5G-Campusnetze: Wie Sie Ihr Werksgelände via Mobilfunk optimal vernetzen
02.07.2023
Ein Campusnetz, das auf 5G-Technologie basiert und speziell für Ihr Unternehmen konfiguriert ist, hat viele Vorteile: Sie profitieren von verbesserter Konnektivität, höheren Bandbreiten, geringeren Latenzzeiten und erhöhter Sicherheit. So schaffen Sie die Grundlage für eine noch höhere Effizienz und eine gesteigerte Produktivität. Das steckt dahinter.
Was ist ein Campusnetz?
Mit einem Campusnetz richten Sie ein mobilfunkbasiertes Netzwerk ein und betreiben es in Eigenregie. Das Netz ist für Ihre Organisation maßgeschneidert und ebenso leistungsfähig wie sicher. Als Campusnetze werden Funknetze bezeichnet, die:
lokal auf geografisch begrenzter Fläche verfügbar sind
verschiedene Endgeräte auf dieser Fläche vernetzen
komplett unabhängig vom öffentlichen 5G-Netz betrieben werden
für besondere Anforderungen ausgelegt sind
Firmeneigene Campusnetze sind also auf das Betriebsgelände begrenzt und von öffentlichen Netzen getrennt. Um ein solches Netz einzurichten, bedarf es aber nicht zwangsläufig eigener Sendemasten auf dem Firmengelände. Durch das sogenannte Network-Slicing lassen sich Teile des öffentlichen Netzes abtrennen und für Ihr Campusnetz nutzen. Besonders für kleinere und mittelständische Unternehmen ist dies häufig eine kosteneffiziente Lösung.
Dieser abgetrennte Teil wird mit anderen Funkfrequenzen betrieben als das öffentliche Netz und steht daher nur Ihrer Firma zur Verfügung. Durch die gesonderten Frequenzen werden zudem Interferenzen mit dem öffentlichen Netz verhindert.
Ein 5G-Campusnetz lässt sich individuell auf die Bedürfnisse Ihres Betriebs anpassen. Die 5G-Technologie ermöglicht beispielsweise eine Ausrichtung auf besonders niedrige Latenzen, um Kommunikation in Echtzeit zu gewährleisten. Eine andere Zielsetzung wäre etwa ein Netz, dass auf die Übertragung besonders großer Datenmengen ausgelegt ist.
Vorteile von 5G-Campusnetzen
Per Mobilfunk realisierte Campusnetze erfüllen höchste Ansprüche hinsichtlich Latenz, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit. Dank 5G-Technologie sind sie aus mehreren Gründen etwa der Alternative WLAN überlegen.
Hierzu zählt beispielsweise der vollkommen nahtlose und unterbrechungsfreie Übergang zwischen Funkzellen. Außerdem lassen sich dank Network-Slicing bestimmte Funkfrequenzen exklusiv für bestimmte Anwendungen reservieren – im WLAN sind Sie immer auf genügend Empfang und freie Bandbreiten angewiesen.
Dadurch ist es in 5G-Campusnetzen möglich, auch entlegene Bereiche unproblematisch in die vorhandene Infrastruktur einzubinden, bei denen eine Ethernet-Verkabelung unwirtschaftlich wäre (beispielsweise eine neue Produktionshalle). Außerdem ermöglichen Campusnetze dank garantierter, besonders niedriger Latenzzeiten sogar Echtzeitanwendungen. In der Industrie kann ein Campusnetz somit die Grundlage für eine noch flexiblere und schnellere Produktion sein.
Und auch in puncto Datensicherheit überzeugt ein professionelles Netz: Jedem Unternehmen wird ein dedizierter Frequenzbereich für sein hauseigenes 5G-Netz zugewiesen. Die Authentifizierung in diesem Netz erfolgt – wie in anderen Netzen – über SIM-Karten oder eSIM. Dadurch besteht bereits bei der Einwahl in das Netz eine zusätzliche Sicherheitsbarriere – Sie verfügen damit über die Möglichkeit einer Einlasskontrolle für Ihr Campusnetz, die nur ausgewählten Geräten eine Verbindung erlaubt.
Anwendungsmöglichkeiten und Beispiele
Die Anwendungsmöglichkeiten von 5G-Campusnetzen in Betrieben sind breit gefächert. In der Logistik dienen Campusnetze etwa dazu, auf bestimmten Betriebsflächen führerlose Transportsysteme zu steuern. Darüber hinaus lassen sich mithilfe von 5G-Campusnetzen zahlreiche Anwendungen aus dem Bereich IoT (Internet of Things) realisieren. Dazu zählen etwa:
Vernetzung von Produktionsanlagen
Steuerung von Maschinen in Echtzeit
Fernwartung von Anlagen
Assistenzsysteme wie AR und VR
Einsatz mobiler Roboter
Lesen Sie im Folgenden mehr über beispielhafte 5G-Projekte aus Industrie und öffentlicher Verwaltung.
