Technologiestandort Dresden

Europas 5G-Zentrum im Mittelpunkt der 5G-Welt

| Redakteur: Jürgen Schreier

Vom 1. bis 5. April 2019 war die Hannover Messe technologischer Mittelpunkt der 5G-Welt. Mit dabei: Dresden, Europas 5G-Zentrum. Der Hightech-Standort liefert Hardware, Software und Connectivity für die nächste Stufe der industriellen Digitalisierung. Zudem gilt die Wissenschaftsmetropole als Wiege des neuen Mobilfunkstandards.

Firma zum Thema

Bei zeitkritischen Anwendungen wie der Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ist 5G wegen seiner geringen Latenz der Mobilfunkstandard der Wahl.
Bei zeitkritischen Anwendungen wie der Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ist 5G wegen seiner geringen Latenz der Mobilfunkstandard der Wahl.
( Bild: Landeshauptstadt Dresden )

Vom 1. bis zum 5. April präsentierten Dresdner Unternehmen und Forschungseinrichtungen auf der Hannover Messe 2019 ihre 5G-Lösungen für die bevorstehende 5G-Wireless-Ära in der Industrie. Dazu Uwe Richter, Leiter der Abteilung Smart City im Amt für Wirtschaftsförderung der Landeshauptstadt Dresden: „5G steht in den Startlöchern. Der neue Mobilfunkstandard ist eine digitale Revolution. Dresden ist Europas führenden 5G-Standort, der mit seinem Technologie-Know-how in den Bereichen Hardware, Software und Konnektivität den erfolgreichen Start von 5G in der Industrie vorbereitet.“

Bildergalerie

Auf der weltweit bedeutendsten Industriemesse waren 96 Aussteller aus Sachsen vertreten, darunter 36 Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus Dresden. Auf den drei sächsischen Gemeinschaftsständen der IHK Chemnitz „Zukunftstechnologien Sachsen“, „Digitale Technologien Sachsen“ sowie „Zulieferermarkt Sachsen“ präsentierten sich 31 Aussteller aus der Region.

In Dresden wurde der 5G-Standard "erfunden"

Mit 100 Mal höheren Datenraten und einer 1000-fach höheren Kapazität bei gleichzeitig erheblich geringerem Energieverbrauch soll 5G in eine neuen Qualitätsdimension bei der Kommunikation, Vernetzung und Automatisierung vorstoßen. Analystenberichten zufolge dürften bereits im Jahr 2025 bis zu 70 Milliarden Geräte miteinander vernetzt sein.

Da Europa im digitalen Wettbewerb immer weiter hinter die USA und Asien zurückfällt, sei ein schneller und flächendeckender 5G-Rollout für die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands und Europas von entscheidender Bedeutung, sind die Experten überzeugt. Das Beratungsunternehmen Roland Berger rechnet bereits im Jahr 2025 mit einer zusätzlichen Wertschöpfung von rund 85 Milliarden Euro weltweit.

Die Forschung am 5G-Standard ist eine international beachtete Dresdner Kernkompetenz. Am Vodafone Chair Mobile Communications Systems, dem Deutsche Telekom Chair of Communication Networks und dem 5G Lab Germany wird 5G erforscht – und "zur Welt gebracht". Bereits im Jahr 2014 traf sich die internationale Fachwelt beim Branchenkongress DATE 2014 in Dresden, um sich mit Prof. Frank Fitzek und Prof. Gerhard Fettweis von der Exzellenzuniversität TU Dresden über den Stand der Dinge beim Zukunftsthema 5G auszutauschen.

2019 ist das neue Exzellenzcluster der TU Dresden „Zentrum für taktiles Internet mit Mensch-Maschine-Interaktion – CeTI“ gestartet, das die Echtzeit-Kooperation von Menschen mit automatisierten Systemen ermöglichen will. „Gerade als Kommune profitieren wir enorm von diesem Know-how, das unsere Strategie technologisch unterstützt, Dresden weiter zur Smart City zu entwickeln“, so Bereichsleiter Uwe Richter.

„Testbeds zu Industrial IoT, für 5G-Anwendungen in intelligenten Energiesystemen und für automatisiertes und vernetztes Fahren in der Stadt – in Dresden werden 5G-Technologien für ihren Einsatz in der Industrie und in der smarten Stadt der Zukunft erprobt, evaluiert, optimiert und zum Einsatz gebracht.“ In diesem Jahr trifft sich die 5G-Fachwelt in Dresden auf Deutschlands erstem Telekommunikationskongress connect-ec“„ (2. bis 5. Mai 2019), dem 5. IEEE 5G World Forum sowie dem 4. IEEE 5G Summit Dresden (30. September bis 2. Oktober 2019).

