5G 5G-Campus-Netze: Die Zukunft der Vernetzung

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Industrieunternehmen suchen ständig nach Möglichkeiten, ihre Geschäftsprozesse zu verbessern. Wichtigste Grundlage für flexible Produktionsprozesse ist ein digitaler und automatisierter Workflow. Ein Schlüssel ist die drahtlose Vernetzung von Produktionsstätten durch den Ausbau der Mobilfunkinfrastruktur, sogenannte 5G-Campus-Netze.

Campus-Netze ermöglichen eine hochzuverlässige und maßgeschneiderte Netzabdeckung und eine Vielzahl innovativer digitaler Anwendungen. Unternehmen können damit beispielsweise Maschinen aus der Ferne warten und steuern. Sie können Änderungen im Produktionsprozess online vornehmen, und Sensoren geben in Echtzeit einen Überblick über den Zustand der Maschinen und der Produktion.

Was sind 5G-Campus-Netze?

Campus-Netze sind exklusive Mobilfunknetze für ein definiertes lokales Firmengelände, eine Universität oder einzelne Gebäude wie etwa ein Bürogebäude. Sie sind auf die individuellen Bedürfnisse der Nutzer zugeschnitten und erfüllen die Anforderungen im Umfeld von Industrie 4.0. Campus-Netze sind vielseitig an Indus­triestandorten jeder Größe einsetzbar. Sie bieten viele Vorteile für digitale Anwendungen von Unternehmen: hohe Datensicherheit, schnelle Datenübertragung mit geringen Latenzzeiten oder garantierte Verfügbarkeit von hohen Bandbreiten mit definiertem Datendurchsatz. Campus-Netze bieten Unternehmen dabei oft eine kostengünstigere, flexiblere und sicherere Konnektivität als WLAN-Lösungen – unter anderem durch die hohe Reichweite und je nach Art des Campus-Netzes durch den Einsatz von lizenziertem Spektrum.

Der Zugriff vom öffentlichen Netz der Telekom auf das Campus-Netz des Unternehmens ist nicht möglich. Umgekehrt gibt es aber Campus-Netz-Produkte, bei dem das private Funknetz mit dem öffentlichen Mobilfunknetz kombiniert wird. So können auch Mitarbeiter, Besucher, externe Dienstleister oder Zulieferer auf dem Firmengelände über Mobilfunk kommunizieren. Diese Kombination aus einem privaten und einem öffentlichen Netz bezeichnen Experten als „Dual Slice Lösung“.

Die Deutsche Telekom bietet unterschiedliche Campus-Netz-Produkte: Campus-Netz M zum Beispiel nutzt ein virtuelles privates Netz (VPN) über eine mobile IP-Verbindung im öffentlichen Mobilfunknetz. Kritische Daten laufen logisch getrennt vom öffentlichen Netz, der private Datenverkehr lässt sich in Überlast-Situationen priorisieren. Diese Lösung ist eine sogenannte Dual-Slice-Lösung, das private Netz kann auf Wunsch auch mit lokalem Spektrum im Frequenzbereich 3,7 bis 3,8 Gigahertz (GHz), das sogenannte Indus­triespektrum, realisiert werden.

Das Campus-Netz L kombiniert ein isoliertes, lokal terminiertes privates Netz mit dem öffentlichen Netz auf dem Gelände des Firmenkunden, ist also ebenfalls eine Dual-Slice-Lösung. Zusätzlich zum Spektrum des öffentlichen Netzes kann auch bei dieser Lösung das lokale Spektrum im Frequenzbereich 3,7 bis 3,8 Gigahertz genutzt werden. Durch die exklusive Nutzung lassen sich im privaten Campus-Netz Anwendungen mit sehr hohen Bandbreiten realisieren.

Mit einem Campus-Netz Temporär kann für eine bestimmte Zeit entweder die Netz­kapazität temporär aufgestockt werden (etwa für den Einsatz auf Open-Air-Veranstaltungen oder in Neubaugebieten), oder als Campus-Netz M mit priorisiertem Datenverkehr zum Beispiel bei Großbaustellen genutzt werden. Derzeit testet die Telekom ein neuartiges mobiles Antennensystem, den „Mobilfunk-Mast to go“. Er ist deutlich kleiner, leichter und flexibler als bisherige. Die gesamte Mobilfunk-Sendetechnik passt in einen kompakten Micro-Container. So ist der mobile Mast platzsparend, lässt sich leicht transportieren und in weniger als einer Stunde von einer Person aufbauen.