Anwendungsbeispiel: Campusnetze in der Pharma-Industrie
In der Pharma-Industrie werden Campusnetze allgemein zur Verbesserung von Prozessen genutzt. Vor allem bei der durchgängigen Überwachung von Lieferketten kann ein solches Netz helfen.
Beispielsweise müssen die Lieferketten temperaturempfindlicher Güter lückenlos nachverfolgbar sein. Zu diesen Gütern zählen zum Beispiel kühlpflichtige Medikamente beziehungsweise Medikamentenbestandteile, aber auch Organe und Blutkonserven. Deren Zustand lässt sich dank 5G ohne Unterbrechung und in Echtzeit per Sensor überprüfen.
Beispiele aus der Praxis zeigen zudem, dass Unternehmen der Pharma-Branche dank 5G-Campusnetzen von weiteren Vorteilen profitieren, darunter:
Steigerung der Effektivität im Verpackungsbereich um 40 % und mehr – dank digitaler Fertigungsprozesse
Verkürzung der Umrüstzeiten von Anlagen um 30 %
Kostenersparnis und eine nachhaltigere Produktion durch wirksame Wärmerückgewinnung und automatisiertes Abschaltmanagement
Praxisbeispiel Papierhersteller: Campusnetz statt WLAN
Die österreichische Prinzhorn Group ist auf Papier und Verpackungslösungen spezialisiert. Der Hersteller zählt zu den landesweit ersten Unternehmen, die auf ein eigenes 5G-Campusnetz setzen. Einer der Gründe für die Implementierung: Das zuvor genutzte WLAN hatte das weitläufige, mehr als 100.000 Quadratmeter große Werksgelände nur unzureichend abgedeckt. Insbesondere die Stahlkonstruktionen und Betonwände der mehrstöckigen, über 100 Meter langen Papiermaschine brachten das WLAN an seine Grenzen.
Ein 5G-Campusnetz als Stand-alone-Lösung schuf Abhilfe. Die hohe Stabilität und Zuverlässigkeit der Technologie erleichtern seitdem Arbeitsabläufe und verkürzen Wegzeiten. Der hohe Datendurchsatz des 5G-Campusnetzes macht weitere richtungsweisende Anwendungen möglich. Zukünftig sollen etwa Altpapier-Lagerplatz, Stapler und Rohmaterial als digitale Zwillinge abgebildet werden.
Campusnetze als Teil digitaler Daseinsvorsorge
Digitale Daseinsvorsorge zu treffen, bedeutet, Dienstleistungen aus unterschiedlichsten Bereichen der öffentlichen Hand in die digitale Welt zu bringen. Die Wasser- und Energieversorgung zählt ebenso dazu wie Bildung, ÖPNV, Müll- und Abwasserentsorgung sowie die Bereitstellung von Gesundheitsdienstleistungen.
Im Unterschied zur Industrie stehen für Campusnetze der öffentlichen Verwaltung weniger die kurzen Latenzzeiten im Fokus. Hier kommt es vor allem auf Datenschutz und Datensicherheit an.
Das mit dem IT-Dienstleister der öffentlichen Verwaltung Dataport als Modellprojekt in Hamburg realisierte Campusnetz etwa bietet dank 5G ein hohes intrinsisches Sicherheitsniveau. Die 5G-Technologie erlaubt es beispielsweise, Sicherheitseinstellungen für jede Anwendung separat festzulegen.
Der Betreiber des privaten 5G-Netzes kann unter anderem entscheiden, welche Endgeräte Daten auch über ein öffentliches Netz senden dürfen und welche nur innerhalb des Campusnetzes.
So ist es möglich, dass z. B. ein Rettungsfahrzeug während der Fahrt Daten über das öffentliche Mobilfunknetz überträgt, die für die Weiterbehandlung des Patienten im Krankenhaus nötig sind. Die mit Blick auf den Datenschutz besonders sensiblen, individuellen Gesundheitsdaten des Patienten werden hingegen erst dann übermittelt, wenn das Fahrzeug den Einzugsbereich des Campusnetzes am Zielort erreicht.
Ein weiterer Vorteil liegt in der Skalierbarkeit und den Verknüpfungsmöglichkeiten. Das derzeit auf den Dataport-Firmensitz in Hamburg beschränkte 5G-Campusnetz lässt sich bei Bedarf problemlos mit weiteren Campusnetzen an anderen Standorten koppeln.
