Kaiserslautern Forscher wollen Kaiserslautern zur 5G-Modellstadt machen

Schneller, besser, zuverlässiger: der kommende Mobilfunkstandard 5G verspricht all das. Läuft alles nach Plan, haben Lauterer Forscher bei dem Thema ein gewichtiges Wörtchen mitzureden. Professor Hans Schotten arbeitet daran, dass Kaiserslautern 5G-Modellstadt wird.

Beim Thema 5G ist Professor Hans Schotten die Nummer eins an der Technischen Universität (TU) und einer der führenden Köpfe bundesweit. Weil er überzeugt davon ist, dass in Kaiserslautern ganz viel passieren kann, hat er ein Konzept für Kaiserslautern als Modellstadt geschrieben und zwei Rufe abgelehnt, unter anderem an das KIT in Karlsruhe und das Leibniz-Institut in Frankfurt an der Oder, wo die Leitungsposition ausgeschrieben ist und er erste Wahl war.

Interaktionen zwischen Menschen und Maschinen verbessern

„Wir wollen die Smart Factory, also die intelligente Fabrik der Zukunft, mit 5G verheiraten“, erklärt Schotten. Aber auch Landwirtschaft 4.0 und teilautonomes Fahren seien wichtige Schrittmacher vor Ort. All das werde durch den neuen Mobilfunkstandard 5G rasant nach vorne getrieben. Schon jetzt arbeitet Schotten in einem großen 10-Millionen-Forschungsprojekt des Bundesforschungsministeriums mit, wo es darum geht, die zukünftige Vernetzung in der Fabrik zu entwickeln und vor allem auch die direkte Interaktion zwischen Menschen und Maschinen zu verbessern.

100-mal schneller als LTE

Gearbeitet wird an der TU schon intensiv daran, dass Elektro-Mini-Busse an Haltestellen bestellt werden können und von dort aus Menschen mit ihren Einkäufen bis vor die Haustür fahren. In einer 5G-Modellstadt solle vor allem der Netzwerkaufbau für die Industrie mit angeschoben werden, Ziel sei es aber auch, den Aufbau von 5G-Netzen in der Stadt zu beschleunigen. „Betriebe müssen die für sie passenden 5G-Netze bekommen, da können wir helfen.“ Mit 5G werde sich die Downloadgeschwindigkeit „dramatisch verbessern“, führt er aus. Erreicht werden könne ein Tempo, das ungefähr 100-mal schneller sei als die bisherige LTE-Geschwindigkeit. Zudem werde die Verzögerung beim Datentransfer auf Millisekunden reduziert. Dadurch könnten in der Fabrik der Zukunft dann beispielsweise Roboter gezielt gesteuert werden und miteinander sprechen, Fahrzeuge könnten zuverlässig aus der Ferne navigiert werden. „Das funktioniert heute alles noch nicht verlässlich, weil die Funkverbindungen nicht schnell genug und nicht stabil genug sind.“

Großes Interesse an 5G

Schotten gilt als der Experte für 5G in der industriellen Anwendung. Er berät Unternehmen, auch die Deutsche Bahn. Feuerwehren und das Technische Hilfswerk seien sehr an den neuen Technologien interessiert, um bei Einsätzen schnell hohe Bandbreiten zu kriegen. Schließlich ermögliche 5G die Übertragung riesiger Datenmengen und die Vernetzung von Milliarden Geräten ohne Zeitverzögerung. Mit 5G lasse sich auch der Einsatz von Datenbrillen erheblich verbessern. „Die Bilder folgen dann der Bewegung des Kopfes in Echtzeit“, so Schotten. Es sei sehr spannend zu erleben, wie die Idee größer und größer werde. Viele Bereiche in Gesellschaft und Industrie werden am Ende von 5G profitieren können.

Alltag soll revolutioniert werden

Schotten spricht von mehreren Wellen, in denen 5G den Alltag revolutionieren wird. Die erste Welle werde die Datenraten erhöhen, die zweite werde dann die Industrie erfassen. Er entwickele mit seinem Team in Kaiserslautern beispielsweise auch neue Produkte für 5G-Anwendungen. „Wir kaufen Rumpfroboter für die Fabrikhallen und integrieren 5G, also die entsprechenden Sensoren und Modems. Die bereiten wir gerade vor, damit wir sie nur noch updaten müssen, wenn es soweit ist.“ Laufe alles nach Plan, könne Kaiserslautern eines der ersten 5G-Testnetze bekommen. Schotten forscht aber nicht nur zu 5G. Auch Datensicherheit ist in seiner Arbeitsgruppe und am DFKI, wo er die Abteilung Intelligente Netze leitet, ein großes Thema. Mit insgesamt 35 Mitarbeitern geht er auch der Frage nach, wie groß die Angst vor Angriffen im Netz sein muss, wenn alles vernetzt wird. „Wir bilden Industrienetze nach und analysieren das Verhalten der Hacker“, berichtet Schotten. Gearbeitet werde mit virtuellen Industrienetzen, sogenannten Honeypots, Honigtöpfen, die Angreifer bewusst anlocken, um ihr Vorgehen dann in Ruhe beobachten zu können. „Wir haben auch schon sehr professionelle Angriffe gesehen. Die lassen wir bewusst rein, um Gegenmaßnahmen zu entwickeln und zu lernen.“ Sicherheit sei für 5G und die gesamte Digitalisierung ein ganz wichtiges Thema.

Forscher denken bereits weiter

Während 5G noch nicht einmal richtig angelaufen ist, ist der Kaiserslauterer Professor schon einen Schritt weiter. „Wir denken schon über 6G nach.“ Dabei kann es zum Beispiel darum gehen, Nanopartikel, etwa Miniluftbläschen, zur Informationsübertragung zu nutzen. So können in Rohrleitungen Nachrichten transportiert werden, ohne elektromagnetische Wellen zu benutzen.