Industrie 4.0 SmartFactoryOWL: In Lemgo wird jetzt mit 5G gefunkt

Zu den ersten privaten 5G-Mobilfunknetzen der Republik gehört das neue 5G-Netz in der SmartFactoryOWL in Lemgo. Forscher von Fraunhofer IOSB-INA und inIT nutzen den neuen Funkstandard dort für Industrieanwendungen.

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Mit dem neuen Funknetzstandard 5G eröffnen sich insbesondere für die drahtlose, flexible und schnelle Kommunikation neue Möglichkeiten. Und so betreibt Fraunhofer in Lemgo ab sofort gemeinsam mit den Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der TH OWL eines der ersten privaten 5G-Netze in Deutschland: Ziel sind neue industrielle Anwendungen und Geschäftsmodelle für Automation und Produktion. Denn in beiden Fällen geht es um Zuverlässigkeit, Sicherheit und Geschwindigkeit.

5G bietet garantierte Übertragungsqualität

Die 5G-Revolution in Lemgo gestaltet sich auf den ersten Blick eher unspektakulär: eine Urkunde der Bundesnetzagentur, eine Basisstation mit Antenne, ein Funkmessplatz und ein Transportroboter, der aussieht wie ein ferngesteuertes Auto. That's all. Doch was die drei Lemgoer Wissenschaftler damit vorführen zeigen, könnte die Datenkommunikation der Zukunft in den produzierenden Unternehmen sein. In der SmartFactoryOWL, einer gemeinsamen Initiative des Fraunhofer IOSB-INA und der TH OWL, wird seit März 2019 eines der ersten privaten 5G-Netze betrieben.

Dieser Technologie werden heute diejenigen Eigenschaften zugeschrieben, die das auch im industriellen Bereich weit verbreitete WLAN und die bisherigen Mobilfunksysteme nicht bieten können: eine garantierte Übertragungsqualität mit fest definierten Bandbreiten und Übertragungszeiten.

Prof. Jürgen Jasperneite, Leiter des Fraunhofer IOSB-INA, freut sich über die neue Ausrüstung in der Lemgoer Forschungs- und Demonstrationsfabrik: „Vor zwei Wochen haben wir die Frequenzzuteilung und die Betreibererlaubnis durch die Bundesnetzagentur für ein privates Netz bekommen. Jetzt haben wir die entsprechende Hardware für die 5G-Basisstation und das Kernnetzwerk im Haus, sodass wir ab sofort gemeinsam mit Partnern in Forschungs- und Industrieprojekten unterschiedlichste Anwendungsfälle bearbeiten und erproben können.“

Flexible Ressourcenzusicherung per Network Slicing

Das Besondere an der 5G-Funktechnolgie: Sie ist geeignet für Anwendungen, die Übertragungs- bzw. Reaktionszeiten unter einer tausendstel Sekunde erfordern. Im Gegensatz zum WLAN besteht der wesentliche Vorteil darin, dass die sogenannte Dienstgüte (Geschwindigkeit und Übertragungszeit) mit Hilfe des „Network Slicing“ garantiert werden kann.

Dadurch hat der Betreiber eines „privaten“ 5G-Netzwerks (auch Campus-Netz genannt) die vollständige Kontrolle über die verfügbaren Ressourcen und ein hohes Maß an Flexibilität. Zusammen mit einem bereits in der SmartFactoryOWL vorhandenen Rechencluster (Edge Computing) besteht ein Testfeld für viele Echtzeit-Anwendungen.

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5G-Campus-Netz ermöglicht Ferninspektion von Triebwerksteilen

Ein Anwendungsgebiet für 5G in der Industrie sind die Steuerung mobiler Roboter oder die Fernbedienung automatisierter Maschinen und Anlagen. Ein weiteres Beispiel für den 5G-Einsatz sind fahrerlose Transportsysteme (AGVs) in der Intralogistik, deren Steuerung gebündelt von einem Rechencluster in der Fabrik aus erfolgen kann.

„Alle datenintensiven Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Bandbreite, z.B. Virtual Reality- oder Big Data-Anwendungen – in Produktanlaufphasen oder Servicefällen, finden mit 5G eine geeignete Technologie“, fasst Jasperneite zusammen.

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