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5G NETZWERK Mobilfunkstandard 5G: Sauschnelles Internet Während viele Regionen noch nicht einmal eine Netzabdeckung haben, Während viele Regionen noch nicht einmal eine Netzabdeckung haben, planen die großen Mobilfunkkonzerne bereits mit dem neuesten Standard 5G. Lesen Sie, was dahinter steckt und was ein Campusnetz ist. Noch ist es Zukunftsmusik, die Saatmenge mit Hilfe von 5G aus der Cloud zu laden. Das setzt ein sehr engmaschiges Sendernetz voraus. Foto: Tovornik Das Handy geht, oder es geht nicht. Das ist die derzeitige Lage in den ländlichen Regionen. Und noch bevor die letzten weißen Flecken mit einem funktionierenden Mobilfunknetz abgedeckt sind, kommt schon der nächste Sprung: 5G. Der Name steht für die fünfte technologische Generation nach 2G als erstem digitalem Funknetz, 3G als den Start ins mobile Internet und 4G zum schnellen Surfen. Seit Juli dieses Jahres ist das neue 5G in einigen Großstädten am Start. In Deutschland haben die vier Telefongesellschaften Telekom, Vodafone, Telefónica und Drillisch (1&1) in einem Bieterverfahren insgesamt 6,55 Milliarden Euro an die Bundesnetzagentur überwiesen. Sie teilen sich die Frequenzbänder 2 000 MHz für 4G und 3 400 bis 3 700 MHz für das neue 5G. Telekom und Vodafone haben sich jeweils eine Bandbreite von 90 MHz, Telefónica 70 und Drillisch 50 MHz gesichert. Sie haben sich verpflichtet, 98 Prozent der deutschen Haushalte bis 2022 mit FREQUENZEN, REICHWEITEN UND DATENRATEN Band 0,8 GHz 2 GHz 3,6 GHz Mobilfunkstandard 2G 3G und 4G 5G Reichweite 1 bis 10 km 0,5 bis 5 km 0,3 bis 3 km Datenrate im Download 20 bis 75 Mbit/s 40 bis 150 Mbit/s 200 bis 1000 Mbit/s Datenrate im Upload 10 bis 25 Mbit/s 20 bis 50 Mbit/s 100 bis 200 Mbit/s Mit steigender Frequenz steigt die Datenrate und die Reichweite sinkt. Quelle: Bitkom mindestens 100 Mbit/s zu versorgen. Ein weiteres Spektrum von 100 MHz im Bereich zwischen 3 700 und 3 800 MHz stellt die Bundesnetzagentur auf Betreiben des Industrieverbandes VDMA privaten Benutzern zur Verfügung. In diesem Verband sind unter anderem fast alle Landtechnikhersteller organisiert. Die Lizenznehmer können Unternehmen und privatwirtschaftliche Kooperationen sein. Das Ziel ist es, mithilfe sogenannter Campusnetze die Automation in der Industrie voranzubringen, aber auch die Land- und Forstwirtschaft zu unterstützen. Zwei Aspekte sind bei diesem lokalen Breitband sehr merkenswert: Die Lizenzen sind bis auf eine Verwaltungsgebühr kostenlos. Und es ist weltweit einmalig, dass diese nicht zweckgebunden zum Beispiel für die Flugsicherung, das Militär oder die Polizei, sondern lokal oder regional zugeteilt werden. Die Bedingungen dafür hat die Bundesnetzagentur in ihrer „Verwaltungsvorschrift Lokales Breitband“ zusammengefasst (bundesnetzagentur.de). Doch über allem steht die Frage, was 5G leisten kann, um die Landwirtschaft voranzubringen. Um darauf zu antworten, ist etwas 136 profi 11 - 2019
Damit ist 5G für den großflächigen Ackerbau derzeit kein Thema. Doch wo die Wertschöpfung bezogen auf die Fläche höher ist, wie in Sonderkulturen und großen Stallanlagen, lohnt es sich, über ein lokales Breitband nachzudenken. So lassen sich Pflanzen, Insekten und Krankheiten für den Pflanzenschutz in Echtzeit erfassen. Oder die elektronische Kuhglocke sendet die Vitalitätsdaten der Tiere an den zentralen Betriebsrechner. Ein Vorteil von 5G im Vergleich zu 4G und WLAN ist die Möglichkeit, das bewegte Objekt zu orten. Denn während die 4G-Masten und WLAN-Hotspots die Funkstrahlen in alle Richtungen senden, wird bei 5G jedes Endgerät direkt angepeilt. Dazu sendet der Mast einen gebündelten Funkkegel zum mobilen Gerät, so als ob jemand mit einer Taschenlampe ein Objekt anstrahlt. Was losgelöst von wirtschaftlichen Aspekten mit 5G in der Landwirtschaft möglich sein kann, soll in einem Test- und Demonstrationsfeld in Sachsen ausgelotet werden. Im Projekt „Landnetz“ arbeiten Landwirte, das Land Sachsen, die Technische Universität Dresden, ein Fraunhofer-Institut sowie Technikhersteller, Pflanzenbauer und Pflanzenschützer zusammen. Vor allem die Praktiker sehen es als essenziell an, dass 5G flächendeckend verfügbar