Image
Foto: © John Smith – stock.adobe.com

Mobilfunkstandards

5G ändert alles!

Warum 5G das Zeug hat, die Welt zu retten und wie eine neue Netzwerktechnologie zum Impulsgeber für die deutsche Industrie werden kann.



„Ohne die neuen Möglichkeiten durch 5G sind die Ziele für einen nachhaltigen Umgang mit den Ressourcen der Welt gar nicht realisierbar.“ Mit diesem provokanten Statement beschrieb Mats Granryd, Generaldirektor der GSM Association, auf dem diesjährigen Mobile World Congress in Barcelona eine Technologie, die das Zeug hat, „die Welt zu retten“. Dabei brodelt es schon lange und 5G, als Nachfolger unserer derzeitigen LTE-Technologie, ist derzeit bei Branchenkennern, Technologiegurus und Politikern ein Top-Thema der Digitalisierung. Ob als Teil der Netzallianz Digitales Deutschland oder der Zukunftsoffensive Gigabit-Deutschland, 5G besitzt die Möglichkeit, in Kombination mit dem Ausbau unseres Glasfasernetztes dem Wirtschaftsstandort Deutschland einen neuen und entscheidenden Impuls zu geben.

Was ist 5G und welche Möglichkeiten bringt die Technologie?

Doch was genau ist 5G und welche Möglichkeiten bietet diese Technologie? 5G ist mehr als nur der Nachfolger des 4G-Standards. „5G vereint neben neuen Mobilfunktechnologien auch bisherige Mobilfunknetze, wie LTE, sowie feste Zugangsnetze und Satellitennetze in einer gemeinsamen Software-basierten Netzarchitektur“, erklärte Professor Dr. Thomas Magedanz, Chairman der #Berlin5GWeek und Leiter des Geschäftsbereichs Software-Based Networks am Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme (FOKUS). „5G gewährleistet je nach verwendetem Zugangsnetz extrem niedrige Latenzzeiten von bis zu einer Millisekunde und im Vergleich zu heutigen 4G/LTE-Netzen eine bis zu 100-mal höhere Datenrate. Je nach Anwendung kann mit 5G die 1000-fache Anzahl von Endgeräten unterstützt werden. So sind Spezialnetze für verschiedene Anwendungsbereiche mit hoher Dienstqualität und Datensicherheit möglich, wie sie z.B. für Industrie 4.0 oder den Automotive-Bereich benötigt werden.“ Höhere Verfügbarkeit in Form von Abdeckung und Zuverlässigkeit ist ein weiteres Plus von 5G. Dabei kann die Technologie vor allem durch die Kombination mit Glasfasern zum Rising Star der Industrie 4.0 werden. Dabei ist weniger die Schnelligkeit des Netzes von besonderem Interesse für die Industrie. Vielmehr sind es die geringen Latenzzeiten von unter einer Millisekunde in Verbindung mit hohen Sicherheitsstandards und einer hohen Servicequalität, die 5G zu der Technologie bei Mission Critical bzw. Ultra Reliable Networks wie z.B. im Katastrophenschutz oder bei der Steuerung wichtiger Infrastrukturen wie der intelligenten Stromversorgung machen. Auch profitieren technologische Entwicklungen wie das autonome Fahren oder die vernetzte Produktion in Smart Factorys von 5G. Fakt ist, beim Internet of Things müssen sehr viele Endgeräte wie Sensoren, Roboter, Rechenzentren und Menschen gleichzeitig Zugang zum Netz bekommen. Bei der heutigen Datenmenge – Stichwort: Big Data – und neuen TechnologieTechnologien – Stichwort künstliche Intelligenz – schafft das auf lange Sicht nur 5G. Und für den Privatanwender? Was bietet 5G da? Werfen wir dafür doch einfach mal einen Blick auf eine ganz normale Bahnfahrt durch unser schönes Nordrhein-Westfalen. Video- und Musikstreaming sind dabei gute Beispiele. Denn wer kennt das nicht: Kaum unterwegs im RE oder ICE, streikt schon die Datenverbindung und man fährt nicht mehr durch das Land der Dichter und Denker, sondern durch das Tal der Ahnungslosen. 5G soll künftig auch die Übertragung in Hochgeschwindigkeitszüge bis zu 500 km/h ermöglichen. Wieder andere Möglichkeiten bietet 5G bei Multimedia-Anwendungen wie Videostreaming, Virtual und Augmented Reality; wir erinnern uns kurz an den Hype um das Videospiel Pokémon Go: Hier sind weniger die Latenz als vor allem hohe Bandbreiten gefragt. Durch Netzintelligenz und Virtualisierung der Netze kann 5G für jede Anwendung die entsprechenden Anforderungen erfüllen.