5G-Anwendungen für industrielle IoT-Projekte und IoT-Plattformen

Im „Smart Systems Hub – Enabling IoT“, der Teil der Digital-Hub-Initiative des BMWi ist, bündeln Dresdner und Chemnitzer Unternehmen und Forschungseinrichtungen ihr Know-how in den Schlüsselbereichen Hardware, Software und Konnektivität, um neue smarte Systeme fürs 5G-Zeitalter zu ermöglichen.

Michael Kaiser, Geschäftsführer des Smart Systems Hub Dresden: „Das Interesse an 5G-Anwendungsbeispielen für industrielle IoT-Projekte und IoT-Plattformen ist sehr groß. Unsere 5G-Trails sind thematische Erkundungstouren für Unternehmen, die eigene IoT-Aktivitäten starten oder gezielt ausbauen wollen.“
Michael Kaiser, Geschäftsführer des Smart Systems Hub Dresden: „Das Interesse an 5G-Anwendungsbeispielen für industrielle IoT-Projekte und IoT-Plattformen ist sehr groß. Unsere 5G-Trails sind thematische Erkundungstouren für Unternehmen, die eigene IoT-Aktivitäten starten oder gezielt ausbauen wollen.“
( Bild: Andre Wirsig (andre@bilderwahn.de) )

„Das Interesse an 5G-Anwendungsbeispielen für industrielle IoT-Projekte und IoT-Plattformen ist sehr groß. Unsere 5G-Trails sind thematische Erkundungstouren für Unternehmen, die eigene IoT-Aktivitäten starten oder gezielt ausbauen wollen. Bei uns im Hub finden Industrieunternehmen, Startups und Gründer ein ideales Umfeld, neuartige Technologien in realen Umgebungen bis hin zur Marktreife zu testen und zu optimieren. Als offene Plattform für den Transfer von Technologien und Wissen bieten wir ein international einzigartiges Angebot, IoT-basierte Geschäftsmodelle zu entwickeln und umzusetzen“, sagt Michael Kaiser, Geschäftsführer des Smart Systems Hub Dresden.

5G Lab Germany

Neben dem Thema 5G und Energieeffizienz treiben Wissenschaftler und Unternehmer aus Sachsen auch die Entwicklung von Technologien für 5G und für die Anwendung der ultraschnellen Datenübertragungstechnik in der Praxis voran. Die Grundlagen hierfür wurden am 1994 eingerichteten Vodafone-Stiftungslehrstuhl Mobile Communications Systems an der TU Dresden unter der Leitung von Prof. Gerhard Fettweis gelegt.

Zur Weiterentwicklung von 5G gründete der Lehrstuhl die Expertenplattform 5G Lab Germany. Es gehört zu den weltweit führenden Forschungsinstituten für den Mobilfunk der Zukunft. Im 5G Lab Germany arbeiten mehr als 20 Professoren aus verschiedenen Fachbereichen der Exzellenzuniversität TU Dresden mit mehr als 500 Mitarbeitern in einem interdisziplinären Team an der fünften Mobilfunk-Generation. Gemeinsam mit mehr als 50 Partnern aus der Industrie (darunter Bosch, Claas, Deutsche Telekom, Ericsson, IDT, National Instruments, NEC, Nokia, Rohde & Schwarz und Vodafone) forschen sie seit 2014 unter anderem an Netzwerkarchitekturen, Funksystemen und Einsatzszenarien.

Organisiert ist die Arbeit im 5G Lab Germany in vier Fachbereiche (Tracks):

- Entwicklung von Chips für 5G (Silizium-Track)
- Entwicklung von Mobilfunksystemen (Wireless Track)
- Beschäftigung mit Netzwerken und Cloud
- Erarbeitung von Anwendungen für das taktile Internet

Kontakt: 5G Lab GmbH, Dr.-Ing. Rico Radeke, Chair of Communication Networks, Freiberger Straße 37, 01067 Dresden, Tel. +49 (0) 351 463-39245, 5GLab.de

Das 5G-Mobilfunknetz benötigt neue, leistungsstarke Hardware. Die Dresdner Airrays GmbH baut dabei auf die „Kraft der Vielen“. Statt einer Antenne bringen sie mehr als 100 kleine Antennen in den Basisstationen unter,jede einzelne mit Sende- und Empfangselektronik ausgestattet. Geschäftsführer Dr. Wolfram Drescher erklärt das Prinzip: „Durch die parallele und synchrone Übertragung von Funksignalen entspricht die Sendeleistung der Einzelantennen jener von traditionellen Basisstationen – bei einem deutlich geringeren Energieverbrauch. Das Antennenfeld erzeugt mehrere Funkstrahlen, die gezielt auf ein Handy in der Funkzelle gerichtet werden können. So bleibt die Übertragungsqualität auch bei hohem Funkverkehr und großen Datentransfers gleich.“