ist, wenn es das Rückgrat der Digitalisierung werden soll. ... lesen Sie diesen und viele weitere Artikel komplett in der aktuellen profi Ausgabe. Bestellen Sie jetzt Ihr kostenloses Probeheft oder ein Abo von profi kostenloses Probeheft bestellen Abonnement bestellen GUT ZU WISSEN X XSeit Juli bauen die Mobilfunkbetreiber das 5G auf — die fünfte Generation des Mobilfunks. X XFür Betriebe und Verbände gibt es ein freies Frequenzband, um lokale Netze auf 5G-Basis zu betreiben. X XDie geringe Reichweite von 5G im Vergleich zu den Vorgängerstandards bremst den flächendeckenden Einsatz aus. X X5G ist die Voraussetzung für autonomes Fahren und andere datenintensive Mobilanwendungen in der Landwirtschaft. Grundwissen über Mobilfunk nötig. So verhalten sich die Reichweite und die Datenrate gegensätzlich zueinander. Die aktuellen Netze funken in Deutschland zwischen 800 und 2 600 MHz. Die niedrigen Frequenzen mit einer Reichweite bis zu 10 Kilometer dienen zur Versorgung der Fläche. Die höheren Frequenzen stellen in den Ballungszentren und an Hotspots wie Bahnhöfen, Flughäfen und Einkaufszentren größere Datenraten bis 100 Mbit/s zur Verfügung. Unter dem Reichweitenaspekt ist das Ziel der Bundesnetzagentur, die Landwirtschaft bei der Digitalisierung mit 5G zu unterstützen, sehr ambitioniert. Denn will man eine Übertragungsrate von 500 Mbit/s erzielen, ist bei 1 000 Metern Schluss. Wer das ganze 5G-Potenzial von 1 000 Mbit/s ausschöpfen will, braucht noch mehr Sendemasten. Das ist praktisch und wirtschaftlich kaum machbar. Die Reichweite und Restriktionen gelten sowohl für die Netze der vier Mobilfunkanbieter als auch für ein mögliches lokales oder regionales Breitband. Für die Kommunikationstechnik im Gewerbe und in der Industrie ist 5G dagegen bereits als Standard gesetzt. So bauen Audi, Daimler, BMW und deren Zulieferer industrielle, private sowie lokale 5G-Netze in ihren Fabriken auf. Damit wollen sie die Produktion weiter automatisieren. Sowohl große Landtechnikkonzerne wie AGCO und John Deere als auch Unternehmen wie Claas, Krone und Lemken entwickeln zurzeit 5G-Konzepte. Zum einem geht es darum, die Landtechnikproduktion in Zukunft über lokale Breitbandnetze zu steuern. Zum anderen sollen die Landmaschinen im Feld noch mehr Daten mit zentralen Kontroll- und Managementsystemen austauschen. So wie bei Pkw und Nutzfahrzeugen ist 5G auch in der Landtechnik der Schlüssel für das automatische Fahren. Neben der Fähigkeit, große Datenmengen auszutauschen, ist eine geringe Latenzzeit wichtig, das heißt, dass diese annähernd verzögerungsfrei ist. Und natürlich sollte die Übertragung extrem schnell sein. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die hohe Ausfallsicherheit von 5G durch redundante Funkzellen. Bei aller Begeisterung für 5G und seine Möglichkeiten werden die Auswirkungen auf Menschen, Tiere und die Natur gerne ausgeblendet. Kritiker weisen immer wieder darauf hin, dass die hohen Frequenzen von 3400 bis 3 800 MHz exakt in das Frequenzband fallen, in dem sich die Körperzellen „unterhalten“. Deshalb könne 5G zu Irritationen im Stoffwechsel bis hin zur Veränderungen der DNA führen. Für Tests, die Gewissheit bringen, ist der Zug längst abgefahren. Denn bereits Mitte 2020 soll 5G in den Ballungszentren ausgestrahlt werden. Ein umfangreicher, sogenannter epidemiologischer Feldversuch ist gar nicht möglich. Denn für den Aufbau einer Kontrollgruppe gibt es nirgendwo mehr Menschen und Regionen, die überhaupt keiner technischen Strahlung ausgesetzt sind. Das bleibt festzuhalten: 5G wird wie bereits die Vorgängerversionen zuerst in Regionen mit hoher Bevölkerungsdichte ausgebaut. Den Aktionsradius einer „normalen“ Landmaschine kann 5G aufgrund der geringen Reichweite nicht abdecken. Dazu müsste jeden Kilometer ein Sendemast aufgebaut, mit Glasfaser angeschlossen und mit Strom versorgt werden. Die Versorgung mit Mobilfunk im ländlichen Raum wird 5G also nicht verbessern. Lokale oder Regionale 5G-Netze sind dagegen für große Viehbetriebe und Sonderkulturen interessant. In der Indus trie lösen diese Campusnetze schon heute das WLAN ab. Wilfried Holtmann profi 11 - 2019 137
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