Jahrestagung BMBF Forschungsinitiative 5G – Industrielle Kommunikation der Zukunft

Forschungsprojekte treiben 5G voran

Netzwerktechnologien sind das zentrale Nervensystem der Digitalisierung. 5G sorgt für ein Zusammenwachsen dieser Technologien und trägt damit entscheidend zum digitalen Wandel bei – in den Fabrikhallen ebenso wie im Straßenverkehr. Doch auf diesem Weg sind noch Herausforderungen zu bewältigen. Das sind die zentralen Botschaften der Jahrestagung der Forschungsinitiative „Industrielle Kommunikation der Zukunft“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Im Heinz Nixdorf MuseumsForum stellten die Projekte der drei Forschungsschwerpunkte „ZDKI: Zuverlässige drahtlose Kommunikation in der Industrie“, „5G: Industrielles Internet“ sowie „5G: Taktiles Internet“ ihre Arbeit vor. Gemeinsames Ziel der vom BMBF geförderten Projekte ist es, die Entwicklung von 5G an praxisorientierten Anwendungsbeispielen voranzubringen.

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Dr. Christine Thomas (l.) vom BMBF und Prof. Dr. Christine Silberhorn, Vizepräsidentin der Universität Paderborn.© studio-braun.com

„5G ist ein zentraler Baustein der Digitalisierung“, sagte Dr. Christine Thomas, Leiterin der Unterabteilung „Innovation im Dienste der Gesellschaft“ im BMBF bei ihrer Begrüßung der Tagungsteilnehmer. Deutschland sei das Industrie-4.0-Land Nummer eins und daher sei der Einsatz von 5G-Technologien hierzulande besonders wichtig – „und ich spreche hier von selbst entwickelten und nicht von importierten Technologien.“ Diese Position auszubauen und damit den Produktionsstandort Deutschland zu sichern, dazu sollen die drei Forschungsschwerpunkte beitragen.

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Jahrestagung der BMBF-Forschungsinitiative „Industrielle Kommunikation der Zukunft“: Erstmals präsentierten alle drei Forschungsschwerpunkte – „Zuverlässige drahtlose Kommunikation in der Industrie“ (ZDKI), „5G: Industrielles Internet“ und „5G: Taktiles Internet“ – ihre Projekte.© studio-braun.com

So konzentrierten sich die acht Projekte des Forschungsschwerpunkts ZDKI auf die drahtlose Vernetzung im industriellen Umfeld. Prof. Dr. Armin Dekorsy von der Universität Bremen stellte deren Arbeit auf der Tagung vor. Die Ansätze reichen dabei von der Modifizierung der WLAN-Technik bis zur Entwicklung komplett neuer Funksysteme.

In kompakten Elevator-Pitches präsentierten die sieben Projekte des aktuellen Forschungsschwerpunkts „5G: Industrielles Internet“ die Themen ihrer künftigen Arbeit. Im Fokus steht die Vernetzung der industriellen Prozesse durch flexible und leistungsfähige Kommunikationssysteme und die Entwicklung der dazu notwendigen Technologien. Damit werden wichtige technische Grundlagen für eine funktionale und effiziente Industrie 4.0 geschaffen. Die besondere Herausforderung beim industriellen Internet ist das Aufeinandertreffen zweier bislang getrennter Philosophien in der Produktentwicklung: die der auf lange Zeithorizonte und Robustheit ausgelegten Maschinenbauindustrie und die der von Innovationsdynamik und Flexibilität geprägten IT-Branche.

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Angeregte Podiumsdiskussion der Vertreter der Forschungsprojekte im Forschungsschwerpunkt "5G: Taktiles Internet".© studio-braun.com

Die Verantwortlichen der drei Projekte aus dem Forschungsschwerpunkt „5G: Taktiles Internet“ stellten sich sowie die Herausforderungen und Ziele ihrer Projekte in einer Podiumsdiskussion vor. Die Runde wurde von Dr. Lutz Stobbe vom Fraunhofer IZM moderiert. Die Projektgruppen haben es sich zur Aufgabe gemacht, Kommunikationssysteme für das taktile Internet – also Anwendungen mit minimalen Reaktionszeiten – auf Basis von 5G-Technologien umzusetzen. Anwendungsfelder sind industrielle Umgebungen, Land- und Baumaschinen sowie der Straßenverkehr.

