Grundlage für die digitale Transformation in der Industrie

5G braucht die Netz-Um­stel­lung von Kupfer auf Glasfaser

| Autor / Redakteur: Eugen Gebhard / Andreas Donner

Ohne breit angelegte und flächendeckende Glasfasernetze wird die Einführung von 5G nicht gelingen.
Ohne breit angelegte und flächendeckende Glasfasernetze wird die Einführung von 5G nicht gelingen. (Bild: © jamesteohart - stock.adobe.com)

5G wird derzeit in der gesamten Tele­kommu­ni­ka­tions­bran­che sowie in Politik und Wirtschaft intensiv diskutiert. Die GSMA schätzt, dass bis 2025 weltweit 1,1 Milliarden Anwendungen über 5G vernetzt sein werden. Unternehmen der Kommunikationsbranche bereiten daher intensiv die nächsten Schritte der Einführung von 5G in Deutschland vor.

Aus Verbrauchersicht ist 5G ein attraktives Angebot, das schnellere Download-Geschwindigkeiten und geringere Latenzzeiten bietet. Doch die Bedeutung von 5G in Deutschland geht über das verbesserte Streaming-Erlebnis für Filmfans oder die reibungslose Performance bei datenintensiven mobilen Anwendungen hinaus, da 5G die Grundlage für die digitale Transformation im gesamten deutschen Industriesektor bilden wird.

Mit 5G können Hersteller das Konzept von Smart Factories verwirklichen und neue automatisierte Aspekte ihrer Produktions- und Lieferketten entwickeln, um Effizienz und Kosteneinsparungen zu steigern. Entscheidend ist auch, dass viele derselben Anwendungen als Basis für ganze Smart Cities genutzt werden können, die das Leben der Bürger erheblich verbessern werden. Wichtig dabei ist jedoch ein ununterbrochener Datenfluss aus miteinander verbundenen, kabelgebundenen und drahtlosen Netzwerken.

Die 5G-Chance

Bevor die spezifischen Vorteile von 5G im Detail betrachtet werden können, ist es wichtig, zwischen dem derzeitigen 4G-LTE-Netzökosystem und den erweiterten Netzen der Zukunft zu unterscheiden, die die Mobilkommunikation der nächsten Generation unterstützen werden. 5G soll bis zu hundertmal höhere Nutzdatenraten erzeugen und hundertmal mehr Geräte verbinden. Die Latenzzeit wird auf ein Zehntel reduziert und die Benutzer können von einer tausendfach schnelleren Datenübertragungsrate profitieren.

Nicht zuletzt könnte 5G höchstwahrscheinlich eine wahrgenommene Netzverfügbarkeit von 99,999 Prozent bieten. Für Privatanwender bedeutet dies unter anderem, dass das Konzept von einem Smart Home in vollem Umfang verwirklicht werden kann und eine höhere Download- und Streaming-Geschwindigkeit sowie ein verbesserter Empfang bei Großveranstaltungen wie Festivals oder Fußballspielen möglich sein werden.

Mit der Einführung von 5G könnten industrielle Anwender die Automatisierungslösungen in ihren Produktions- und Lieferketten weiter ausbauen – was aufgrund der hohen Latenz und der geringen Bandbreite der Datenübertragung derzeit so nicht möglich ist. Das Konzept der Smart City wäre auch durch den ununterbrochenen Datenfluss aus drahtgebundenen und drahtlosen Netzwerken möglich.

Bevor diese neuen Potenziale verwirklicht werden können, müssen jedoch die drahtgebundenen Netze verbessert werden – durch den flächendeckenden Ausbau der optischen Netze. Derzeit können deutsche Netzbetreiber 5G nicht vor 2021 umsetzen. Während Japan, China und die USA bereits Pionierarbeit bei der Entwicklung von 5G-fähigen Netzwerken geleistet haben, hinkt Deutschland als wichtige Industrienation innerhalb Europas mit Platz 59 weltweit und Platz 20 in Europa hinterher.

Für Unternehmen, die ihre digitalen Produkte und Dienstleistungen verbessern möchten, sind diese Verbesserungen von entscheidender Bedeutung. Mit größerer Bandbreite und geringerer Latenz können Wettbewerbsvorteile erzielt werden, die den Erfolg in einem größeren Marktumfeld steigern. Dies hat zur Folge, dass viele Unternehmen Druck auf Politiker und Netzbetreiber ausüben, in höhere Netzwerkgeschwindigkeiten zu investieren.

