Ohne modernes Kommunikationsnetz keine Digitalisierung

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Die neue 5G Technologie wird dafür sorgen, dass die Digitalisierung und das Internet der Dinge alle Bereiche unseres Alltags durchdringen werden. [wk1003mike/shutterstock]

Die neue 5G Technologie wird in den nächsten Jahren flächendeckend eingeführt. Sie wird dafür sorgen, dass die Digitalisierung und das Internet der Dinge alle Bereiche unseres Alltags durchdringen werden.

Selbstfahrende Autos, intelligente Heizungssteuerungen, Sensoren für die Überwachung von Maschinen, Datenbrillen zur Unterstützung von Technikern – die Digitalisierung dehnt sich immer weiter aus und umfasst immer mehr Bereiche. Vor allem das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) wächst ständig, immer mehr Geräte werden vernetzt. Für 2020 erwarten Unternehmensberatungen wie Gartner eine Zahl von etwa 50 Milliarden vernetzten Geräten. Nur ein Teil davon werden Privatgeräte für Smart Home oder Fitness-Anwendungen sein, entscheidend ist der bereits heute boomende Einsatz von Sensoren, Aktoren und anderen IoT-Geräten in der Industrie. Innovationen wie holografische Videokonferenzen, interagierende Roboter, selbstfahrende Autos und Medizinanwendungen stellen hohe Anforderungen in einer datenhungrigen Gigabit-Gesellschaft.

Die Digitalisierung erfordert eine leistungsfähige Infrastruktur

Die Digitalisierung braucht deshalb eine maximal leistungsfähige Infrastruktur: das Netz von übermorgen. Es muss aber heute entwickelt werden. Auf diese Anforderungen hin baut die Deutsche Telekom ihr Netz aus und hebt es auf ein neues Level. Dazu investiert sie nicht nur jährlich mehrere Milliarden Euro in die eigene Infrastruktur, sondern treibt auch international die Standardisierung von 5G maßgeblich voran.

5G ist weit mehr als der nächste Mobilfunkstandard, es ist der künftige Telekommunikationsstandard, der Mobilfunk und Festnetz zusammenbringt. Eine wesentliche Rolle spielt die Netzarchitektur. 5G-Netze werden softwaregesteuert, programmierbar und ganzheitlich gemanagt werden. Dadurch bilden sie die Basis, um viele unterschiedliche Dienste anzubieten. Viele Bereiche werden ihr maßgeschneidertes Netz bekommen: enorme Bandbreite für die Unterhaltung, superschnelle Reaktionszeiten für Autos oder Roboter und die langlebige Schmalbandverbindung für den Parksensor oder die Straßenlaterne. Alles in allem bietet 5G etwa eine 1000-fach höhere Kapazität, eine 100-fach höhere Verbindungsdichte, eine 10-fach höhere Geschwindigkeit, eine 10-fach geringere Latenzzeit und 1,5-mal mehr Mobilität.

Ausschlaggebendes Unterscheidungsmerkmal der 5G-Ära aber wird sein, virtuelle Netzabschnitte effizient und effektiv zu konzipieren und zu betreiben. Vier Funkzellen im Netz der Telekom zeigen schon heute die Zukunft der Kommunikation. Die Antennen in Berlin sind die ersten in Europa, die live und in realer Umgebung über 5G funken. Mit einem Vorstandard von 5G New Radio, der zukünftigen Mobilfunkkomponente von 5G, schafft das Netz in der Hauptstadt Übertragungsraten von zwei Gbit/s auf einem einzelnen Endgerät und eine Latenz von gerade einmal drei Millisekunden.

In Richtung 5G macht die Telekom bereits heute den Weg für das Internet der Dinge mit einer schmalbandigen Funktechnologie (NarrowBand-IoT, NB-IoT) frei. Das Netz wird aufgerüstet für Sensoren, die zum Beispiel freie Parkplätze anzeigen oder den Füllstand von Mülleimern durchgeben. Und das alles zu geringeren Kosten sowie mit einer niedrigen Datenübertragungsrate bei extrem langen Laufzeiten der Batterie von bis zu zehn Jahren. Die neue NB-IoT Technologie ist heute bereits in den Niederlanden, in Deutschland, Griechenland, Polen, Ungarn, Österreich, der Slowakei und Kroatien verfügbar.

Das Internet der Dinge bringt die Digitalisierung überallhin

Die modernen Funktechnologien erleichtern IoT-Anwendungen, die zum Teil bereits heute Realität sind. So alarmieren sich vernetzte Rauchmelder über Funk gegenseitig und setzen zugleich noch einen Notruf an den Hausbesitzer und die Feuerwehr ab. Trackinggeräte für Haustiere übertragen die aktuelle Position der Tiere in Echtzeit per Mobilfunk. Patienten können ihre Vitalwerte mit Wearables messen und die medizinischen Daten über das Internet direkt in die elektronische Patientenakte des Hausarztes übertragen. Digitalisierte und vernetzte Parkplätze melden dem Autofahrer in Echtzeit, ob sie belegt oder frei sind.

Zukünftige Netze können aber auch zu einem bedeutenden Treiber der Energiewende in Europa werden. Der Umstieg von fossilen Energieträgern und Kernenergie hin zu nachhaltiger Energieversorgung auf Basis von erneuerbaren Energien setzt unter anderem eine enge Vernetzung zwischen Energieerzeugern und Verbrauchern voraus. „Smarte“ Stromzähler sollen den aktuellen Bedarf ans Stromnetz melden und damit zu seiner Regelung und Lastverteilung beitragen.

Dezentrale Energieerzeugung bedeutet aber auch, dass immer mehr Verbraucher auch selbst zu Stromproduzenten werden, etwa durch Photovoltaikanlagen. Um Lastspitzen abzufangen, sollte jedoch idealerweise auch die Speicherung von Energie dezentral erfolgen. Dazu eignen sich zum Beispiel heimische Pufferspeicher im Zusammenspiel mit Solarstrom-Anlagen. Dadurch wird das gesamte Stromnetz intelligent und zum „Smart Grid“.

In dem Projekt „5Grid“ hat die Telekom gemeinsam mit Partnern aus dem Energiesektor und der Netzwerkausrüstung die „Industrietauglichkeit“ von 5G unter Beweis gestellt und gezeigt, wie sich die Kommunikationsnetze der fünften Generation an die Anforderungen der im Umbau befindlichen Stromnetze anpassen lassen und die Ansprüche an Zuverlässigkeit, Sicherheit und nicht zuletzt Schnelligkeit bei der Übertragung von Daten und Signalen erfüllen.