Der neue Mobilfunkstandard 5G steht für einen Paradigmenwechsel in der Netzwerktechnik auch am Boden – von Fabrikshallen, Betriebsgeländen und Infrastrukturen.

Corona hat die IT-Landschaft in der Versorgung der Arbeitsplätze verändert. Neben einem Boom im Cloud- und IT-Security-Geschäft hat seit Pandemiebeginn der Provider A1 über 75.000 zusätzliche »Business Net Cubes« im Feld. Viele Unternehmen haben damit die Homeofficeplätze ihrer Mitarbeiter*innen mit Breitbandinternet ausgestattet. Und der Bedarf für Breitband und leistungsfähige Netze wird weiter steigen.

Wie ist der Ausbaugrad von 5G bei Österreichs größtem Mobilfunker und Breitbandanbieter? Von den insgesamt über 8.500 Mobilfunksendern sind nun mehr als 2.500 Standorte mit 5G ausgestattet. Mit dem Schwerpunkt in Ballungsgebieten und derzeit noch einem Gefälle vom Osten in den Westen versorgt A1 mehr als 60 Prozent der Bevölkerung mit dem neuen Mobilfunkstandard.

Bis Ende 2023 sollten 90 Prozent der Bevölkerung abgedeckt sein. Die Erwartungen sind groß. Mit Bandbreiten von bis zu 1 Gbit/s, in einer weiteren Ausbaustufe bis zu 10 Gbit/s, und niedrigsten Reaktionszeiten im Millisekunden-Bereich legt 5G die Basis für das Internet der Dinge und macht Anwendungen in Echtzeit möglich, sei es im Bereich der Mobilität und Logistik, für die Steuerung von Maschinen oder für multimediale Anwendungen im Handel oder zu Hause.

Ein größeres Projekt dazu hat Martin Resel, Leiter des Enterprise-Geschäfts bei A1, nun mit der Handelskette Spar begonnen. Ende November des Vorjahres nahm er gemeinsam mit Spar-Vorstand Markus Kaser, Andreas Kranabitl, dem Geschäftsführer der konzerneigenen IT-Tochter Spar ICS, und A1-CEO Marcus Grausam den 2.500-sten 5G-Sender von A1 in Österreich in Betrieb. Gerade der Handel lebt die Digitalisierung bei Produktsteuerung, Lieferketten und Handelsstandorten.

Im November 2021 nahmen Spar-Vorstand Markus Kaser, Spar ICS-Geschäftsführer Andreas Kranabitl, A1-CEO Marcus Grausam und A1-CCO Enterprise Martin Resel den 5G-Sender Nummer 2.500 in Betrieb.

Die Sendestation am Dach der Spar-Zentrale versorgt nun weite Teile der Stadt Salzburg mit dem schnellen mobilen Internet, wovon auch ansässige Unternehmen profitieren. Aber Spar bindet nicht nur die Zentrale, sondern auch Filialstandorte an 5G an. In den Filialen werden enorme Datenmengen generiert, die so über mobile Endgeräte besser an die Konzern­organisation übermittelt werden können.

»Mit dem rasanten technischen Fortschritt ändern sich auch die Anforderungen an Produktvielfalt, Einkaufserlebnis und Kundenservice im Handel. Die Digitalisierung bietet uns hier Möglichkeiten, die vor Kurzem noch unvorstellbar waren. Das Potenzial von 5G verleiht dieser Entwicklung eine zusätzliche Dynamik«, sagt Spar-Vorstand Kaser. Spar arbeitet bereits auch bei Campus-Netzwerklösungen mit A1 zusammen. Sie bieten die Möglichkeit, IT-Systeme kabellos zu vernetzen, um das Layout der Filialen einfach und flexibel auf geänderte Bedürfnisse am Markt anzupassen. Der Filialist hat rund 1.600 Standorte in Österreich – ein enormes Effizienzpotenzial, das mit einer »Verkabelung« via 5G gehoben werden kann.

Vom Boden in die Cloud

Die Digitalisierung verschiedenster Branchen und Einrichtungen bewegt sich mit großen Schritten voran: Sei es die Entwicklung neuer Verkaufsstrategien mittels Virtual und Augmented Reality oder technologiebasierter Unterricht mit »Smart Classrooms«. Mit der zunehmenden Digitalisierung erhöhen sich auch die Datenmengen, die von Netzwerken übertragen werden müssen. Eine geringe Latenz und hohe Übertragungsbandbreite sind dabei der Schlüssel zum Erfolg. Oft sind Netzwerke von Unternehmen für die notwendigen Datenmengen nicht ausgelegt und eine Modernisierung daher erforderlich.

»Unternehmen und Einrichtungen, die verschiedene Standorte bedienen, wie zum Beispiel unterschiedlichste Einzelhandelsfilialen, sollten auf cloudverwaltete Netzwerkservices zurückgreifen«, erläutert Erich Manzer von Huawei Österreich. »Mit einem umfassenden Cloud-Management kann von der Planung und Bereitstellung bis hin zur Wartung und Optimierung der Systeme alles zentral gesteuert werden. Außerdem können mittels cloudbasierten Systemen bis zu ­80 Prozent der Betriebskosten eingespart werden,« führt der Deputy CEO des Netzausrüsters aus.

