BU: Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderte Forschungsprojekt CampusOS untersuchte, wie ein offenes, modulares 5G-Campusnetzwerk konkret aufgebaut sein muss, damit autonome Fahrzeuge nicht nur theoretisch, sondern auch im anspruchsvollen Arbeitsalltag reibungslos kommunizieren. Foto: STILL
Autonome Transportfahrzeuge, intelligente Lagerverwaltungssysteme (LVS) und cloudbasierte Steuerungslösungen sind zentrale Bausteine einer zukunftsfähigen Intralogistik – doch ihre Leistungsfähigkeit hängt entscheidend von der zugrunde liegenden Kommunikationsinfrastruktur ab. Genau hier setzte das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderte Forschungsprojekt CampusOS an, das in den vergangenen drei Jahren den Einsatz offener 5G-Campusnetze in der Industrie erforschte, um autonome Logistikprozesse zu unterstützen und die Effizienz in autonomen Logistikprozessen zu steigern. In diesem Kontext spielen autonome Logistikprozesse eine entscheidende Rolle für die Optimierung der Abläufe in der Intralogistik, insbesondere durch die Integration von autonomen Logistikprozessen in bestehende Systeme.
Der Hamburger Intralogistikspezialist STILL war zentraler Industriepartner und untersuchte praxisnah, welche Anforderungen an 5G-Kommunikationsnetzwerke in Logistikumgebungen bestehen. Nun präsentiert das Unternehmen die Projektergebnisse und zeigt, welchen Stellenwert 5G für die industrielle Digitalisierung künftig einnehmen wird.
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Kommunikationsinfrastruktur als Engpass für autonome Logistikprozesse
Die Implementierung von autonomen Logistikprozessen erfordert nicht nur modernste Technologie, sondern auch eine durchdachte Netzwerkplanung, um die Kommunikation zwischen verschiedenen autonomen Systemen zu gewährleisten. Durch die gezielte Fokussierung auf autonome Logistikprozesse wird die Effizienz in der gesamten Logistikkette verbessert, was zu schnelleren und kostengünstigeren Abläufen führt.
Somit sind In der heutigen Zeit autonome Logistikprozesse unverzichtbar, um wettbewerbsfähig zu bleiben und den steigenden Anforderungen der Industrie gerecht zu werden. Die Ergebnisse der Tests zeigen jedoch, dass autonome Logistikprozesse maßgeblich von der Stabilität des 5G-Netzwerks abhängen, um reibungslose Abläufe zu garantieren.
Moderne Intralogistiksysteme im Kontext von Industrie 4.0 setzen eine reibungslose Kommunikation zwischen FTS-Flotten, LVS-Systemen und cloudbasierten Plattformen voraus. Frühere Forschungsprojekte wie ARIBIC (3D-Kartierung in Echtzeit) und offene Schnittstellenstandards wie VDA 5050 liefern wertvolle Grundlagen – doch ohne stabile Netzwerkverbindungen mit niedriger Latenz bleiben autonome Prozesse ineffizient. Ansgar Bergmann, Projektmanager für CampusOS bei STILL, verdeutlicht dies anschaulich: „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.“
Bereits 2022 installierte STILL daher ein eigenes 5G-Standalone-Campusnetz (5G SA) am Hamburger Hauptsitz. Ziel war die Erprobung zentraler Anwendungen wie Echtzeit-Videodatenübertragung und verzögerungsfreie FTS-Steuerung. Die praktischen Tests zeigten jedoch auch: Die Marktdurchdringung für bestehende Systeme ist gering, die Kosten hoch und die Konfigurierbarkeit eingeschränkt. Hier setzte CampusOS mit seinem offenen Technologieansatz an.
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Offene 5G-Campusnetze: Modularität und Herstellerunabhängigkeit als Vorteil
CampusOS untersuchte den Aufbau offener, modularer 5G-Campusnetze für industrielle Anwendungen. Im Gegensatz zu herstellergebundenen Komplettlösungen ermöglichen diese disaggregierten Netzwerke eine flexible Kombination von Hardware- und Softwarekomponenten unterschiedlicher Anbieter. Zentrale Bestandteile wie Radio Units und 5G Core sind entkoppelt und frei kombinierbar – ein entscheidender Vorteil bei Kosten, Skalierbarkeit und Anpassungsfähigkeit.
Im Projekt wurde geprüft, wie solche modularen 5G-Strukturen konfiguriert sein müssen, damit autonome Fahrzeuge in realen Lagerumgebungen zuverlässig kommunizieren. Das Ergebnis: 5G bietet erhebliche Vorteile gegenüber WLAN, das durch eingeschränkte Sendeleistungen und unlizenzierte Frequenzen störanfällig ist. „Vor allem garantierte Bandbreiten und die Verlässlichkeit von 5G machen den Unterschied“, erklärt Bergmann und ergänzt: „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.“
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5G für Industrie 4.0: Anwendungsfelder und wirtschaftliche Perspektiven
Die Erkenntnisse aus CampusOS sind insbesondere für die smarte Intralogistik und vernetzte Produktion richtungsweisend. KI-gestützte Prozesse und maschinelles Lernen erfordern performante Dateninfrastrukturen – gerade in Außenbereichen, wo WLAN oft nicht verfügbar ist. Hier kann 5G als Schlüsseltechnologie fungieren, insbesondere bei der Steuerung autonomer Fahrzeuge. Zwar sind eigene 5G-Netze derzeit noch mit hohen Investitionen verbunden, doch der Einsatz offener Campusnetze verspricht sinkende Kosten durch Anbieterdiversität und Standardisierung. Bergmann vergleicht die Entwicklung mit der Einführung 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 deshalb auch die Erstellung eines modularen Technologiekatalogs, der den Aufbau individueller Netzarchitekturen für Unternehmen vereinfacht und skalierbare Lösungen für unterschiedliche industrielle Anforderungen schafft. Die Entwicklung neuer Lösungen für autonome Logistikprozesse wird maßgeblich durch die Fortschritte in der 5G-Technologie vorangetrieben. Die Transformation in der Intralogistik ist ohne autonome Logistikprozesse kaum vorstellbar, da sie den gesamten Prozess optimieren.
Digitale Transformation vorantreiben: STILL als Innovationstreiber im 5G-Umfeld
„Offene 5G Systeme eröffnen völlig neue Möglichkeiten für die Intralogistik“, resümiert Bergmann. „Wir treiben die Entwicklung dieser Technologie weiter voran – zum Vorteil unserer Kunden. Die in Hamburg entstandenen offenen Netze ließen sich direkt industrialisieren, sodass der Kunde einen unmittelbaren Nutzen aus den Ergebnissen von CampusOS ziehen könnte. Außerdem unterstützen die Erkenntnisse aus diesem Projekt auch bei weiteren Entwicklungen im Bereich des Mobilfunks, wie 6G oder das neue 26-GHz-Band.“
Als Treiber der digitalen Transformation in der Intralogistik setzt STILL mit dem Engagement in CampusOS ein Zeichen für zukunftsfähige Technologien. Die Kombination aus 5G-Netzinfrastruktur, autonomen Fahrzeugen und cloudbasierter Steuerung markiert den Weg in eine neue Ära der intralogistischen Prozessautomatisierung – flexibel, skalierbar und herstellerunabhängig.