Darüber hinaus werden auch rein private Campus-Netze mit dedizierten, lokalen Komponenten angeboten (Campus-Netz private und Campus-Netz smart). Die Telekom übernimmt deren Planung, Umsetzung und Betrieb. Dabei werden alle Produkte als Managed-Services angeboten – mit Service Level Agreements für die Netzwerkleistung. Die Kunden von Campus-Netz M und L haben Zugang zu einem Portal, über das sie SIM-Karten bestellen und verwalten können, sowie zu einem Dashboard zur Netzwerküberwachung.

Smarte Produktion dank 5G-Technologie

Am Beispiel der Maschinenbaufirma Arburg wird das Potenzial der 5G-Technologie für die Produktionsindustrie deutlich. Das Unternehmen hat ein 5G-Testfeld für die intelligente Produktion in der Kunststoffindustrie etabliert. Dieses Testfeld zeigt, wie 5G-Fähigkeiten in der Praxis umgesetzt werden können: Maschinen werden mit Hilfe von 5G vernetzt und intelligenter gemacht. Das Campus-Netz besteht einerseits aus dem öffentlichen Mobilfunknetz im 3,6-Gigahertz-Frequenzbereich, zum anderen nutzt es die 5G-Industriefrequenzen im Bereich 3,7 bis 3,8 Gigahertz für ein privates Netz für unternehmenskritischen Datenverkehr.

Durch diese Konfiguration sind die Maschinen in der Lage, in Echtzeit miteinander zu kommunizieren, was zu optimierten Produktionsabläufen und höherer Effizienz führt. Zudem ermöglicht das 5G-Netz die schnelle Übertragung großer Datenmengen, die zur Verbesserung von Maschinenlernen- und KI-basierten Systemen herangezogen werden können.

Effiziente Logistik durch 5G-Campus-Netze

Für Eurogate, unabhängiger Containerterminal-Betreiber in Europa, realisiert der Mobilfunkbetreiber an den Hafen­standorten Hamburg, Bremerhaven und Wilhelmshaven jeweils ein Campus-Netz L. Die drei Campus-Netze sollen die Mobilfunkversorgung an den Containerterminals verbessern, den Einsatz digitaler Logistiklösungen sicherer und flexibler machen und zur weiteren Digitalisierung der Umschlagsprozesse beitragen. Zu den geplanten Verbesserungen gehören die Vernetzung von Steuerungssystemen, die Automatisierung des Containerumschlags, die Unterstützung autonomer LKWs für den Containertransport und die Anbindung industrieller Hafenumschlagsanlagen an die Cloud.

Zur Optimierung der Netzabdeckung werden vorhandene Lichtmasten auf den Terminal-Geländen zur Anbringung von 5G-Antennen genutzt. Eurogate wird die 5G-Industrie-Frequenzen im Bereich 3,7 bis 3,8 Gigahertz für den kritischen Datenverkehr im privaten Teil des Campus-Netzes verwenden.

Bereits seit 2019 bietet die Deutsche Telekom Campus-Netz-Lösungen wie diese für Unternehmen an und betreibt allein in Deutschland mehr als 40 solcher standortspezifischen Mobilfunknetze. Die 5G-Campus-Netze haben nicht nur die Art und Weise, wie Unternehmen arbeiten, beeinflusst und transformiert, sondern auch neue Möglichkeiten für Innovation und Wachstum eröffnet. Unternehmen wie Eurogate und Arburg nutzen die Vorteile dieser Technologie, um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu stärken und ihre Geschäftsprozesse zu optimieren. Mit dem stetigen Fortschritt in der 5G-Technologie lassen sich die Visionen von Industrie 4.0 verwirklichen.

Die Autorin Antje Williams ist Senior Vice President 5G Campus Networks bei der Deutschen Telekom.