5G wird nicht zum Nulltarif zu haben sein. So schätzt etwa das Telekommunikationsunternehmen Telefónica den Geldbedarf für die Versorgung der Bevölkerung bei rund 25 Milliarden Euro pro Netzanbieter allein in Deutschland, wobei 200.000 neue Sende-/Empfangseinrichtungen nötig sein werden. Eine Studie von Ericsson zeigt andererseits, dass die Netzanbieter Umsatzzuwächse von 36 Prozent bis zum Jahr 2026 erlösen könnten; weltweit würden die Unternehmen in diesem Zeitraum demnach bis zu 619 Milliarden US-Dollar in die Hand nehmen, um ihre Produktion und Services 5G-tauglich zu machen. Dabei verspricht die Echtzeit-Automatisierung ein Potenzial von 101 Milliarden US-Dollar. Die Netzanbieter stehen folglich ebenfalls unter Zugzwang, wie ein Beispiel aus der Industrie zeigt. So hat der Chemiekonzern BASF am Stammwerk bereits ein unternehmenseigenes 5G-Netz in Betrieb genommen. Klar ist aber auch, dass 5G nicht zum besseren Telefonieren oder Streamen von Filmen auf Smartphones nötig ist. „Es bietet neben hohen Bandbreiten vor allem geringe Latenzen und unterstützt sehr viele Geräte pro Zelle“, erklärt Georg Kieferl, Leiter des Bereichs Telco Solutions bei MicroNova. Damit sei es ideal geeignet für die Versorgung datenintensiver Hotspots. Schon aus diesen Gründen würden die ersten Anwendungen für 5G-Netzwerke auch für entsprechende Anwendungen entstehen.
Vernetzung über Unternehmensgrenzen hinweg
Viele der möglichen 5G-Einsatzszenarien sind noch im Ideen-Zustand. Letztlich geht es aber um die Vision einer sich selbst organisierenden und durchgängig vernetzten Fertigung. „Mit NarrowBand-IoT steht jenseits von 5G bereits jetzt eine Schlüsseltechnologie bereit, um die Bereiche wie Sensorik und Gerätekopplung zu realisieren“, sagt Kieferl weiter. Viele mobile Anwendungen und Services würden durch 5G erst ermöglicht. Denn neben der einzelnen intelligenten Maschine rückt auch die Vernetzung ganzer Produktionsnetzwerke in den Vordergrund – über die Grenzen eines Unternehmens hinaus.
Verfügbarkeit und Leistung kritisch
Produzierende Unternehmen müssten darauf achten, dass die Datendurchsatzraten stimmen, sagt Dr. Robert Laube, Chief Technology & Innovation Officer bei Avanade. „Gigabit-Ethernet im internen Netz und Glasfaser nach außen sind noch keine Selbstverständlichkeit.“ Mit den ausgelagerten und als Service genutzten Technologien begeben sich Unternehmen zwar in eine gewisse Abhängigkeit, aber selbst Konzerne wie Volkswagen setzen für den Aufbau ihrer Cloud auf Partner wie Microsoft und Amazon. Inhouse-Ansätze können da jedoch nicht mithalten, da Unternehmen die erforderlichen IT-Kapazitäten kaum parallel zum Kerngeschäft finanzieren können. Entsprechende Service Level Agreements sollen dabei sicherstellen, dass Applikationen reibungslos funktionieren. 99,999 Prozent ‚Uptime‘ sollten dabei angestrebt werden. Ein zweiter Aspekt der Verfügbarkeit ist jedoch auch die Infrastruktur vor Ort. Dazu zählen sowohl die Daten- als auch die Stromversorgung, und zwar jenseits der beschränkten Leistungsfähigkeit unterbrechnungsfreier Stromversorgung: „Batteriespeicher können für die Industrie 4.0 überlebenswichtig werden. Hier gilt es sowohl, künftig wahrscheinlich vermehrt auftretende Netzschwankungen wie auch Stromausfälle zu bedenken“, bestätigt Franz-Josef Feilmeier, Geschäftsführer bei Fenecon, einem Hersteller von Energiespeichern. Dennoch werden etwa kurzfristige Überspannungen nicht zu vermeiden sein: „Blitzeinschläge wirken bis zu zwei Kilometer um den Einschlagspunkt. Schwankungen durch die dezentrale Energiewende müssen ebenfalls bereits Maschinenbauer bedenken. Wenn eine Fabrik hier nicht geschützt ist, steht die Produktion still“, Volker Lange, Vice President EMEA bei Raycap. Das Unternehmen bietet u.a. Produkte, die vor den Auswirkungen von Überspannungen schützen an, ist aber auch bei den Datennetzen aktiv: „5G-Infrastruktur braucht auch Gehäuse und Verteiler“, sagt Lange weiter. Auch was diesen Punkt angeht, ist die Infrastruktur in Deutschland derzeit bei weitem noch nicht überall bereit für 5G-Lösungen.
Bessere IoT-Services
Mit einer gesicherten Infrastruktur ist auch die hohe Verfügbarkeit der Cloud-basierten IoT-Services besser sicherzustellen, was für 5G-Nutzer eine tragende Rolle spielen wird. „IoT und KI bieten jetzt als ‚Internet of Intelligent Things‘ den Mehrwert, den man sich vor wenigen Jahren schon gewünscht hätte. Gerade auch durch Einsatz von Field Programmable Gate Array oder kurz FPGAs ist es möglich, vortrainierte intelligente Modelle auf IoT-Edge-Komponenten zu nutzen, auch im Umfeld des Maschinenbaus“, so Robert Laube. Intelligente Entscheidungen seien künftig nicht mehr ausschließlich auf zentrale Clouds angewiesen – auch wenn die Computer-Wolke als Empfängerin der 5G-Daten weiterhin eine große Rolle spielen wird.
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