Das ist bei der Einführung eines Campusnetzes zu beachten
Beachten Sie einige grundlegende Rahmenbedingungen und Voraussetzungen, damit Sie Ihr 5G-Campusnetz erfolgreich einrichten und betreiben können. Diese reichen von der Beantragung einer 5G-(Sub-)Lizenz und von Fördermitteln bis zur Auswahl und Implementierung der passend dimensionierten erforderlichen Hardware vor Ort.
Den Frequenzbereich zwischen 3700 und 3800 MHz hat die Bundesnetzagentur für lokale, nicht-öffentliche 5G-Campusnetze reserviert. Die Frequenzen in diesem Bereich von 5G werden exklusiv für einzelne Unternehmen bereitgestellt.
Um einen Frequenzbereich nutzen zu können, muss Ihr Unternehmen zunächst seine Berechtigung nachweisen. Dies geschieht in Form eines Antrags, den Sie auf elektronischem Weg bei der Bundesnetzagentur stellen. Nach erfolgreicher Prüfung erhält Ihr Betrieb eine kostenpflichtige 5G-Lizenz, mit der Sie die Ihnen zugeteilte Frequenz exklusiv nutzen können.
Welche Hardware Ihr Campusnetz erfordert, hängt von Ihrem individuellen Bedarf ab. Eine wesentliche Rolle für die Auswahl der Komponenten und die bedarfsgerechte Konfiguration spielen zum Beispiel die Größe Ihres Netzwerks, die Anzahl der zu vernetzenden Geräte auf Ihrem Gelände und die genaue Art der Verbindung. Typischerweise erfordert ein Campusnetz die folgenden Komponenten:
Router und Switches: Diese Geräte stellen eine Verbindung zum Netzwerk her und leiten den Datenverkehr weiter.
Access-Points: Sie stellen WLAN-Signale bereit, um drahtlose Geräte wie Laptops, Tablets und Smartphones mit dem Netzwerk zu verbinden.
Server: Ein Campusnetz benötigt in der Regel einen oder mehrere Server zur Speicherung von Daten und zur Verarbeitung von Netzwerkaktivitäten.
Nicht immer müssen Unternehmen die Kosten für 5G-Netze allein stemmen. Unter bestimmten Voraussetzungen können Sie für die Finanzierung Ihres 5G-Campusnetzes einen KfW-Kredit oder andere Fördermittel bzw. Forschungsgelder beantragen.
Die Möglichkeiten und der Prozess unterscheiden sich von Bundesland zu Bundesland. Das Land Niedersachsen etwa gewährt Unternehmen, die bestimmte Kriterien erfüllen, im Rahmen seiner Campusnetz-Richtlinie einen Zuschuss. Einen ähnlichen Weg geht Nordrhein-Westfalen mit seiner 5G-NRW-Richtlinie. Auskunft über Fördermöglichkeiten und -kriterien in Ihrem Bundesland erhalten Sie bei der Bundesnetzagentur.
Campusnetze im Überblick
5G-Campusnetze bieten Unternehmen eigene, völlig autarke Funknetze mit geringer Latenz, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit.
Sie werden lokal und auf einem geografisch begrenzten Gelände betrieben.
Dank 5G-Technologie sind Campusnetze der Alternative WLAN überlegen.
Geräte, die per lokalem 5G vernetzt sind, ermöglichen auf dem gesamten Gelände Zugang zu digitalen Informationen in Echtzeit.
5G-Campusnetze sind nicht öffentlich zugänglich und bieten Unternehmen dank Zuweisung exklusiver dedizierter Frequenzen und Zugangskontrollen ein Höchstmaß an Sicherheit.
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Häufig gestellte Fragen
Als 5G-Campusnetz wird ein Mobilfunknetz bezeichnet, das spezielle Anforderungen erfüllt, wie sie z. B. in der Industrie auftreten. Ein Campusnetz ist geografisch begrenzt. Die drahtlose Übermittlung von Informationen geschieht über Frequenzen, die den Netzwerkteilnehmern (Fahrzeuge, Maschinen, Smartphones etc.) exklusiv zugewiesen werden. Dies sorgt für höchste Sicherheit.
Die Gesamtkosten für ein 5G-Campusnetz setzen sich aus mehreren Posten zusammen. Dazu gehören einmalige Gebühren für die Lizenz, die zur Nutzung der zugewiesenen Frequenz berechtigt, und laufende Beiträge für die Nutzung der Frequenz. Hinzu kommen Kosten für Planung, Betrieb, Aufbau und Instandhaltung der zum Netzbetrieb erforderlichen Infrastruktur.
Da 5G-Campusnetze vom öffentlichen Netz getrennt sind, müssen sich Geräte bei der Einwahl authentifizieren. Das schafft zusätzliche Möglichkeiten zur Implementierung von Sicherheitsbarrieren und macht Campusnetze häufig sicherer als WLAN-Netze.
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