5G Technologie-Lösungen

Was ist 5G?

5G ist die fünfte Mobilfunkgeneration, spezifiziert von der 3GPP. Für die Industrie sind weniger die hohen Datenraten entscheidend als drei andere Eigenschaften: geringe Latenz, hohe Zuverlässigkeit der Verbindung und die Möglichkeit, sehr viele Geräte in einer Funkzelle zu betreiben. Neu gegenüber früheren Generationen ist außerdem, dass Unternehmen in Deutschland eigene Frequenzen bei der Bundesnetzagentur beantragen und damit ein privates 5G-Campusnetz auf dem eigenen Gelände betreiben können, im Bereich 3,7 bis 3,8 GHz sowie bei 26 GHz.

Wofür man 5G im IIoT einsetzt

Typische Anwendungen sind fahrerlose Transportsysteme und mobile Roboter, die sich frei in der Halle bewegen und dabei eine stabile Verbindung ohne Abbrüche beim Zellwechsel brauchen. Dazu kommen drahtlos vernetzte Maschinen, die flexibel umgestellt werden sollen, Videoanalyse und Qualitätsprüfung mit hohen Datenraten, Augmented Reality für Wartung und Montage sowie Fernwartung von Anlagen beim Kunden über das öffentliche Netz. Auf großen Arealen wie Häfen, Werksgeländen oder Baustellen ersetzt 5G teils aufwendige Verkabelung und viele einzelne WLAN-Access-Points.

So ist ein 5G-Campusnetz aufgebaut

Ein Campusnetz besteht aus Funkeinheiten in der Halle oder auf dem Gelände, einem Kernnetz, das lokal im Werk oder beim Dienstleister läuft, und SIM-Karten bzw. eSIMs in den Endgeräten. Industrierouter mit 5G-Modem binden bestehende Maschinen über Ethernet an. Betreiben lässt sich ein Campusnetz selbst, über einen Systemintegrator oder als Dienst eines Netzbetreibers, entweder mit eigenen Frequenzen als eigenständiges Netz oder als reservierter Teil des öffentlichen Netzes (Network Slicing).

5G oder WLAN?

WLAN ist günstig, verbreitet und für viele stationäre Anwendungen völlig ausreichend. Es arbeitet aber in freien Frequenzbändern, die sich alle Geräte teilen, und die Übergabe zwischen Access Points ist für schnell fahrende Fahrzeuge oft der Schwachpunkt. 5G bietet planbare Kapazität in exklusiven Frequenzen, nahtlose Übergabe und bessere Abdeckung großer Flächen, ist aber deutlich teurer in Aufbau und Betrieb. In vielen Werken ergänzen sich beide: WLAN für Büro und stationäre Geräte, 5G für mobile und kritische Anwendungen.

Worauf man bei der Auswahl achten sollte

Am Anfang steht die Frage, welche Anwendung 5G tatsächlich braucht. Ohne konkreten Anwendungsfall mit Anforderungen an Latenz, Mobilität oder Zuverlässigkeit lohnt sich ein Campusnetz selten. Danach folgen Betreibermodell, Frequenzantrag, die Verfügbarkeit von 5G-fähigen Endgeräten und Industrieroutern sowie die Integration in die bestehende IT-Sicherheit. Viele Projekte starten mit einem begrenzten Pilotbereich und messen dort, bevor das Netz auf das ganze Werk ausgerollt wird.