Erich Manzer, Huawei: »In unserer schnelllebigen Zeit ist eine kurze Umsetzungsdauer von neuen Systemen ausschlaggebend für den Erfolg.«

Auch das Beheben von Fehlfunktionen kann über cloudverwaltete Systeme effizienter gestaltet werden: Mittels Telemetrie und Datenanalyse kann das Netzwerkverhalten und der Anwendungsstatus von dem jeweiligen Campusnetzwerk erkannt werden. Potenzielle Fehler werden so vorab lokalisiert. »Ob im Bildungssektor oder dem Gesundheitswesen – gerade jetzt, in unserer schnelllebigen Zeit, ist eine kurze Umsetzungsdauer von neuen Systemen ausschlaggebend für den Erfolg«, erklärt Manzer.

Basiert das Campusnetzwerk auf einer offenen Plattform, kann die Einführung digitaler Anwendungen in verschiedenen Branchen stark beschleunigt werden. Auch die Verwendung von offenen Ökosystemen und entsprechenden Programmierschnittstellen vereinfacht die Bereitstellung des Netzwerkservices und verkürzt so die Dauer bis zur Inbetriebnahme von Campusnetzwerken und allen damit verbundenen Systemen.

Unterschied bei Campusnetzen

Während die Vorteile durch 5G für Anwendungsbereiche wie lokal abgesteckte Firmengelände oder Gebäude oft über einen Kamm geschert werden, ist jedes Campusnetz anders, betont Martin Resel. So werden in einem Einsatzfall besonders viele Sensoren mit einer hohen Gerätedichte, aber kleinen Datenmengen in der Übertragung vernetzt. Andere Anwendung fokussieren wiederum auf eine extrem hohe Bandbreite oder auf eine geringe Latenz.

»Diese sehr verschiedenen Faktoren bestimmten dann die Netzkonfiguration und generell auch die technische Tiefe des eingesetzten Equipments beim Kunden«, erklärt der Experte. Die Bandbreite der Projekte geht von einer vollständig virtuellen Ausstattung – bei Nutzung des vorhandenen 5G-Netzes des Mobilfunkers – bis zu ausschließlich dedizierter Hardware vor Ort, meist etwas dazwischen, in einem Zusammenspiel der Kundenhardware mit der Netzausrüstung des Providers.

Auch beim Thema »Network Slicing«, der Reservierung von bestimmten Netzservices für einzelne Anwendungen, müsse unterschieden werden. »Es ist eine Technologie, aber mit zwei verschiedenen Anwendungsbereichen«, sagt Resel. Überregionale Slices werden bei einem landesweiten Bedarf eingesetzt, wie etwa in einem aktuellen Pilotprojekt für intelligente Weichen der ÖBB. Mittels Sensorik und 5G-Anbindung werden so aktuelle Zustände in der Schieneninfrastruktur und Fehler schneller erkannt und übermittelt. Das erhöht die Sicherheit und es ermöglicht, dass Züge mit kürzeren Abständen verkehren. Dann ist das landesweite Slicing auch für Blaulichtorganisationen geeignet, die es als sicheres Kommunikationsnetz in Ergänzung ihrer bestehenden Funknetze einsetzen.

Regional begrenzte Campusnetze wiederum haben ihre Grenzen lokal – Pilotkunden von A1 hier sind voestalpine oder der Flughafen Wien. Dafür kann ein solches Netz je nach Konfiguration mitunter auch vollständig unabhängig von den Kernsystemen des Providers gestaltet werden. Dies ist dann der Fall, wenn ein komplett privater Netzwerk-Slice zum Einsatz kommt.

Ein Telko-Partner wie A1 gibt dann nur noch die Frequenz zur Nutzung aus. Alles andere wird vom Kunden selbst administriert, sogar der »Mobile Edge Core«, das Herzstück der lokalen Mobilfunkversorgung. Damit ist erstmals auch eine Versorgungssicherheit denkbar, die rein im Wirkungsradius des gewerblichen Mobilfunkkunden liegt. »Würde das Makronetz ausfallen, läuft die Versorgung am Campusnetz weiter«, bringt es Resel auf den Punkt.

Bedarf für Simples

Was brauchen die Unternehmenskunden in Österreich nun tatsächlich? Dieser Frage ist Martin Resel gemeinsam mit dem Branchenanalysen Arthur D. Little nachgegangen. Dafür wurden international Einsatzgebiete für lokale und überregionale 5G-Anwendungen ausgemacht. Von Australien bis Amerika wurden 60 archetypische Beispiele gesammelt, analysiert und daraus ein Marktpotenzial für Österreich herausgerechnet.

