2020 ist das Jahr des 5G. Mit dem Ausbau der Netzabdeckung, der Marktreife der ersten 5G-Massenhandys und dem Aufbau der Infrastruktur nimmt das neue Netz für Verbraucher und Industrieakteure greifbare Formen an. Branchenübergreifend arbeiten die Innovatoren bereits hart daran, sich für den Erfolg zu rüsten und sich auf den weit verbreiteten Übergang zu 5G sowie die damit verbundenen Chancen vorzubereiten. Ein Paradebeispiel für das immense Fortschrittspotenzial der 5G ist die Automobilindustrie, und sie wird die Wiege einiger der bemerkenswertesten Fortschritte sein, die sich aus der neuen Technologie ergeben und die sich auf die Gesellschaft als Ganzes auswirken werden.
Aber was genau wird die Automobilindustrie mit 5G erreichen können?
Lassen Sie uns einen kurzen Blick auf die 5G-Grundlagen werfen.
5G Grundlagen
Das 5G-Netz nutzt zum Senden seiner Signale eine viel höhere Frequenz als das 4G-Netz. Bei 5G-Frequenzen zwischen 24 und 100 GHz, auch Millimeterwelle genannt, kann 4G, das Frequenzen zwischen 2 und 8 GHz verwendet, kaum mithalten. In diesem Fall bedeuten höhere Frequenzen höhere Geschwindigkeiten – einer der Hauptvorteile von 5G.
Zusätzlich profitieren die Anwender von einer wesentlich geringeren Latenzzeit. Das bedeutet, dass es fast keine Verzögerung geben wird – ein Merkmal, das für viele professionelle Zwecke von entscheidender Bedeutung ist, zum Beispiel bei Fernoperationen oder autonomen Fahranwendungen.
5G ist auch viel zuverlässiger als seine Vorgänger und erreicht eine Zuverlässigkeit von nahezu 100%. Dies ist wiederum von Bedeutung, wenn es um industrielle Anwendungen geht, die für Menschenleben verantwortlich sein können und Risikofaktoren so gering wie möglich halten müssen.
Mit höheren Geschwindigkeiten, minimaler Verzögerung und unglaublicher Zuverlässigkeit schafft 5G die Voraussetzungen für innovative Entwicklungen im Automobilbereich
Fokus: Automobile
Die Aufregung um 5G ging von Anfang an mit hohen Erwartungen an autonomes Fahren und fortschrittliche Mobilität einher. Und das aus gutem Grund: Hohe Uplink- und Downlink-Datenraten von bis zu 10 Mbit/s pro Gerät in einem Fahrzeug, eine sehr geringe Latenzzeit von 1 ms und eine hohe Netzdichte von bis zu 10.000 Geräten/km2 sind nur einige der Faktoren, die diese Technologie im Zusammenhang mit 5G voranbringen werden.
Autos, wie wir sie kennen, werden sich zwangsläufig mit dem technologischen Fortschritt verändern, und McKinsey hat vier Trends im Zusammenhang mit 5G identifiziert, die letztlich eine bedeutende Veränderung dessen, was wir als Autos betrachten, bewirken werden. Sie sind kollektiv als “ACES” bekannt:
Die wohl größte davon ist das autonome Fahren. Obwohl wir Testprojekte mit unterschiedlichem Erfolg gesehen haben, stellen die hohe Netzwerkzuverlässigkeit und die geringe Latenz von 5G einen Schritt in Richtung erhöhter Sicherheit dar, wenn wir an das Auto der Zukunft und die Art und Weise denken, wie es seine Umgebung wahrnimmt und sich mit ihr verbindet. Dies wird auch dazu führen, dass die Automobilhersteller sich mehr auf die Soft- und Hardware konzentrieren, die das Betriebssystem eines Fahrzeugs ausmachen, und weniger auf die konventionellen Maschinen.
Eine weitere Entwicklung, die sich auf 5G und diesen weiteren Fokus auf Software stützen wird, ist die Konnektivität im Inneren der Autos von morgen. Dies wird eine Vielzahl von Anwendungen ermöglichen, darunter Fahrzeug-Infotainment und kooperative Fahrerassistenzsysteme (ADAS), die von den 5G-Fortschritten mit durchschnittlichen Datenraten zwischen 0,5 Mbit/s und 15 Mbit/s (je nach Medium), dichter urbaner Mobilität mit bis zu 200 km/h sowie einer Netzdichte von 2.000 Geräten/km2 enorm profitieren.