5G - Meilenstein auf dem Weg zur Industrie-Vollautomatisierung

Mit 5G entstehen in Fertigungsunternehmen für die Vernetzung von Systemkomponenten viele neue Möglichkeiten. „Unternehmen haben ihr Automatisierungspotenzial bei weitem noch nicht ausgeschöpft. Die Umstellung auf 5G ist deshalb ein echter Meilenstein auf dem Weg zur vollautomatisierten Produktion“, weiß Stefan Ehrlich, Vorstand der SQL Projekt AG. Auf der Hannover Messe zeigte SQL eine übergreifende Software-Plattform, über die sich Betrieb, Prozesse und Maschinen in der Fertigung mit den Bereichen Organisation und Planung durchgängig vernetzen und automatisieren lassen. „Die Alternative, Systeme über individuelle Programmierung zu verbinden, wäre mit einem höheren Aufwand, geringerer Flexibilität, einem größeren Fehlerrisiko und somit deutlich höheren Kosten verbunden“, so Ehrlich weiter.

Die T-Systems Multimedia Solutions GmbH präsentierte sich in Hannover als umfassender digitaler Lösungsanbieter für industrielle Anwendungen in den Bereichen Planung, Produktion und Logistik. Die Digitaleinheit der T-Systems thematisierte am Stand der Deutschen Telekom die Chancen von künstlicher Intelligenz (KI), Blockchain, Assisted Reality-Technologie (AR) und anderer digitaler Lösungen im industriellen Kontext – darunter auch Anwendungen für das 5G-Campus-Netz der Deutschen Telekom.

Volkswagen plant Aufbau lokaler 5G-Netzwerke

In der Automobil-Produktion ist der neue 5G-Funkstandard von immenser Bedeutung, um die Fertigung über Echtzeitkommunikation flexibler und effizienter zu gestalten. Die bisherigen verfügbaren WLAN-Netze sind für Echtzeitkommunikation zu langsam und halten bei Weitem nicht die dafür benötigten Übertragungsraten bereit.

Der Volkswagen-Konzern will deshalb an seinen Standorten 5G-Campusnetzwerke aufbauen. Wichtige Anwendungsbereiche für 5G sind die Vernetzung von Anlagen und Maschinen, die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter, autonom agierende fahrerlose Transportsysteme und die kabellose Datenübertragung in produzierte Fahrzeuge („Software-Betankung“). „Die 5G-Netze in unseren Fabriken wollen wir selbst aufbauen und betreiben“, so Marco Weiß, Head of New Mobility & Innovations in der Gläsernen Manufaktur Dresden.

Centre for Tactile Internet with Human-in-the-Loop

Menschen sollen künftig in der Lage sein, in Echtzeit mit vernetzten automatisierten Systemen in der realen oder virtuellen Welt zu interagieren. Dies ist das Ziel eines neuen Exzellenzclusters der Technischen Universität (TU) Dresden: Das „Zentrum für taktiles Internet mit Mensch-Maschine-Interaktion“ (Centre for Tactile Internet with Human-in-the-Loop - CeTI) will die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine auf eine neue Stufe heben.

Dazu forschen Wissenschaftler der TU Dresden aus den Fachgebieten Elektro- und Kommunikationstechnik, Informatik, Psychologie, Neurowissenschaften und Medizin gemeinsam mit Forschern der TU München, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und der Fraunhofer-Gesellschaft sowie internationalen Wissenschaftseinrichtungen.

Das Exzellenzcluster soll die Grundlagen für neuartige Anwendungen in der Medizin, der Industrie (Industrie 4.0, Co-working) und dem Internet der Kompetenzen (Bildung, Rehabilitation) schaffen. Damit reagiert die TU Dresden auf die fortschreitende Digitalisierung; die Vernetzung von Geräten und Prozessen nimmt stetig zu. In absehbarer Zeit wird daher auch unser Alltag von der Unterstützung durch Roboter geprägt sein. Wie dies geschieht, wollen Wissenschaftler der TU Dresden im Exzellenzcluster CeTI maßgeblich mitgestalten.

Voraussetzungen für die funktionierende Interaktion von Mensch und Maschine in Echtzeit-Kommunikation sind sogenannte intelligente Netze und adaptive Systeme. Sie funktionieren unabhängig vom benutzten Gerät und können sich an verändernde Umgebungen anpassen.

Ansprechpartner: Prof. Frank Fitzek, Sprecher des Exzellenzclusters CeTI, Tel.: +49 351 463-33945, Exzellenzcluster CeTI

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45849198)

Harald Karcher; Pixabay; Schreier; Vodafone; SQL Projekt; André Wirsig; Volkswagen AG; Andre Wirsig (andre@bilderwahn.de); Landeshauptstadt Dresden; gemeinfrei; Owasys; Telit; ©xb100 - stock.adobe.com; Small Cell Forum; iStock/rpeters86/Vodafone; Universität Stuttgart IFF/Fraunhofer IPA/Rainer Bez; Palo Alto Networks