Die Aufzählung der wichtigsten Fachbegriffe im Themenfeld Industrie 4.0 zeigt bereits die unglaublichen und vielfältigen Möglichkeiten, die 5G uns bringen kann, und vor allem, warum wir diese Technologie unbedingt zeitnah umsetzen müssen.

Zukunftsoffensive Gigabit-Deutschland

Und damit wären wir wieder bei der Zukunftsoffensive Gigabit-Deutschland. Denn umso schnell wie möglich Gigabit-Anwendungen einzurichten, ist laut Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur ein massiver Rollout von Glasfasern unerlässlich. Investitions-, Infrastruktur- und Dienste-Wettbewerbe sind die weiteren Säulen für den Ausbau. So möchte man in Berlin bis zum Ende dieses Jahres in einem ersten Zwischenschritt das Ziel einer flächendeckenden Versorgung von mindestens 50 Megabit pro Sekunde für alle Haushalte verwirklichen. Bis Ende 2019 sollen dann unterversorgte Gewerbegebiete, auch mithilfe des Sonderförderaufrufs Mittelstand des Bundes, ausschließlich mit Glasfaser-Anschlüssen ausgestatten werden. Zudem sollen neue Gewerbegebiete zukünftig über die Vorgaben des DigiNetzG von vornherein mit Glasfasernetzen ausgestattet werden. 2020 steht dann ganz im Zeichen für den Beginn eines flächendeckenden 5G-Rollouts, der bis 2025 zu einer gigabitfähigen konvergenten Infrastruktur beitragen soll.

Zankapfel Binnenroaming

Aber so ein Rollout kostet erstens viel Geld und zweitens muss er in der Konsequenz auch europaweit erfolgen. Experten schätzen den Aufwand für ein flächendeckendes 5G-Netz auf rund 500 Milliarden Euro. Zudem müssen dafür Tausende neuer Sendemasten aufgestellt werden und es braucht neue 5G-Frequenzen. Und so startet 2019 mal wieder ein neuer Bieterwettbewerb um die begehrten Lizenzen für ein 5G-Netz, bei dem die Bundesregierung auf der einen Seite auf viel Geld für die Lizenzen und gleichzeitig auf einen zügigen Netzausbau hofft. Die Netzbetreiber hingegen sehen Investitionen in G5 kritisch, da geplant ist, gleichzeitig ein Binnenroaming einzuführen. Dieses würde sie dazu verpflichten, die Sendekapazitäten diskriminierungsfrei auch anderen Anbietern zur Verfügung zu stellen – ein Prinzip, welches man auch aus dem Urlaub im Ausland kennt, nur halt innerhalb eines Landes. Da beim Binnenroaming nicht mehr mehrere parallele Netze aufgebaut werden müssen, würde dieses Vorgehen prinzipiell einen zügigen Ausbau gestatten und zudem den gesunden Wettbewerb im Sinne des Verbrauchers fördern.

Mit welchem Gegenwind Bundesverkehrsminister Andreas Scheuer (CSU) hierbei jedoch zu rechnen hat, wurde erst im Juli 2018 beim Mobilfunkgipfel deutlich, als die Netzbetreiber einen flächendeckenden G4-Ausbau an die Vergabekonditionen bei G5 knüpften.

Beyond 5G – der übernächste Schritt

Und dann steht da noch last, but not least bereits der Nachfolger von 5G in den Startlöchern. Schon heute forschen Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik gemeinsam mit Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, und weiteren Partnern aus Industrie und Forschung im Rahmen des EU-geförderten Projekts Terranova am übernächsten Mobilfunkstandard. Ziel ist es, eine Netzverbindung im Terahertz-Frequenzbereich zu ermöglichen, die so stabil ist, dass Daten auch drahtlos mit einer Geschwindigkeit von bis zu 400 Gigabit pro Sekunde transportiert werden können. Auch hier sehen die Forscher eine Möglichkeit, hohe Datenraten durch den Ausbau des Glasfasernetzes zur Verfügung zu stellen. Sie möchten dabei die Glasfasertechnologie mit der Richtfunkübertragung verbinden und so einen unterbrechungsfreien Transfer von optischer zu drahtloser Datenübertragung mittels spezieller Algorithmen bewerkstelligen. Doch das liegt noch in ferner Zukunft und so müssen wir zunächst darauf vertrauen, dass 5G zum Impulsgeber für die deutsche Industrie wird. André Sarin | redaktion@regio-manager.de

Ausgabe 07/2018