „Non-standalone“-Modus (NSA). Fürs Streaming oder für die Nutzung von Apps wie Instagram ist diese Bandbreite vollkommen ausreichend. Für die benötigten Leistungen im Industriesektor hingegen braucht es LTE-unabhängige 5G-Netze im „Standalone“-Modus (SA) – und damit eine noch höhere Datenübertragungsrate.

Das 5G SA verbessert die bereits heute mögliche Anwendung des Industrial Internet of Things (IIoT): Daten können nun mit bis zu 10 Gigabit pro Sekunde im Uplink und sogar bis zu 20 Gigabit pro Sekunde im Downlink durchs Netz geschickt werden. Eine riesige Menge also, die in höchster Geschwindigkeit transportiert wird: Es gelten Latenzzeiten von circa einer Millisekunde und eine Datenweiterleitung von bis zu 500 Kilometern pro Stunde.

Das Ergebnis sind zum Beispiel bessere Mobilitätseigenschaften bei Bewegung – ein wichtiger Faktor in der präzisen Maschinensteuerung, etwa von Robotern, in der Produktion. Mit dem 5G SA sind ganz neue Maßstäbe in der Vernetzung möglich: Es sollen bis zu einer Million mobiler Geräte je Quadratkilometer verknüpft werden können. Weltweit könnten so 100 Milliarden Endgeräte gleichzeitig kommunizieren. Und all das ganz ohne Kabel? Nein, nicht ganz. „Wo Mobilität und Flexibilität gefragt sind, kann Funk sinnvoll sein. Aber nur bis zum nächsten Kabel. Denn die Infrastruktur für 5G muss auch künftig verkabelt werden“, fasst Dr. Krichel zusammen.

In unserem Beitrag zum neuen 5G-Leitfaden des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) erfahren Sie mehr über 5G in Industrieanwendungen.