Im Rahmen der Strategieentwicklung zum Thema 5G in Ostwürttemberg erhebt das digiZ den Ist-Stand sowie die Perspektiven der Digitalisierung in den regionalen Unternehmen mit den Kernthemen Digitalisierung, digitale Infrastruktur und lokale 5G-Campusnetze. Ziel ist die Schaffung einer soliden Datenbasis als Entscheidungs- und Argumentationsgrundlage für die Unternehmen der Region. Die Online-Umfrage richtet sich an Unternehmer und Führungskräfte regionaler Betriebe. Im Gegenzug zur Beantwortung der Fragen erhalten die Teilnehmer nach Auswertung Zugang zu einem detaillierten Lagebild der regionalen Potenziale in Sachen digitaler Wertschöpfung. Dies kann eine wichtige Entscheidungsgrundlage für die eigene Unternehmensentwicklung sein. Außerdem gilt: Je größer die Teilnehmerzahl, desto besser können digiZ, IHK und Politik in Zukunft die Interessen der ostwürttembergischen Wirtschaft vertreten.
Wie digital ist Ihr Unternehmen und welche Bedarfe an Infrastruktur sind absehbar? Wir freuen uns auf Ihre Teilnahme.
In einer kostenlosen Erstberatung zeigen Ihnen die Experten zunächst die Perspektiven eines 5G-Campusnetzes für Ihr Unternehmen auf. Dabei werden individuell Ihre Anwendungsfälle ermittelt, relevante Basisinformationen geklärt und eine Abschätzung des Beantragungsaufwandes vorgenommen. Von der Ideenfindung durch alle planerischen und administrativen Schritte bis zur Implementierung und Inbetriebnahme Ihres eigenen 5G-Campusnetzes bieten die Experten dabei ihre Unterstützung an.
Zu Beginn der Beratung werden diejenigen Anwendungsmöglichkeiten eines 5G-Campusnetzes identifiziert, die im konkreten Fall sinnvoll sind. Dies wird verbunden mit einem ersten Fahrplan zur Umsetzung, einer Grobanalyse des Projektareals und einer ersten Kostenschätzung. So weiß der Kunde frühzeitig, wie die Eckdaten seines 5G-Campusnetzes einzuordnen sind.
Im Anschluss kann als Meilenstein die Lizenzbeantragung bei der Bundesnetzagentur erfolgen. Die aufwändige Einarbeitung in administrative Beantragungsprozesse kann ebenfalls durch das digiZ begleitet werden, da fachkundige Partner hierfür vermittelt werden können. Das antragstellende Unternehmen kann sich somit voll auf die relevanten Projektinhalte konzentrieren.
Die Ausarbeitung präziser Use-Case-Szenarien und Strategien schließt sich an.
Nachfolgend kann zur Unterstützung der erforderlichen Funknetzplanung sinnvollerweise eine Probeausleuchtung des Projektareals stattfinden. Wichtiger Bestandteil an dieser Stelle des Prozesses ist die Prüfung von Fördermöglichkeiten, die einen substanziellen Beitrag zur Finanzierung Ihres 5G-Projektes leisten können.
Vernetzung kommunizierender Maschinen, Echtzeitüberprüfung von Produktions- und Prozessabläufen, selbstständig und intelligent agierende Stromnetze, autonome Lieferverkehre auf dem Betriebsgelände - all diese Szenarien aus dem Gebiet des „Internet der Dinge“ erfordern im Hintergrund eine innovative Infrastruktur. 5G-Campusnetze stellen hier einen Lösungsansatz zur Verfügung.
Ein 5G-Campusnetz ist – ähnlich einem WLAN-Netz – ein exklusives, unternehmenseigenes Funknetz mit einem räumlich definierten Anwendungsbereich wie beispielsweise einem Unternehmensgelände, einer Fertigungshalle, einem Hochschulcampus oder einem Verwaltungsgebäude. Der Aufbau und Betrieb eines eigenen 5G-Campusnetzes bedeutet für Unternehmen die Unabhängigkeit von den Ausbaubestrebungen der Telekommunikationsanbieter. Ebenso bedeutet dies für viele Branchen die weitere Etablierung der Automatisierung von Arbeitsabläufen und flexible Produktionsvorgänge und damit eine entscheidende Grundlage für die Umsetzung von Industrie 4.0.
5G und Campusnetze, was ist das?
