5G-Technologie Neuer Mobilfunkstandard wird standortübergreifend getestet

Redakteur: Alina Hailer

Um den Einsatz von 5G in der industriellen Praxis zu ermöglichen, wird die neue Technologie nun bundesweit in einem standortübergreifenden Feldversuch verschiedener Fraunhofer-Institute erprobt.

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Im Transferzentrum 5G4KMU haben Unternehmen die Möglichkeit, ihre Produkte, Anwendungen und Geschäftsmodelle mit dem neuen Mobilfunkstandard 5G weiterzuentwickeln.
Im Transferzentrum 5G4KMU haben Unternehmen die Möglichkeit, ihre Produkte, Anwendungen und Geschäftsmodelle mit dem neuen Mobilfunkstandard 5G weiterzuentwickeln.
(Bild: Fraunhofer IPA)

Um den Einsatz von 5G für die Industrie zu ermöglichen, forschen Fraunhofer-Institute nun standortübergreifend an dem neuen Mobilfunkstandard. In den verschiedenen 5G-Anwendungszentren wird der Frage nachgegangen, welche Möglichkeiten 5G für die Kommunikation zwischen Maschinen bietet.

5G in der Industrie

Um die Anwendung des Internet der Dinge im industriellen Umfeld flächendeckend zu ermöglichen, gilt der Einsatz von 5G als Grundvoraussetzung. Dies würde bedeuten, dass eine drahtlose Echtzeitkommunikation zwischen Maschinen und Geräten ermöglicht wird. Prozessschritte könnten so auf die Millisekunde genau aufeinander abgestimmt werden. Der größte Mehrwert von 5G liegt in der drahtlosen Übertragung mit hoher Verfügbarkeit bei gleichzeitig geringer Latenz. Unternehmen könnten die Technologie mithilfe eines 5G-Campusnetz in ihre Produktion implementieren, ohne dass eine Schnittstelle ans öffentliche Netz notwendig wäre.

Der Einsatz der Technologie bietet viele mögliche Vorteile für die Industrie: Die Fernwartung von Maschinen, das Auslesen von Echtzeitdaten über große Entfernungen oder die Bereitstellung von Live-Maschinen- und Sensordaten in Echtzeit für die industrielle Kommunikation.

Verknüpfung der Anwendungszentren

Die verschiedenen an der Forschung beteiligten Fraunhofer-Institute betreiben bereits 5G-Reallabore und Testzentren in den Digitalisierungsfeldern Automation, Produkte / Devices, Stadt, Mobilität und Produktion. Erstmalig werden die Anwendungszentren nun standortübergreifend verknüpft, um die Forschung voranzutreiben. Mithilfe dieser Vernetzung sollen die Performance und Zuverlässigkeit von 5G im industriellen Einsatz erprobt werden.

Folgende Fraunhofer-Institute sind mit verschiedenen Projekten beteiligt:

Fraunhofer IEM: Ganzheitliche Entwicklung von 5G-Produkten

Das Fraunhofer IEM forscht an der ganzheitlichen Entwicklung von intelligenten Produkten, Produktionssystemen, Dienstleistungen und Softwareanwendungen. Im 5G-Anwenderzentrum setzt das Institut den Schwerpunkt auf 5G-Produkte und die Kooperation mit der „Smart-City-Paderborn“ sowie dem Spitzencluster It’s OWL.

Fraunhofer IOSB-INA: Informations- und Weiterbildungsangebote für Unternehmen

Das Fraunhofer IOSB-INA in Lemgo unterstützt Unternehmen auf dem Weg zu 5G-basierten Produkten und Services in Fabriken und Städten. Anhand von praxisrelevanten 5G-Anwendungsfällen in den IoT-Reallaboren Smart Factor yOWL und Lemgo Digital bietet es Informations- und Demonstrations- und auch Weiterbildungsangebote für Unternehmen und Kommunen. Auch die Konzeption und Pilotierung von 5G-Anwendungen sowie die Entwicklung und Qualifizierung von 5G-basierten Produkten oder Services unterstützt das Fraunhofer IOSB-INA.

Fraunhofer IPA: 5G-Anwendungen in der Automatisierung und Produktion

Koordiniert vom Fraunhofer IPA bietet das »Transferzentrum 5G4KMU – 5G für kleine und mittelständische Unternehmen« ein breites Leistungsangebot von der Konzeption bis hin zur Umsetzung und Erprobung von 5G-Anwendungen im Bereich der Automatisierung und Produktion. An fünf Standorten in Baden-Württemberg wurden Testumgebungen mit 5G-Standalone-Netzen aufgebaut. Im 5G-Anwederzentrum liegt der Schwerpunkt auf der Fabrikvernetzung mit 5G, um z. B. drahtlos und flexibel prozessnahe Echtzeitdatenanalysen und zeitkritische Anwendungen in der Produktion zu ermöglichen.

Fraunhofer IPT: 5G-Infrastruktur

Das Fraunhofer IPT in Aachen hat mit dem 5G-Industry-Campus Europe im Jahr 2020 die größte europäische 5G-Infrastruktur auf dem RWTH Aachen Campus Melaten geschaffen. Auf einer Fläche von knapp einem Quadratkilometer erproben Partner aus Industrie und Forschung verschiedene Anwendungsszenarien – von 5G Sensorik für die Überwachung und Steuerung hochkomplexer Fertigungsprozesse über mobile Robotik und Logistik bis hin zu standortübergreifenden Produktionsketten.

Ein weiteres Ziel ist es, den Einsatz moderner Edge-Cloud-Systeme zur schnellen Datenverarbeitung zu testen, um weitere Potenziale von 5G für eine vollständig vernetzte und adaptive Produktion auszuschöpfen. Mit dem 5G-Audit bietet das Fraunhofer IPT Unternehmen zudem die Möglichkeit, eigene Potenziale für den industriellen Einsatz der neuen Mobilfunktechnologie zu erkunden und herauszufinden, welche positiven Effekte 5G auf bestehende Prozessabläufe ausüben kann.

Fraunhofer HHI: Signalverarbeitung, Funkverbindung und Systemoptimierung

Das Fraunhofer HHI in Berlin ist bekannt für die Entwicklung mobiler und optischer Kommunikationsnetze und -systeme. Im Bereich der mobilen Breitbandsysteme und 5G konzentriert das HHI seine Entwicklungsaktivitäten auf Signalverarbeitung, Funkverbindung und Systemoptimierung. Zur Expertise gehören u.a. Machine Learning and Artificial Intelligence for Wireless Networks, Open RAN, 5G Campus Networks, mm-Wave, Industrial Wireless, Channel Sounding, Channel Modeling und High-Performance-Computing (HPC). Mit einem eigenen offenen 5G-Testfeld erprobt das Institut die neuesten Drahtlos-Technologien unter realen Bedingungen.

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