Trend-Monitor: 5G-Standard – smarte Anwendungsbereiche für Unternehmen und Industrie

Ein Netz mit vielen Möglichkeiten

5G ermöglicht weit höhere Bandbreiten als sein Vorgänger: Bis zu 10 GBit/s sollen in Zukunft möglich sein, LTE schafft derzeit etwa 100 MBit/s. Zudem können Daten nahezu in Echtzeit übertragen werden, weil die Latenzzeiten sehr gering sind. Diese großen Bandbreiten spielen beispielsweise in der Industrie bei kabellos vernetzen Maschinen, in der Telemedizin oder beim autonomen Fahren eine bedeutende Rolle. Ein weiterer Vorteil des 5G-Standards ist die extrem hohe Zuverlässigkeit. Verschiedene Sicherheitsvorkehrungen sorgen dafür, dass das Netz weiterhin funktioniert, auch wenn eine Komponente ausfallen sollte. Darüber hinaus kann ein Funkmast bis zu eine Million Geräte abdecken, bei LTE sind es gerade einmal 200.

Dabei nutzt 5G teilweise höhere Frequenzen als seine Vorgänger, die mehr Leistung mit sich bringen, aber zugleich Hindernisse schlechter durchdringen und Daten nur über kurze Distanzen transportieren können. Frequenzen mit größeren Reichweiten, die jedoch auch nur geringere Geschwindigkeiten ermöglichen, werden aktuell noch für LTE und UMTS genutzt. Es ist deshalb zu erwarten, dass in den nächsten Jahren mehr Funkmasten gebaut werden müssen, um Deutschland flächendeckend mit 5G zu versorgen

Neue Anwendungsbereiche für 5G

Die Einsatzmöglichkeiten für 5G umfassen drei Technologien: eMBB, mMTC und uRLLC. Im Folgenden erklären wir Ihnen, was sich hinter den Abkürzungen verbirgt.

Enhanced Mobile Broadband – für schnellere Up- und Downloads

Für Privatanwender und Unternehmen ist vor allem das sogenannte Enhanced Mobile Broadband (eMBB) von Bedeutung. Diese erweiterte mobile Breitbandverbindung ermöglicht hohe Übertragungsraten für Uploads und Downloads. 360-Grad- und 8K-Videos lassen sich innerhalb kurzer Zeit laden und anschauen. Auch im Bereich Virtual und Augmented Reality eröffnet der 5G-Standard neue Möglichkeiten: Zusätzliche Informationen wie Spieldaten während eines Fußballspiels sind nahezu unverzüglich verfügbar. Darüber hinaus profitiert Cloud Gaming vom mobilen Breitband. Dieser 5G-Anwendungsbereich wird seit 2019 vorrangig ausgebaut.

Massive Machine Type Communication – die smarte Lösung

Massive Machine Type Communication (mMTC) wird vor allem beim Internet der Dinge eine wichtige Rolle spielen. Es geht darum, viele Verbindungen mit eher geringen Datenmengen zu ermöglichen. Typische Anwendungsgebiete für 5G sind in diesem Rahmen Smart City, Smart Logistik und Smart Agriculture. In der Smart City kann der neue Standard den autonomen öffentlichen Nahverkehr sowie intelligente Ampelsysteme unterstützen. Eine Vielzahl von Geräten und Maschinen muss hier miteinander kommunizieren, damit der Verkehr sicher geregelt ist.

In der Smart Logistik sorgen komplexe Algorithmen dafür, dass alle Logistikprozesse möglichst präzise und in Echtzeit gesteuert werden können. Auch hier sind viele 5G-Verbindungen notwendig. In der Landwirtschaft ergeben sich ebenfalls neue Anwendungen: Das umfasst sowohl die automatische Bewässerung von Feldern als auch die Steuerung unbemannter Agrarmaschinen und Feldroboter. Zudem können innerhalb von Millisekunden hochauflösende Bilder von Pflanzen übertragen werden, sodass die Landwirte schneller notwendige Maßnahmen ergreifen können.

Ultra-Reliable Low-Latency Communication – wegweisend für die Industrie 4.0

Bei der Ultra-Reliable Low-Latency Communication (uRLL) des neuen 5G-Standards stehen die Verlässlichkeit und die geringe Latenzzeit im Mittelpunkt. Anwendungsbereiche ergeben sich hier vor allem für die Industrie 4.0. Das umfasst beispielsweise autonomes Fahren, automatische Fahrassistenten oder Industry Automation. In Zukunft könnte beispielsweise der Baggerfahrer aus dem Home Office arbeiten und die Maschine per Joystick bedienen. In China fahren bereits seit 2019 Busse autonom durch die Straßen. 

In der Industrie sollen in Zukunft kabellos miteinander vernetzte Sensoren, Roboter und Maschinen selbstständig navigieren und miteinander kommunizieren. Der derzeitige Standard WLAN hat die Fertigung schon zu einem großen Teil automatisiert, jedoch gestaltet sich die gleichzeitige Übertragung von Daten und Sprache schwierig. Mit 5G wäre diese Hürde überwunden. 

Der 5G-Zeitplan für Deutschland

Die Mobilfunklizenzen wurden Mitte 2019 von den vier großen Anbietern in Deutschland – Deutsche Telekom, Vodafone, Telefónica (o2) sowie 1&1 Drillisch – für mehr als 6,5 Milliarden Euro ersteigert. Sie haben die strenge Auflage erhalten, bis Ende 2022 Autobahnen, wichtige Bahnstrecken sowie 98 Prozent der Haushalte mit schnellem Internet zu versorgen. Voraussichtlich geschieht dies jedoch mit dem 4G-Standard und der 5G-Standard wird erst ab 2025 flächendeckend in Deutschland verfügbar sein. Der Ausbau beginnt dabei zunächst in den Großstädten. Erste Antennen stehen unter anderem in Berlin, Darmstadt und Bonn.

Darüber hinaus haben Unternehmen die Möglichkeit, Lizenzen für einzelne Frequenzen direkt beim Bund zu erwerben und für einen bestimmten Zeitraum lokal zu nutzen. Damit können sie private Netze an ihren Produktionsstätten aufbauen und ihre Fertigung weiter automatisieren. 

Eine vernetzte Welt

Die Digitalisierung verändert die Welt. Ob automatisierte Prozesse, smarte Geräte oder Virtual Reality – diese Entwicklungen bestimmen die nächsten Jahre. Auch Mobile Payment gehört dazu. Erfahren Sie in unserem Trend-Monitor, wie diese Technologie funktioniert und welche Chancen sie bietet.