4. Mär 2022
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Business
Journalist: Thomas Soltau
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Foto: firmbee.com/unsplash
Bei der digitalen Transformation gilt Deutschland sicherlich nicht als internationaler Taktgeber. Das Fraunhofer-Institut FOKUS versucht, den digitalen Wandel zu beschleunigen. Wissenschaftler wie Professor Dr. Thomas Magedanz arbeiten an der Optimierung von 5G für sogenannte Campus-Netze, also lokale, nicht-öffentliche Netze. Das Ziel: Das passende Netz je nach Anwendung. Denn die Anforderungen hinsichtlich Sicherheit, Latenz und Datendurchsatz variieren. Mit einem Campusnetz auf dem Fabrikgelände sollen sich etwa Maschinen miteinander ausfallsicher vernetzen sowie Produktionsprozesse in Echtzeit getaktet werden. Diese Optimierun-gen treiben die 5G-Evolution bis hin zu 6G.
Prof. Dr. Thomas Magedanz, Leiter des Geschäftsbereichs Software-based Networks (NGNI) bei Fraunhofer FOKUS; Foto: Presse
Herr Professor Magedanz, laut Ericsson Mobility Report 2021 ist in den kommenden fünf Jahren vor allem in Nordamerika mit einem rasanten 5GWachstum zur rechnen. Was bedeutet diese Entwicklung – und wie sieht es bei uns aus?
Das ist kein rein nordamerikanisches Phänomen. Vielmehr erfolgt diese Entwicklung analog zu unserer in Westeuropa. 5G startete sehr spät mangels verfügbarer Endgeräte und Produkte. Auf der anderen Seite gab es aber auch ein falsches Erwartungsmanagement seitens der Betreiber und Hersteller. Als Markttreiber der Entwicklung gilt vor allem in den USA FWA, also „Fixed Wireless Accesses“, die als Glasfaser ersatz dienen. In Städten ist „Enhanced Mobile Broadband“, kurz eMBB, für Anwendungen mit hoher Datenübertragung gefragt, wie das Streaming von hochaufgelösten Videos und Virtual Reality. Bis 2027 wird 5G viele Alttechnologien, wie 2G/3G größtenteils substituieren und die Frequenzbereiche dieser Technologien nutzen. Gleichzeitig wird der 5GNetzaufbau weit fortgeschritten und fast alle Endgeräte werden 5Gfähig sein.
5G ist für die digitale Transformation der lang erwartete Heilsbringer. Kann der Mobilfunkstandard diesem Anspruch überhaupt gerecht werden?
Wir befinden uns am Anfang der 5G-Evolution. Für MultimediaAnwendungen werden hohe Übertragungskapazitäten benötigt. Das gelingt mit 5G schon sehr gut. Dennoch muss man differenzieren. Wenn es um das Internet für alle geht, wird kein Hochleistungsnetz rund um die Uhr an jedem Ort gebraucht. Aber gerade die Produktion oder Medizin profitiert von einem leistungsfähigen 5G-Netz. In der Fabrik wird z. B. für die Steuerung von Maschinen ein hochzuverlässiges, sicheres und niedrig latentes Netz benötigt. Dazu gehört der Aufbau einer entsprechenden lokalen Infrastruktur, die die Datenverarbeitung vor Ort ermöglicht, denn für eine EchtzeitKommunikation darf das Rechenzentrum maximal 50 km von der Fabrik entfernt liegen. Außerdem stellt 5G das erste Netz dar, das Softwarebasiert ist. Das ermöglicht anpassbare Netzinfrastrukturen, wie aus einem Legobausteinkasten der Kommunikation. Letztlich ist ein bedarfsgerechter Netzausbau wichtig.
Im FraunhoferInstitut FOKUS forschen Sie an sogenannten 5G-Campus-Netzen zusammen mit der Industrie. Was ist das Besondere daran?
Das FraunhoferInstitut FOKUS baut seit zehn Jahren erfolgreich offene – also herstellerunabhängige, interoperable – Netze. CampusNetze sind eine technische Überholspur für 5G. Isolierte CampusNetze, die vom öffentlichen Mobilfunknetz getrennt operieren, bieten den Inhabern neben der Unterstützung von Echtzeitanwendungen einen wichtigen Vorteil – sie sind frei konfigurierbar – etwa für die speziellen Anforderungen einer Anwendungsdomäne wie Fabrik, Krankenhaus oder Logistikzentrum.
Warum gelten lokale 5G-Frequenzen für private 5G-Campus-Netze als Treiber für Innovationen und vernetzte Produkte?
Erst lokale Frequenzen ermöglichen den „einfachen“ Aufbau von privaten Campusnetzen. 5G soll neben Multimediaanwendungen insbesondere das Industrielle Internet der Dinge unterstützen. Das ist nichts anderes als die digitale Transformation der Wirtschaft. Die Industrie kann so sehr früh neueste Technologien einsetzen, lange bevor der nationale Rollout umgesetzt ist. Die Anforderungen und Erkenntnisse werden in die weltweite 5GStandardisierung einfließen.
Wir sind zwar noch weit davon entfernt, in Deutschland über ein flächende ckendes 5G-Netz zu verfügen. Aber am Nachfolger 6G wird bereits gearbeitet. Was können wir erwarten?
Etwa alle acht bis zehn Jahre entsteht eine neue MobilfunkGeneration. Forschung, Standardisierung und Entwicklung benötigen diesen Zeitraum aufgrund der enormen Komplexität. Erste 5G-Netze entstanden in Asien 2018, der weltweite Rollout erfolgte 2020. Ich schätze, wir können mit ersten 6G-Standards und prototypischen 6G-Netzen in 2028 rechnen, 2030 folgt dann der weltweite Rollout. 6G sehe ich als Evolution von 5G, da der Vorgänger schon ein virtualisiertes modulares Netz für diverse Anwendungen darstellt. Das 5G-Netz wird sich in den kommenden fünf bis sieben Jahren stark weiterentwickeln – da stehen wir erst am Anfang der Revolution. Neu an 6G wird die TerahertzKommunikation sein, die in Innenräumen enorme Bandbreiten, Sensorik und Positionierung kombinieren wird. Zusätzlich wird die verstärkte Integration von nichtterrestrischen Netzen eine Netzabdeckung selbst in entlegensten Orten bieten. Durch die tiefgehende Integration von KI wird ein organisches Netz entstehen, das sich flexibel je nach Anforderung selbständig optimiert.
Fakten
Für Prof. Magedanz verschwimmen Beruf und Hobby. Der Berliner versteht sich als Kosmopolit. Seit 20 Jahren ist Kapstadt seine zweite Heimat. Er hat einen erwachsenen Sohn, fährt eine Harley-Davidson Road King und besitzt den 2. Dan im Karate.