Als Reaktion darauf hat die Bundesregierung bereits vier Milliarden Euro für den Ausbau von 5G zur Verfügung gestellt, aber es sind weitere Schritte notwendig, um die relevanten Infrastruktur-Upgrades und - Erweiterungen durchzuführen.

5G – Nächste Schritte für Anbieter

Es besteht allgemeiner Konsens darüber, dass der Ausbau von Glasfasernetzen beschleunigt werden muss. Dies ist jedoch ein großes und kostspieliges Unterfangen, welches von den Netzbetreibern allein nicht getragen werden kann. Auch die Politik muss Entscheidungen treffen, die den Ersatz alter Kupferkabel durch Glasfaserkabel wirtschaftlicher und attraktiver machen. Das Wissenschaftliche Institut für Informations- und Kommunikationsdienste prognostiziert trotz der laufenden Planung einer bundesweiten Ausweitung von 60.000 Kilometern Glasfaserkabeln für Privatkunden ein notwendiges Budget von mindestens 45 Milliarden Euro, was das Engagement der Bundesregierung von vier Milliarden Euro deutlich übersteigt.

Obwohl Länder wie die USA, China, Südkorea und Indien bereits im Laufe des letzten Jahres begonnen haben, Feldversuche durchzuführen, fielen die meisten von ihnen unter die Pre-5G-Klassifikation, da die Industriestandards noch nicht vereinbart waren. Da 5G noch viele Jahre von der Realisierung entfernt ist, werden 4G und seine Varianten (LTE, LTE-A und LTE-A Pro) eine Schlüsselrolle in der mobilen Vernetzung spielen – insbesondere bei Anwendungen mit geringerer Bandbreite und geringerer Erwartung an die Latenzzeit, etwa bei privaten Hausanschlüssen.

Für die Betreiber ist es daher die effektivste Strategie, moderne Netzwerke zur Deckung des heutigen Bedarfs aufzubauen, die in Zukunft skaliert werden können, um das exponentielle Geräte- und Datenwachstum zu bewältigen. Dies erfordert Upgrades für bestehende drahtgebundene Netzwerke, um so die Datenübertragungsfähigkeiten zu maximieren, die Latenzzeiten zu minimieren, die Zuverlässigkeit der Netzwerkverbindungen zu verbessern und die Skalierbarkeit auf Dutzende von Milliarden Verbindungen zu erhöhen.

Dem Spiel einen Schritt voraus sein

Die Zeit für Netzbetreiber, mit der Modernisierung ihrer Infrastruktur zu beginnen, ist jetzt gekommen, da die Umstellung von Kupfer auf Glasfaser nicht nur kostspielig, sondern auch zeitaufwändig sein wird und die Investitionen über längere Zeiträume leichter refinanziert werden können. Ohne diese Einlagen könnte die digitale Transformation auf dem deutschen Markt nur langsam vorankommen. Die Folgen für die Wirtschaft wären sehr nachteilig. Es wird erwartet, dass mehrere Schlüsselmärkte, darunter das verarbeitende Gewerbe und die Automobilindustrie, darunter leiden werden.

Eugen Gebhard.
Eugen Gebhard. (Bild: Ciena)

Da 4G und 5G jedoch auf absehbare Zeit nebeneinander existieren werden, gibt es für die Betreiber noch erhebliche Möglichkeiten, diese zu nutzen und gleichzeitig verbesserte Infrastrukturen von Zellen-Standorten bis hin zu Rechenzentren zu schaffen. Durch die Berücksichtigung der globalen Betrachtung der End-to-End-Infrastruktur im drahtlosen und im drahtgebundenen Bereich und die Sicherstellung von strategische Verbesserungen, können Betreiber auf dem aktuellen Markt profitabel bleiben. Gleichzeitig können sie die Voraussetzungen für die Anpassung und Entwicklung von Netzwerken schaffen, um den dynamischen und unbestimmten Anforderungen von 5G in der Zukunft gerecht zu werden.

Über den Autor

Eugen Gebhard ist Managing Director Northern-, Central-, Eastern Europe & Russia bei Ciena.

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