Stand: 31.03.2019 17:16 Uhr

Wie Maschinen mit 5G sensibel werden sollen

von Alexander Nortrup

Es ist eines dieser Zauberwörter, das alle Technik-Fans schwärmen lässt: 5G. Kein Besucher der diesjährigen Hannover Messe kommt daran vorbei. Es prangt auf Schildern und Bannern, soll dem Messevorstand zufolge gar das wichtigste Thema der gesamten Veranstaltung sein, und bleibt doch zugleich sehr abstrakt. Denn sehen kann man einen Mobilfunk-Standard - genau das ist 5G - nicht. Für Endkunden in Deutschland ist er zudem wohl noch auf Jahre nicht nutzbar, die Frequenzen für den Mobilfunk werden gerade erst versteigert. Kann diese Technik, die seit Jahren gebetsmühlenhaft als neu und fabelhaft gefeiert wird, der Industrie wirklich schnell weiterhelfen?

Hannover Messe: Aussteller machen 5G greifbar

Das Ziel: Ein schnelleres, stabileres und autonomes Netz

Matthias Rodermann meint: definitiv. Und der Mann sollte es eigentlich wissen. Denn er ist bei dem schwedischen Großkonzern Ericsson im Vertrieb von 5G-Netzwerken tätig. Rodermann kann von Unternehmen in Deutschland berichten, die bereits ganze Standorte lokal mit 5G ausgerüstet haben. Die Deutsche Telekom etwa, oder Osram. Auch Audi sei dabei. Schnelles Glasfasernetz werde dabei vor Ort über eine Art 5G-Router mit allen Vorteilen der neuen Technik per Funk in der gesamten Fabrik verteilt. "Der eigentliche Vorteil ist gar nicht unbedingt die Geschwindigkeit", sagt Rodermann. "Das Netz ist vor allem viel sicherer, stabiler und kann komplett autonom betrieben werden. Ganz anders als etwa WLAN, das für so viele Geräte nie gedacht war."

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Sensoren melden Fehler bereits bei der Fertigung

Vor allem aber machen mehr Sensoren die Maschinen viel leistungsfähiger - und gewissermaßen sensibel. Die hohe Bandbreite bei 5G ermöglicht es, dass sie untereinander kommunizieren, in Echtzeit überwacht werden und so Produktion deutlich besser machen können. Wie sinnvoll das ist, zeigt ein Beispiel aus der Flugzeugindustrie. Die Fertigung der gewaltigen Turbinenschaufeln für Flugzeugturbinen kann bis zu 200.000 Euro kosten. Doch ob sie wirklich optimal gefräst wurden, wussten die Entwickler bislang erst, nachdem die Produkte aus der Fräsmaschine kamen. Regelmäßig wurden Exemplare aus Qualitätsgründen aussortiert. Forscher vom Fraunhofer Institut in Aachen haben in Kooperation mit einem Rotorenhersteller zahlreiche Sensoren direkt auf den Bauteilen angebracht, die live während des Fräsprozesses per 5G rückmelden, ob die Abweichungen ein zulässiges Normalmaß übersteigen und der Produktionsprozess angepasst werden muss.

Dank 5G arbeitet der Rotterdamer Hafen besser

Rodermann erzählt gern die Geschichte vom Rotterdamer Hafen, wo die fahrerlosen Container lange per WLAN gesteuert wurden. Regelmäßig sei das Netz abgestürzt und habe so den gesamten Betrieb zum Stillstand gebracht - eine teure Angelegenheit im Termingeschäft Logistik. Ericsson habe dort ein lokales 5G-Netz errichtet, seitdem laufe es deutlich reibungsloser. "Dieser Standard ist von vornherein für die Industrie mitgedacht worden", sagt Rodermann. "Wer etwa in seiner Fertigung viele Sensoren nutzen will,  um genau zu wissen, was die Maschinen gerade tun, kann das mit 5G tun - mit WLAN ist das unmöglich." Im Extremfall könne ein Hersteller von Fräsmaschinen alle Geräte weltweit überwachen und aus deren Betrieb lernen, wie sie optimal eingestellt werden sollten. In der Schweiz sei das bereits Realität, weil dort das 5G-Netz flächendeckend verfügbar ist.

Zeiss präsentiert kabellosen Roboter - mit Kabel

In Hannover dagegen ist 5G noch immer ein Zukunftsthema, das erst schrittweise in der Gegenwart ankommt. In der Vergangenheit wurden häufig lediglich Labor-Aufbauten präsentiert. Das ist 2019 teilweise anders - es gibt tatsächliche 5G-Netze, die vor Ort reale Anwendungen ermöglichen. Der Optik-Hersteller Zeiss etwa zeigt in Halle 16 in der 5G-Arena einen Fertigungsroboter aus der Automobilindustrie. Das Gerät kann dank 5G ohne Kabel betrieben und so innerhalb einer Fabrikhalle nach Belieben bewegt werden. Wohl gemerkt: kann. Das gezeigte Exemplar ist nach wie vor verkabelt. Aber bald schon, so die Firma, wäre ein kabelloser Betrieb möglich. Dann entfielen Wartung und Fehlersuche bei Verbindungsproblemen. Und schnell sei das Gerät ohnehin, sagt Kai-Udo Modrich von Zeiss: "Bereits kleinste Abweichungen an Teilen lassen sich automatisch an die Fertigungssysteme zurückmelden und nachjustieren."

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Sensoren überwachen Schweißprozess

Die Firma Weidmüller stellt 5G-Energiemonitoring zur Überwachung von Schweißnähten vor: Direkt aus dem Schweißprozess werden mit Sensoren Daten gesammelt und ausgewertet. Bei Bosch Rexroth dagegen wird die Zusammenarbeit mit Robotern gezeigt, ein Thema, das insbesondere in punkto Sicherheit von großer Bedeutung ist: Denn je besser die Maschinen über Sensoren den menschlichen Kollegen wahrnehmen können, desto weniger wahrscheinlich sind Unfälle.

Endkunden müssen sich bei 5G noch gedulden

Volkswagen Nutzfahrzeuge präsentiert in Halle 16, wie man Studierende und künftige Mitarbeiter spielerisch an neue Technologien wie 5G heranführt. Der "Campus Digitalisierung" auf dem Messegelände dient genau dazu. Bis die VWN-Fabrikhallen in Hannover von kabellosen Robotern bevölkert werden, werde wohl noch einige Zeit vergehen, heißt es. VWN zeigt auf der Messe immerhin, wie man mit einer Virtual-Reality-Brille und Hochgeschwindigkeits-Verbindung die Farben für den neuen Bulli auswählen könnte. Selbst solch spielerische 5G-Anwendungen liegen aber für Endkunden noch in ferner Zukunft. Bis sie genutzt werden können, muss zunächst eine ganz neue Netz-Infrastruktur aufgebaut werden. Und davor müssen wiederum zunächst die Frequenzen für den 5G-Betrieb versteigert sein. Industrie und Großbetriebe dagegen können offenbar schon sehr bald von den Vorteilen der neuen Netztechnologie profitieren.

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