der gemeinderat SPEZIAL 7/2016

Perspektiven
Perspektiven
Gigabit-Gesellschaft
Wie gelingt Deutschland der
Sprung in die Zukunft?
Der Kommunikationsstandard 5G ist die Voraussetzung für das „Internet der
Dinge“ und smarte Anwendungen von intelligenter Mobilität über optimierte
Energieeffizienz bis zu Industrie 4.0. Um die Potenziale hier zu heben, muss die
Politik beim internationalen Wettlauf ins neue Internet-Zeitalter Gas geben.
Während mit der vierten Generation
des Mobilfunks (4G) gerade
erst die Grenzen zwischen
Festnetzanschluss und mobiler Umgebung
fallen, ist mit 5G bereits ein Kommunikationsstandard
in der Entwicklung, der das
Tor zu einem neuen Internet-Zeitalter öffnen
soll. Denn bisherige Mobilfunkgenerationen
konzentrierten sich ausschließlich
auf die mobile Kommunikation von Menschen.
5G zielt dagegen auf die 50 Milliarden
Endgeräte ab, die ab 2020 im „Internet
der Dinge“ erwartet werden. Schon ihre
bloße Menge macht eine neuartige Kommunikationstechnologie
erforderlich.
Das Hauptziel von 5G ist aber höher gesteckt.
Es geht darum, potenziell jederzeit
und überall alles mit allem und jedem in
Echtzeit zu vernetzen. Möglich werden
soll das echtzeitfähige sichere Steuern und
Regeln der Kommunikationsknoten im Internet
und erstmals eine flächendeckende
Infrastruktur für die Fernsteuerung von
realen und virtuellen (mobilen) Objekten
mit einer drahtlosen Punkt-zu-Punkt-Verbindung.
Dabei wird sich 5G verstärkt mit
der Kommunikation mit oder zwischen
Maschinen, Sensoren, Kontrollnetzen beschäftigen
– eben mit den „Dingen“
im „Internet der Dinge“.
Um zu jeder Zeit und überall verfügbare
breitbandige Kommunikation in Echtzeit
möglich zu machen, muss 5G ein Vielfaches
mehr als bisherige Mobilfunkgenerationen
bieten: eine 100-fach höhere
Datenrate als heutige LTE-Netze (also bis
zu 1 GBit/s), die Versorgung von 100-mal
so vielen Nutzern auf gleicher Fläche, extrem
niedrige Latenzzeiten (Verzögerungszeiten),
2000-fach geringerer Energieverbrauch
der Netze und wesentlich längere
Laufzeiten von Geräteakkus. Bildlich
gesprochen: Nicht nur die Breite der Autobahn
wird entscheidend sein, sondern
auch, wie effizient wir zukünftiges
Verkehrsaufkommen technologisch
bewältigen.
Dieses Leistungsprofil ist kein
Selbstzweck. Vielmehr ermöglicht
5G so den Durchbruch smarter
Anwendungen von Smart
Home bis Smart Energy, von
autonomer Mobilität bis zu
Industrie 4.0. Bei den Anwendungsszenarien
auf 5G-Basis
sind
der Fantasie keine Grenzen gesetzt. Sie
reichen von hochauflösenden Video-Inhalten
bis zum fahrerlosen Autofahren. Im
Smart Home übertragen Sensoren zum
Beispiel Daten für die Alarmanlage oder
die Heizung rasend schnell. Menschen
können Roboter ohne Verzögerung auf
Distanz an Orten steuern, die für sie
selbst zu gefährlich
sind.
Ein
Foto: Hermann/Fotolia
für Deutschland mit seinen Stärken im
Automobil-, Maschinen- und Anlagenbau
besonders wichtiges Anwendungsfeld ist
Industrie 4.0 und die damit verbundene
Vernetzung der Produktion und Logistik.
Das alles zeigt: Es geht bei 5G um die Zukunft
der Industrie- und Informationsgesellschaft
– und damit um die Zukunft des
Standorts Deutschland. 5G sollte Gesamt-
Geschäftsmodellansätze fördern und nicht
zellulare Hot-Spot-Technologie sein.