Die Abkürzung 5G steht für die fünfte Mobilfunkgeneration. Diese ist nicht nur um ein Vielfaches effizienter als die bisherigen 4G- oder 3G-Netze auf LTE- bzw. UMTS-Basis, sie bietet weitere Vorteile wie die Möglichkeit zur Übertragung sehr großer Datenmengen, die Anbindung einer Vielzahl von Endgeräten und Reaktionszeiten im Millisekundenbereich, also quasi in Echtzeit. Die Limitationen der bisher gängigen Technologien wie WLAN oder LTE in puncto Latenz, Bandbreite und Barrierefreiheit beim Übergang von einer Funkzelle in die nächste werden durch 5G mit möglichen Übertragungsraten bis 10 Gbit/Sekunde signifikant reduziert. Viele Anwendungen des „Internet der Dinge“ werden überhaupt erst durch 5G ermöglicht bzw. sind mit angemessener Qualität, Sicherheit oder der erforderlichen Mobilität realisierbar. 5G sendet zunächst insbesondere auf Frequenzen von 2 bis 3,8 GHz. Für größere Reichweiten werden bereits jetzt teils auch schon niedrigere Frequenzbereiche genutzt, zudem werden perspektivisch und für spezielle Anwendungsfälle auch höhere Frequenzbereiche bis 60 GHz und darüber hinaus angestrebt. Die Frequenzen zwischen 3,7 und 3,8 GHz sind in Deutschland für Campuslizenzen reserviert, die dem jeweiligen Lizenzinhaber den Aufbau und Betrieb eines eigenen 5G-Netzes auf dem privaten Campus ermöglichen. Das Risiko von Interferenzen mit umliegenden Funknetzen wird durch die Vergabe lokal exklusiver Frequenznutzungsrechte minimiert. Somit bleibt, ganz im Gegensatz zum freien WLAN-Spektrum, die Nutzung des mit der Lizenz zugeteilten Frequenzbereichs also lokal ausschließlich dem Lizenzinhaber vorbehalten. Durch die jeweilige Anbringung und Ausrichtung der Sendeantennen sowie Anpassung der Sendeleistungen lässt sich außerdem die Störreichweite eines Campusnetzes auf ein Minimum reduzieren. Datenverarbeitung kann durch Integration einer Edge Cloud vollständig lokal und mit minimaler Zeitverzögerung erfolgen. Die Kosten für Planung und Implementierung eines Campusnetzes hängen insbesondere von der Beschaffenheit und Größe des Areals und seiner Infrastruktur, wie Gebäuden, den funktionalen Anforderungen sowie der Anzahl der zu vernetzenden Geräte ab.
Campusnetze: Schlüssel zum zukunftsfähigen Unternehmen
Campusnetze lassen aus schwammigen Begriffen wie „Industrie 4.0“ oder „Internet der Dinge“ konkrete Anwendungen werden: Maschine-zu-Maschine-Kommunikation, Automatisierung und Flexibilisierung von Prozessen, flexible Umgestaltung von Produktionsumgebungen, Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette. Die Anforderungen an digitale Infrastruktur werden in den kommenden Jahren auch in Ostwürttemberg weiter ansteigen. Ein Campusnetz nimmt dabei eine zentrale, strukturierende Funktion als Rückgrat der Digitalisierungsstrategie eines Unternehmens ein. Einerseits kann es dazu dienen, Prozesse vom Einkauf über die Produktion bis hin zu Marketing und Vertrieb durch Echtzeitkommunikation und Transparenz zu optimieren: Das Campusnetz liefert die perfekte Datenbasis für die unternehmensinterne Ressourcenplanung. Gleichzeitig ist es als breitbandige und latenzarme Infrastruktur eine notwendige Voraussetzung für den Einsatz einer zunehmenden Anzahl an Endgeräten, die im Unternehmen in Echtzeit auf große Datenmengen zugreifen. Durch die lokale Serverarchitektur und volle, zu jedem Zeitpunkt gewährleistete Datenhoheit seitens des Unternehmens stellt ein 5G-Campusnetz einen klaren Fortschritt in puncto Sicherheit dar. Da Campusnetze auf lokal exklusiven Frequenzen betrieben werden, sind Interferenzen mit öffentlichen Netzen ausgeschlossen. Dadurch werden höchste Ansprüche an Zuverlässigkeit, verfügbare Bandbreite und Latenz sichergestellt. Mit der eigenen Mobilfunklizenz ist das Unternehmen nicht nur unabhängig von der Verfügbarkeit öffentlicher Netze, es kann die Ausgestaltung des Campusnetzes auch völlig individuell an die jeweiligen Anforderungen anpassen und den Anwendungsbereich bei Bedarf auf mehrere Standorte ausweiten.
Mögliche Nutzer, Anwendungsfelder und Wertschöpfung
Die Anwendungsfelder von 5G-Campusnetzen sind quer durch alle Branchen vielfältig, zum Beispiel:
Durch die Vernetzung gesamter Prozessketten können z.B. reaktionsschnell Änderungen in einem Fertigungsprozess digital vorgenommen werden. Fernwartung und vorausschauende Wartung als klassische Industrie 4.0-Anwendungen werden ergänzt um massive Maschine-zu-Maschine-Kommunikation, volldigitale Maschinensteuerung, Prozesskontrolle und -automatisierung und nachfragegesteuerte Energiezuführung, um nur einige Beispiele zu nennen. Die Daten aus firmenweiten Sensoriknetzwerken werden in Echtzeit für Anwendungen wie Bestandsführung, Fuhrparkmanagement, Logistiksteuerung, Tracking und Sicherheit nutzbar gemacht. Augmented Reality in Montage, Instandhaltung, Personalschulung und Logistik ist mit dem Campusnetz einfach umsetzbar. Letztlich liefert 5G die Basis für autonome Logistikprozesse und den Einsatz mobiler Robotik auf dem Unternehmensgelände. Es zeigt sich also, dass ein Campusnetz nicht nur bestehende Prozesse durch Digitalisierung einfacher, effizienter und sicherer gestaltet, sondern gänzlich neue Wertschöpfungsmöglichkeiten schafft. Global betrachtet entwickelt sich 5G zum „State of the Art“ in vielen Branchen. Besonders für international agierende Unternehmen kann das eigene Campusnetzes daher schnell vom Image-Argument zum harten Standortfaktor werden: Nur mit 5G-Technologie können neue, absehbare Anforderungen des internationalen Wettbewerbs an Reaktionsgeschwindigkeit, Flexibilität und Vernetzung erfüllt werden.
