Grundlage für die All Electric Society
Phoenix Contact, Quectel und Ericsson haben gemeinsam einen industriellen 5G-Router für lokale industrielle Anwendungen in einem privaten 5G-Netzwerk entwickelt. (Quelle: Phoenix Contact)
Der Klimawandel erfordert eine globale Energiewende, die nur durch die Digitalisierung und Vernetzung aller Lebensbereiche möglich ist. In der All Electric Society wird der Energiebedarf daher lediglich aus erneuerbaren Energien gedeckt und elektrischer Strom zum zentralen Energieträger. Dazu bedarf es unter anderem einer umfassenden Kopplung der Sektoren Energie, Mobilität, Infrastruktur, Gebäude und Industrie. Die bestehende weltweite Infrastruktur muss also physikalisch und datentechnisch vernetzt werden.
Bislang sind die einzelnen Sektoren durch unterschiedliche technische Standards gekennzeichnet, was ihre Kopplung erschwert. Allerdings stehen bereits Basistechnologien, wie 5G, TSN oder Single Pair Ethernet, zur Verfügung, um eine nahtlose Kommunikationsinfrastruktur zwischen den unzähligen installierten Geräten aufzubauen. Phoenix Contact engagiert sich aktiv in vielen Nutzerorganisationen, Gremien und Verbänden, damit die (Weiter-)Entwicklung dieser Standards anforderungsgerecht vorangetrieben und die All Electric Society Wirklichkeit wird.
Netzwerkinfrastruktur als ausschlaggebender Faktor
Die technische Leistungsfähigkeit von 5G und WLAN 6(E) ist für industrielle Automatisierungsanwendungen im Kern vergleichbar. Typische Applikationen, wie fahrerlose Transportsysteme (FTS) und mobile Roboter, werden sich zukünftig sowohl mit 5G als auch WLAN 6(E) technisch umsetzen lassen. Letztlich entscheidet der Anwender, welche Funktechnologie er einsetzt. Für die Wahl des Wireless Standards dürfte hier nicht die Funktechnologie selbst, sondern die gesamte Netzwerkinfrastruktur ausschlaggebend sein.
Neben zahlreichen interessanten technischen Eigenschaften erweist sich die Verwendung privater Frequenzbereiche als größte Stärke von 5G. Diese stehen allerdings nicht überall weltweit zur Verfügung. Weil WLAN 6(E) auf dem 6-GHz-Band funken kann, hat WLAN ebenfalls einen für WLAN-6E-Anwendungen exklusiven Frequenzbereich. Durch die große Bandbreite von WLAN 6(E) mit 500 MHz bis 1,2 GHz ist Platz für mehr WLAN-Systeme je Fläche und gegenseitige Störungen durch Frequenzüberlappung sind somit deutlich geringer.
Der Aufbau privater 5G-Netzwerke bedingt aktuell in der Startphase einen noch etwas höheren technischen Aufwand und größere Komplexität. Daher werden die notwendigen Investitionen für ein industrielles 5G-Netzwerk anfangs über den Kosten einer WLAN-6-Lösung liegen. Vor diesem Hintergrund wird sich 5G zunächst vor allem in großen Fabriken und Anlagen als unternehmensweites Wireless-Backbone-Netzwerk zur Realisierung unterschiedlicher Kommunikationsaufgaben wirtschaftlich rechnen. Für die weitere, auch parallele Nutzung von WLAN, sprechen die breite installierte Basis, weltweit gut harmonisierte Frequenzbereiche, die Abwärtskompatibilität zu älteren WLAN-Standards und damit die umfassende Verfügbarkeit kostengünstiger Endgeräte sowie das bei Dienstleistern und Betreibern vorhandene Anwendungswissen. Zudem sind international noch nicht überall private Industriefrequenzen für 5G vorhanden.
Fazit
Sowohl 5G als auch WLAN 6(E) werden in Zukunft eine große Bedeutung für die industrielle Datenübertragung haben. Deshalb investiert Phoenix Contact in beide Wireless-Standards, bei WLAN insbesondere in die Version 6(E). Als einer der Pioniere der globalen Initiative 5G-Acia (5G Alliance for Connected Industries and Automation) gestaltet Phoenix Contact die Standar- disierung von 5G in der Industrie aktiv mit. Seit 2020 wird der ndustrielle 5G-Router für lokale industrielle Anwendungen in einem privaten 5G-Netzwerk angeboten, der in Zusammenarbeit mit Quectel und Ericsson entwickelt wurde.