Unterstützend für die drei Forschungsschwerpunkte hat das BMBF zwei begleitende Projekte initiiert. Die Bearbeitung übergeordneter Fragestellungen zur drahtlosen Kommunikation in der Industrie (BZKI) erfolgte unter der Leitung der DKE|VDE. Die Innovationsplattform zum Forschungsschwerpunkt „5G: Industrielles Internet“ (IP45G) wird zukünftig grundlegende Fragen zur Technologieentwicklung strukturiert erfassen und für ein Fachpublikum aufbereiten. Wichtige Aufgaben sind darüber hinaus die Vernetzung der Verbundvorhaben zur Identifikation von Querschnittsthemen und das Erschließen von Synergien.

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Erfolgreiche Staffelstabübergabe zwischen Alexander Bentkus (l.) vom VDE als Vertreter der BZKI, und Dr. Gunnar Schomaker vom SICP als Vertreter der Innovationsplattform IP45G.© studio-braun.com

Alexander Bentkus von der DKE als Vertreter der BZKI und Dr. Gunnar Schomaker vom Software Innovation Campus Paderborn (SICP) als Sprecher der Innovationsplattform IP45G werden insbesondere im Feld der Standardisierung eng zusammenarbeiten, um bereits erarbeitet Ergebnisse aus der BZKI in die jüngeren Forschungsschwerpunkte einfließen zu lassen. Laut Schomaker habe die Innovationsplattform aber auch die Aufgabe, quasi eine „gemeinsame Sprache“ für 5G zu entwickeln. „Es bilden sich gerade neue Begrifflichkeiten“, so Schomaker „Und wir müssen 5G jetzt auch sprechen lernen.“ Bentkus betonte, es sei wichtig, dass sich auf Veranstaltungen wie der Jahrestagung der Forschungsinitiative die Experten aus den verschiedenen Forschungsbereichen austauschen und über die relevanten Themen diskutieren. 

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Dr. Lutz Stobbe (l.) und Dr. Gunnar Schomaker ziehen Bilanz.© studio-braun.com

Zu diesen zählen unter anderem die künftigen Anwendungsfelder von 5G und die noch vorhandenen Herausforderungen. Diese wurden in den Keynotes angesprochen, die Vertreter aus der Wissenschaft und von Technikanbietern auf der Tagung hielten. So nannte zum Beispiel Dr. Frank Hofmann von der Robert Bosch GmbH neben Industrie 4.0 das vernetzte und automatisierte Fahren als Einsatzfeld für 5G.

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Prof. Dr. Holger Karl im Diskurs mit dem Publikum.© studio-braun.com

Laut Prof. Dr. Holger Karl von der Universität Paderborn besteht eine von vielen Herausforderungen darin, dass 5G-Anwendungen künftig auf verschiedenen Plattformen verteilt lauffähig sein müssen – im Netz, auf dem Desktop, dem Smartphone oder im Auto. Die klassische, in sich geschlossene Anwendung wird es im Kontext 5G nicht mehr geben können.

Ein immer wiederkehrendes Thema war das Network-Slicing – also parallel betriebene, virtuelle Netze auf Basis einer gemeinsamen, physischen Infrastruktur. Peter Merz von Nokia Bell Labs sieht darin eines der großen Zukunftsthemen. Allerdings stehe man bei der Entwicklung noch am Anfang. Vor allem bei der Standardisierung und beim Service-Management gebe es noch viel zu tun um eine interferenzfreie Koexistenz der Anwendungen zu ermöglichen.