Umso wichtiger ist die Frage, wie
Deutschland in diesem Innovationswettlauf
abschneiden wird. Die Voraussetzungen
für einen Spitzenplatz sind gut. Die
Bundesrepublik hat eine gute Forschungsposition,
wie das Beispiel 5G Lab Germany
an der TU Dresden zeigt. Deutsche
„Hidden Champions“ der
Elektro- und Informationstechnik
mischen auch bei
5G-relevanten Themen
ganz oben mit. Und Deutschland verfügt
über effiziente Strukturen. So arbeiten Unternehmen
und Verbände wie der VDE mit
Hochdruck daran, 5G zu realisieren.
Aber die Hürden sind hoch. Technische
Herausforderungen liegen zum Beispiel bei
Innovationen in der Luftschnittstelle, in
der Flexibilität der Netzarchitekturen und
bei hohen Anforderungen bezüglich neuer
Frequenzbänder und der Anbindung der
Netzknoten. Hinsichtlich der IT-Sicherheit
gilt es, Geschäftspotenziale ungehindert
zu ermöglichen – bei gleichzeitig maximalem
Schutz des Informationsaustauschs.
Wenn die Hürden genommen werden, eröffnet
sich eine Riesenchance: 5G kann
Wachstumsmotor der EU werden.
Aber Eile ist geboten. Denn auch andernorts
treibt man das Zukunftsprojekt
entschlossen voran. So investiert Korea
Milliardenbeträge in die neue Technologie
und will die Olympischen Spiele 2018
in Pyeongchang mit 5G-Mobilfunk verbinden.
China hat vor, 2018 mit Testläufen der
5G-Netze zu beginnen, die USA wollen
bereits 2016 starten.
Der Ball liegt also im Feld der Politik.
Von ihr fordert der VDE eine europäische
Agenda für 5G und das Internet
der Dinge. Wichtige Eckpunkte
sind dabei die Verstärkung
von Infrastrukturinvestitionen,
Erleichterungen bei der
Frequenzfreigabe, ein europäisches
Digitalisierungskonzept
aus einem Guss, eine konzertierte
Förderung für Mikroelektronik
und Informations- und
Kommunikationstechnik sowie
die Schaffung eines rechtlichen
Rahmens zum Beispiel für
autonome Mobilität. So
schafft Deutschland den
digitalen Wandel in einer
internationalen Spitzenposition.
Es ist höchste
Zeit. Ansgar Hinz
MOBILFUNKGENERATION 5G
Das Mobilnetz der Zukunft, 5G
(„G“ steht für „Generation“, „5G“ meint
also die fünfte Generation) soll intelligenter,
schneller und verzögerungsfreier
werden als sein Vorgänger LTE. Es
eröffnet ungeahnte Möglichkeiten für
Industrie und Verbraucher. Noch ist es
allerdings überwiegend Gegenstand von
Forschung und Entwicklung, die Marktreife
soll 2020 erreicht sein. Die hohe
Leistung bedingt (nach LTE) neue Milliardeninvestitionen
der Netzbetreiber.
Da 5G in deutlich höheren Frequenzen
als LTE arbeitet, hat das Konsequenzen
für die Zahl der Antennenstandorte.
Sie wird stark steigen, da mit einem
dichteren Antennennetz der Nachteil der
geringeren Reichweite hoher Frequenzen
ausgeglichen werden kann.
DER AUTOR
Ansgar Hinz ist Vorstandsvorsitzender
des Verbands der Elektrotechnik,
Elektronik, Informationstechnik (VDE)
mit Sitz in Frankfurt am Main
(www.vde.com)
Mensch und Maschine: Der Wettlauf ins
neue Internet-Zeitalter ist in Gang. Mobilfunk
nach dem 5G-Standard wird die
Kommunikation mit oder zwischen
Maschinen, Sensoren und
Kontrollnetzen
beflügeln.