Während der Markt für Campusnetze und Network Slicing in diesem Jahr auf eine Größe von rund neun Millionen Euro kommen wird, kann diese Zahl bis zum Jahr 2027 auf 237 Millionen Euro steigen. Rund zwei Drittel davon werden die regionalen Netzwerke mit kundenspezifischen Hardwareinstallationen ausmachen, knapp ein Drittel – genauer: 83 Millionen Euro – soll dann überregionales Slicing vor allem im Bereich »Public Safety« ausmachen. »Die Masse des Marktes wird sich in der örtlichen Versorgung wiederfinden. Es sind Bereiche, die heute typisch mit WLAN respektive WiFi versorgt sind – oder noch gar keine Versorgung haben«, liest Resel aus den Ergebnissen heraus. 

Martin Resel, A1: »5G kann nicht über einen Kamm geschert werden. Lösungen sind in den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen möglich.«

Die Analysten von ADL konnten eine Gemeinsamkeit bei den internationalen Anwendungsbeispielen ausmachen. Weniger sind es die ausgefallenen Innovationen, wie selbstfahrende Werksbusse oder automatisierte Produktionsroboter, die den Markt prägen werden. Es ist vielmehr die verlässliche Vernetzung der »Operational Technology« (OT). 5G bietet eine effizientere Netzabdeckung, als es WiFi vermag – mit weit weniger Hardware, geringerem Energieverbrauch und bei besseren Durchdringungen, etwa bei der Versorgung von Hochregallagern. »Es ist ganz simpel«, meint Resel, »es geht um Connectivity und um Sicherheit.«

Das bringt 5G:

Anwendungsfelder für Industrie und Wirtschaft: 
- Verbesserte Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) zur Automatisierung (drahtlos angebundene Fertigungsroboter)
- Echtzeitkommunikation als Grundlage für vernetzten Straßenverkehr und autonomes Fahren
- Garantierte Netzverfügbarkeit durch Servicelevels oder private Campusnetze (geschlossene Netze für ein lokales Firmengelände, eine Universität oder einzelne Gebäude)
- Telemedizin (Augmented Reality, Video-Direktverbindung oder smarte Messgeräte)
- Digitale Landwirtschaft (Fernsteuerung von Landmaschinen oder Einsatz digitaler Mess- und Steuerungstechnik)

Vorteile für Verbraucher*innen:
- Kürzere Ladezeiten und schnellerer Seitenaufbau (Webseiten und Videostreaming)
- Sehr niedrige Reaktionszeit (Online- oder Cloud-Gaming)
- Bessere Abdeckung und Stabilität der Verbindung (Großveranstaltungen oder im Zug)
- Mögliche Festnetz-Alternative für Breitbandinternet
- Neue Anwendungsfelder wie Augmented oder Virtual Reality in Echtzeit, ultrahochauflösendes Live-TV (5G Broadcast) oder ­4K-Videotelefonie

Quelle: myrasecurity.com (Link)

Erwartungen an 5G

Welche Vorteile bringen CampusNetzlösungen? Welche Effizienzgewinne oder neue Möglichkeiten bietet 5G?



Werner Kraus, CCO Business Magenta Telekom

»5G-Campusnetzwerke ermöglichen schnelle, großvolumige Übertragungskapazitäten zwischen einer Vielzahl an internetbasierten Anwendungen – dadurch lassen sich industrielle Fertigungsprozesse zeitsparend und effizient automatisieren und flexibilisieren. In 5G-Campusnetzwerken lassen sich agile und datensichere Fertigungskonzepte umsetzen. Mit Blick auf die Industrie 4.0 bieten diese Lösungen den Unternehmen neue Möglichkeiten, industrielle Fertigungsprozesse zu automatisieren und zu flexibilisieren.

Ein 5G-Campusnetzwerk kann Hallen, Fahrzeuge und Anlagen von Betrieben zuverlässig mit 5G-Mobilfunk versorgen. Durch die Trennung vom öffentlichen Internet ist es speziell geschützt und sicher. Eine Campusnetzlösung ermöglicht vor allem KMU und Großunternehmen schnelle, großvolumige Übertragungskapazitäten zwischen vielen internetbasierten Anwendungen.

Die Möglichkeit mobiler, autarker Arbeitsstationen, die dadurch agile Produktionsprozesse umsetzen können, ist nur einer von vielen Vorteilen. Auch durch die kürzeren Reaktionszeiten bauen Betriebe Produktionslinien zeitsparender und effizienter auf, was die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen steigert. 

Am Campusnetzwerk der TU Graz bietet die Magenta Telekom allen interessierten Unternehmen die Möglichkeit, in dieser industriellen Umgebung nachhaltig neue und individuelle Lösungen für eine smarte Produktion zu entwickeln und zu testen.«



Magenta Telekom und das Institut für Fertigungstechnik der TU Graz haben 2020 in der Smart Factory das erste 5G-Campusnetzwerk für wissenschaftliche und industrielle Zwecke eröffnet.