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5G als Erfolgskriterium für smarte Intralogistik

Alle sprechen in der Intralogistik über autonome und vernetzte Transportfahrzeuge sowie eine intelligente und KI-gesteuerte Verwaltung der Warenlager. In Zukunft werden diese hunderte Elemente beinhalten, die autonom miteinander agieren und reagieren. Die Herausforderung: Ohne das richtige Netz funktioniert es nicht. 5G kann in so komplexen Infrastrukturen ein starker Vorteil sein. Genau hier setzte das Forschungsprojekt CampusOS an, das während der vergangenen drei Jahre den Einsatz offener 5G-Campusnetzwerke in der Industrie untersuchte. KION war als zentraler Partner beteiligt und testete praxisnah, welche Infrastrukturen in Warenlagern erforderlich sind – und kann auf dieser Grundlage seinen Kunden nun noch bessere Lösungen anbieten.

2025-04-23

Projektabschluss-Veranstaltung von CampusOS

Eine reibungslose Kommunikation zwischen automatisierten Fahrzeugen, Lagerverwaltungs- und Steuerungssystemen erfordert eine stabile Kommunikationsumgebung und geringer Verzögerung in der Datenübertragung. Denn auch die modernste Flotte Fahrerloser Transportsysteme (FTS) bleibt ineffizient, wenn die Infrastruktur nicht mitspielt. „Wir haben mit dem Forschungsprojekt nicht nur die Entwicklungen im Bereich 5G vorangetrieben. Wir konnten beim Einsatz der Campusnetze eine Menge neue Erkenntnisse gewinnen, auf deren Grundlage wir zukünftig noch zielführender Entscheidungen treffen, wenn es um den Aufbau von schneller und sicherer Kommunikationsinfrastruktur geht “, betont Ansgar Bergmann, KION Projektmanager für CampusOS. Das ist vor allem deshalb notwendig, da eine effiziente Intralogistik zunehmend auf Industrie-4.0-Anwendungen und auf der Automatisierung logistischer Prozesse basiert. Forschungsprojekte wie das 2024 abgeschlossene ARIBIC-Projekt , bei dem in Echtzeit digitale Zwillinge von Lagerhäusern erschaffen wurden, beschleunigen dies rasant.

Was sind 5G-Campusnetze?

Bei einem offenen Campusnetz handelt es sich um eine sog. disaggregierte 5G-Mobilfunklösung. Das heißt, zentrale Komponenten des Netzes werden voneinander entkoppelt und durch offene, modulare Bausteine ersetzt, die sich flexibel kombinieren lassen – sogar mit Hardware und Software verschiedener Hersteller. Im Gegensatz zu den bislang vorherrschenden herstellergebundenen Gesamtlösungen großer Anbieter können offene Campusnetze individueller auf die Anwendung zugeschnitten werden und sind daher meist kostengünstiger und smarter.

Automatisierte Fahrzeuge sowie Lagerverwaltungs- und Steuerungssysteme erfordern eine stabile Kommunikationsumgebung.

Bergmann erklärt die Bedeutung von 5G an einem einfachen Beispiel: „Die Möglichkeiten eines High-End-Smartphones sind sehr beschränkt, wenn ich mich in einem Funkloch befinde – genauso sind automatisierte und autonome Fahrzeuge am effizientesten, wenn eine stabile Netzabdeckung gewährleistet ist.“ Daher investierte KION im Rahmen des CampusOS-Projektes bereits 2022 in ein 5G-Campusnetz, um zentrale Anwendungen wie die verzögerungsfreie Steuerung von FTS und die Übertragung hochauflösender Videodaten in Echtzeit zu erproben. Hohe Preise für die Systeme und eine dadurch geringe Marktdurchdringung bei den Kunden sowie wenig Anpassungsmöglichkeiten bei den bestehenden Netzen zeigten, dass es notwendig ist, diese Technologie weiterzuentwickeln.

Die Kommunikation zwischen Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) profitiert von 5G

CampusOS: Offene 5G-Campusnetze als Gamechanger

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderte Forschungsprojekt CampusOS sollte den Einsatz offener, modularer 5G-Campusnetze für industrielle Anwendungen erproben. Im Projekt wurde untersucht, wie ein offenes, modulares 5G-Campusnetzwerk konkret aufgebaut sein muss, damit autonome Fahrzeuge nicht nur theoretisch, sondern auch im anspruchsvollen Arbeitsalltag reibungslos kommunizieren. Dabei zeigte sich, dass 5G in der Intralogistik eine leistungsfähige Alternative zum WLAN ist. Denn WLAN ist, insbesondere durch die geringen systembedingten Sendeleistungen und die offenen Frequenzbänder, anfälliger für Störungen. „Vor allem garantierte Bandbreiten und die Verlässlichkeit von 5G machen den Unterschied“, erklärt Bergmann. „Das private 5G nutzt ein speziell für den Anwender lizensiertes Frequenzspektrum, das nicht öffentlich zugänglich ist. Durch die Nutzung von Network Slicing oder TSN-Ansätzen (Time Sensitive Networking) wird für relevante Infrastrukturen eine Bandbreite garantiert und eine stabile Vernetzung zahlreicher Geräte ermöglicht – von autonomen Transportfahrzeugen über Handscanner bis hin zu KI-gestützten Kamerasystemen.“

Die Nutzung internetfähiger Handys war anfangs sehr teuer. Als sich die Anzahl an Anbietern und Nutzern erhöhte, sanken die Tarife. Dasselbe erwarten wir für 5G in der Industrie.

Neue Perspektiven für die smarte Intralogistik

Die Erkenntnisse aus CampusOS sind für die gesamte Branche wegweisend, da Industrie-4.0-Konzepte und maschinelles Lernen leistungsstarke Datenprozesse voraussetzen. Insbesondere im Außenbereich, wo WLAN häufig nicht verfügbar ist, könnte 5G eine Schlüsselrolle übernehmen, etwa bei der Steuerung fahrerloser Transportsysteme. Derzeit sind unternehmenseigene 5G-Netze zwar noch kostenintensiv, doch gerade der Einsatz offener 5G-Campusnetze dürfte zu sinkenden Kosten führen.

Bergmann zieht Parallelen zur Entwicklung des Smartphones: „Die Nutzung internetfähiger Handys war anfangs sehr teuer. Als sich die Anzahl an Anbietern und Nutzern erhöhte, sanken die Tarife. Dasselbe erwarten wir für 5G in der Industrie.“ Ziel von CampusOS war es daher auch, einen Katalog mit technischen Bausteinen bereitzustellen, der den Aufbau spezialisierter Campusnetzwerke vereinfacht und so den Zugang zur Technologie erleichtert. Aber nicht nur das: „Die Erkenntnisse aus diesem Projekt bilden auch eine wichtige Grundlage für weitere Entwicklungen im Bereich des Mobilfunks, wie 6G oder das neue 26-GHz-Band.“ Vor allem aber ermöglichen sie KION, Kunden eine noch bessere und maßgeschneiderte Lösung anzubieten.