Shared Mobility, also Autos, die routinemäßig von vielen verschiedenen Nutzern verwendet werden, knüpft an das autonome Fahren an. Sobald sich das autonome Fahren etabliert hat, können Taxiunternehmen Flotten autonomer Autos einsetzen, die alle Vorteile des autonomen und vernetzten Fahrens nutzen, wie z. B. Lösungen zur Routenoptimierung und Echtzeitdaten über die Verkehrslage. Außerdem werden die Verbraucher in der Lage sein, ihre ungenutzten Autos zu monetarisieren.
Und schließlich wird die Elektrifizierung als letzter Trend die Anzahl der verfügbaren elektrischen Antriebsstränge erhöhen. Diese sind nicht nur besser für die Umwelt, sie bedeuten auch, dass Autos – mit Hilfe von 5G – Fernbedienungen durchführen und sich digital vernetzen können.
Diese ACES-Trends existieren nicht jeder für sich, sondern sind miteinander verbunden. Wie wir bereits angedeutet haben, ist ihr Zusammenspiel entscheidend für den technologischen Fortschritt des Autos. Dazu müssen große Datenmengen nahezu augenblicklich verarbeitet werden – und genau hier kann 5G glänzen. Als Enabler für revolutionäre Entwicklungen, die von den ACES-Trends angeführt werden, können industrielle Akteure sein Potenzial erkennen. In Europa hilft beispielsweise das Projekt 5GCAR bei der Entwicklung einer 5G-Gesamtsystemarchitektur und hat Anwendungsfälle identifiziert, die 5G benötigen, um die Zukunft des Verkehrs zu erschließen. Diese reichen von der Koordination von Fahrspurübergängen über die gemeinsame Nutzung von Sensoren mit großer Reichweite bis hin zu erhöhtem Schutz für Fußgänger.
Fokus: Verkehr und Infrastruktur
Der Automobilsektor kann ohne Straßen und Infrastruktur nicht existieren, und in ähnlicher Weise wären alle Entwicklungen, die auf den ACES-Trends basieren und durch 5G ermöglicht werden, überflüssig, wenn keine signifikanten Innovationen in diesem Bereich erreicht würden. Glücklicherweise sind diese bereits in vollem Gange.
Eine vernetzte Infrastruktur mit Kameras zur Überwachung der Verkehrsbedingungen, Sensoren zur Messung von Temperatur und Fahrbedingungen sowie temporäre Baustellenschilder werden Teil des zukünftigen Fahrerlebnisses sein. Mit 5G kann sich diese Infrastruktur zusammen mit den vernetzten Autos auf durchschnittliche Endnutzer-Datenraten von bis zu 100 Mbit/s, Latenzzeiten von weniger als 200 ms und eine dichte urbane Mobilität mit bis zu 100 km/h verlassen.
Mit diesen Systemen sowie fortschrittlichen neuen Autos wird es auch notwendig sein, sich auf ein zentrales intelligentes Verkehrsmanagementsystem zu verlassen. Und auch dieses kann über 5G erreicht werden.
Fokus: Automobilindustrie
Innerhalb des Fertigungssektors ist bekannt, dass 5G eine Möglichkeit zur Steigerung der Produktivität, Geschwindigkeit und Effizienz bietet. Als ein einzigartiger Standard, den die Industrie übernehmen kann, sind bereits Projekte im Gange, die als erste davon profitieren werden. Ericsson und Telefónica Deutschland zum Beispiel haben eine Kooperation begonnen, um ein privates 5G-Netz für das Mercedes-Werk in Sindelfingen aufzubauen.
Mit der Installation eines lokalen 5G-Netzes wird die Vernetzung aller Produktionssysteme und Maschinen in den Werken von Mercedes-Benz Cars in Zukunft noch intelligenter und effizienter werden. Dies eröffnet völlig neue Produktionsmöglichkeiten.
Jörg Burzer, Mitglied des Bereichsvorstands Mercedes-Benz Cars, Produktion und Supply Chain
Die Chancen
Mit 5G ist es möglich, eine netzwerkbasierte Kommunikation zu ermöglichen, die hohe Zuverlässigkeit, geringe Latenzzeiten und höhere Geschwindigkeiten bietet, um große Datenmengen zu bewegen. Dies bedeutet, dass die Industrie mit 5G eine einzigartige Gelegenheit hat, Autonomie, gemeinsame Mobilität, Konnektivität und Elektrifizierung in großem Maßstab zu ermöglichen. Mit einem Netzwerk, das für alle innovativen Ideen in Bezug auf vernetzte Autos, Infrastruktur und Automobilwerke geeignet ist, haben die Akteure der Branche eine leere Leinwand, mit der sie beginnen können, die Automobilindustrie der Zukunft Wirklichkeit werden zu lassen. Und wir können es kaum erwarten, zu sehen, was sie sich ausdenken werden.
