ZVEI-Interview: „5G ist der nächste große Schritt für Industrie 4.0“

In Deutschland sind die Auktionen der 5G-Frequenzen gerade in vollem Gange. Relevant ist das vor allem für Privatnutzer. Aber wie sieht es in puncto 5G in der Industrie aus? Darüber haben wir mit Gunther Koschnick gesprochen, Geschäftsführer des Fachverbandes Automation beim ZVEI.

Was ist 5G?
Die fünfte Mobilfunkgeneration ist der Nachfolger von LTE. Sie soll Daten mindestens 100-mal schneller übertragen können. Zudem können in einer Funkzelle deutlich mehr Geräte bedient werden als bei früheren Standards – und das unterbrechungsfrei.

Redaktion: Herr Koschnick, die Mobilfunkbetreiber ersteigern gerade für hohe Summen einzelne Frequenzbänder im 5G-Netz. Der ZVEI hatte sich bereits 2018 dafür stark gemacht, ein eigenes Frequenzband für die Industrie zu reservieren. Was ist daraus geworden?

Gunther Koschnick: Unser Antrag wurde von der Bundesnetzagentur angenommen. Industrieunternehmen steht damit künftig ein Frequenzband von 100 Megahertz Breite exklusiv zur Verfügung. Wir konnten die Agentur und das Bundeswirtschaftsministerium überzeugen, dass dieses eigene Band ein deutlicher Wettbewerbsvorteil für den Industriestandort Deutschland ist.

Warum braucht die Industrie überhaupt eigene Frequenzen?

Zum einen wegen der Performance und der Verfügbarkeit. Wir müssen davon ausgehen, dass Privatverbraucher das 5G-Netz in Zukunft sehr intensiv nutzen, es also mit großen Datenübertragungen belasten werden, wie sie beispielsweise beim 4K-Videostreaming anfallen. Wenn die Industrie die gleichen Frequenzen verwendet, kann sie den Vorteil der 5G-Technologie gar nicht ausschöpfen – weil dann die Kommunikation nahezu in Echtzeit mit Zykluszeiten im Mikrosekundenbereich nicht möglich ist. Aber genau dafür brauchen wir 5G.

Zum anderen ist geht es um Sicherheit und Vertrauen. Ohne eigenes Netz müssten Industrieunternehmen ihre internen Daten über öffentliche Providernetze übertragen. Das macht niemand mit. Jeder will Herr über seine eigene Fabrik bleiben, die er selbst unter Kontrolle hat.

Mit LTE und WLAN stehen doch längst etablierte Wireless-Technologien bereit. Warum reichen die nicht aus?

Diese Standards sind für die Anforderungen von Industrie 4.0 nur bedingt geeignet. Nehmen wir LTE: In intelligent vernetzten Fabriken und Prozessketten müssen wir sehr viele Objekte miteinander verbinden – von Feldgeräten über Produkte bis hin zu kompletten Anlagen und einzelnen Komponenten. Allein schon was die reine Anzahl dieser Objekte angeht, erreichen wir mit LTE sehr schnell ein Limit. Außerdem sind die Latenzen zu hoch, die Verlässlichkeit ist zu gering. Diese Probleme gibt es mit 5G nicht, da diese Technologie mit dem verfügbaren Spektrum erheblich effizienter umgeht.

„Die Industrie muss dem 5G-Netz vertrauen können.“
Gunther Koschnick,
Leiter Fachverband Automation, ZVEI

Mit WLAN kommen Sie ohnehin nicht mehr weiter: Wenn da beim Schichtwechsel die Hälfte der Mitarbeiter gleichzeitig per Smartphone – also per WLAN und Bluetooth – im 2,4-GHz-Band unterwegs ist, ist es für kritische Anwendungen komplett überlastet.

In welchen Anwendungsbereichen lohnt sich 5G?

Nehmen wir an, Sie möchten mehr über Ihre Anlage wissen. Wie viele Maschinen laufen wie lange am Tag? Wann entstehen unter welchen Bedingungen Temperaturunterschiede? Wo treten Vibrationen auf? Dann bringen Sie Sensoren an, übertragen die Daten in Ihre Cloud und werten sie mit einer MES-Software (Anm.: Manufacturing Execution System) aus. So erhalten Sie ein Bild von der Anlage, das die Steuerungs- und Reglungsfunktionen allein nicht liefern können. Wenn Sie dann noch Elemente wie Intralogistik oder auch Augmented Reality integrieren, verfügen Sie über völlig neue Handlungsoptionen. Dafür müssen Daten von vielen Sendern schnellstmöglich übertragen werden. Aktuell sehen wir vor allem Testapplikationen. Die BASF beispielsweise verwendet in der Intralogistik fahrerlose Tankwagen. Über ein eigenes 5G-Netz wird eine Echtzeit-Videoüberwachung der Wagen möglich.

Im Zuge der 5G-Auktionen entsteht der Eindruck, Deutschland setze sich recht spät mit der Technologie auseinander. Stimmt das?

Was den Consumer-Bereich angeht, mag das stimmen. Da sind uns China und Südkorea sicherlich voraus. In der Industrie haben wir ein völlig anderes Bild. Wir haben beim ZVEI eigens die Arbeitsgemeinschaft 5G-ACIA (Anm.: 5G Alliance for Connected Industries and Automation) gegründet. Ihr Ziel ist, die geschäftlichen, technischen und regulatorischen Aspekte von 5G zu untersuchen, sich in die Definition des Industriestandards einzubringen und Best Practices zu entwickeln. 5G-ACIA geht von Deutschland aus, umfasst aber 50 Mitglieder weltweit. Da finden Sie ABB und FESTO ebenso wie Qualcomm und ZTE. Übrigens gibt es mit 5GAA ein Pendant für die Automobilindustrie – auch das kommt aus Deutschland.

Das Frequenzband ist gesichert, die Tests laufen auf Hochtouren. Wie geht es weiter?

Es gibt drei Voraussetzungen, damit sich 5G in der Industrie etabliert. Zunächst müssen die Unternehmen eine Akzeptanz für die Technologie entwickeln – das wird dank der Möglichkeit, eigene Netze aufzubauen, schnell gehen. Dann muss schlicht und ergreifend die passende Hardware zur Verfügung stehen. Das dürfte noch etwas dauern. Und es braucht eine vollständige Definition des Standards. Für die meisten Industrieparameter steht diese bereits, gegen Ende des Jahres sollte sie komplett fertig sein. In zwei bis drei Jahren sollte sich 5G durchgesetzt haben. Wer das reservierte Frequenzband nutzen will, muss das nur bei der Bundesnetzagentur beantragen. Das Webportal dafür wird demnächst starten.