Mobilfunk 5G
Die ferngesteuerte Welt

Erst die neue Mobilfunkgeneration 5G soll den Durchbruch für die Industrie 4.0 bringen. Während die Forschung schon um die ersten Patente wetteifert, fürchten Kritiker das Ende der Netzneutralität.
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KölnDer Chirurg sitzt an seinem Schreibtisch, vor sich einen Joystick. Über einen Bildschirm lenkt er einen Roboterarm, der durch eine kleine Öffnung in den Bauch gelangt und den ersten Schnitt an der Gallenblase ansetzt. Es ist keine Übung und keine Computersimulation. Der Arzt operiert einen Patienten, Hunderte Kilometer entfernt in einem Operationssaal.

So ein Szenario will Christoph Thümmler schon in wenigen Jahren realisieren. „Ein Spezialist für eine bestimmte Operationen muss dann nicht mehr eingeflogen werden“, sagt der Professor für eHealth an der Universität Edinburgh. Stattdessen kann der Arzt die Operation von seinem Standort aus dirigieren.

Die Hoffnung des Forschers liegt auf der nächsten Mobilfunkgeneration, 5G genannt. Künftig sollen nicht nur Mails, Whatsapp-Nachrichten und Youtube-Videos über das mobile Netz laufen – auch Maschinen kommunizieren darüber, Autos fahren autonom und Ärzte operieren aus der Ferne. Unzählige Geräte im Alltag könnten sich eines Tages damit vernetzen. 25 Milliarden Geräte wird es zum Start von 5G im Jahre 2020 geben, schätzt das IT-Marktforschungsinstitut Gartner. Heute sind es gerade mal fünf Milliarden.

Zusammen mit dem chinesischen Netzwerkausrüster Huawei forscht Professor Thümmler am Klinikum rechts der Isar in München, wie sich 5G in der Medizin einsetzen lässt. „Eine geringe Latenzzeit ist bei den Anwendungen der entscheidende Faktor“, sagt Thümmler. Latenzzeit, das ist die Zeit zwischen dem Senden und Empfangen der Daten. Bei heutigen OPs mit einem Roboterarm, bei denen der Chirurg mit im Raum steht, liegt die Verzögerung bei circa 180 Millisekunden. Sobald die Daten über ein Netzwerk in einen anderen Raum übertragen werden, steigt die Latenzzeit. Und die Verzögerung ist dann für einen Arzt zu hoch. „Das Ziel mit 5G ist eine Latenzzeit von fünf Millisekunden“, sagt Thümmler.

An dieser technischen Herausforderung tüfteln Universitäten überall auf der Welt. Seit zwei Jahren arbeiten die Forscher im 5G-Lab der TU Dresden daran: „Wie wir die Bandbreite erhöhen können, das wissen wir – da machen wir einfach unseren Werkzeugkasten auf“, sagt Frank Fitzek, Professor und Vizekoordinator des 5G-Labs. Komplizierter sei die Frage, wie sich die Latenzzeit von einer Millisekunde erreichen lässt. Der ganze Aufbau der Netzwerke müsse sich dafür verändern.

Der Erfolg der vernetzten Fabriken – zusammengefasst unter dem Schlagwort Industrie 4.0 – hängt an dieser Latenzzeit, sonst laufen die Maschinen nicht reibungslos und schnell genug. „Das Material kommt zum Roboter und sagt, was gemacht wird“, sagt der Professor aus Dresden. Auf einem Chip könnten zum Beispiel die Baupläne enthalten sein. „Das erlaubt eine individualisierte Produktion.“ Auch die Roboterarme sind nicht mehr untereinander mit einem Kabel verbunden, sondern funken per 5G. „Das Kabel ist ein Schwachpunkt jeder Industriekette, denn es bricht irgendwann“, sagt Fitzek. Wie sich in der Fabrik 4.0 und anderswo Netze mit verkürzter Latenzzeit konstruieren lassen, erforschen in Dresden 19 Professoren und 500 Forscher.

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Das Forschungswettrennen hat begonnen

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  • bei meinem deutschen Provider, der inzwischen von einer englischen Firma gekauft wurde, fällt meistens über Mittag das Internet aus, 2-4 x für jeweils ca. 2 Minuten. Danach läuft es wieder. Und ich wohne in einer guten Infrastruktur. Also: viel Spaß bei den Op´s über "hunderte von Kilometern". Ich sehe schon die Anzeige: "die Anwendung wurde geschlossen, ein neues Update wird installiert", oder "DNS-server not found".....

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