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27.09.2019

5G wird die Welt komplett vernetzen

Revolution in Highspeed

  

Die nächste Mobilfunk-Generation wird unsere Welt von Grund auf verändern: Verkehrsampeln werden mit Autos kommunizieren können, Handys mit Haushalts­geräten. Damit diese Technologie-Revolution Realität werden kann, muss die Übermittlung und Verarbeitung von Daten in Hochgeschwindigkeit funktionieren – und zwar mittels einer 5G-Netz­ab­deckung. Unternehmen arbeiten deshalb intensiv an innovativen Lösungen für diese komplett vernetzte Welt.  

Die fünfte Generation des Mobilfunknetzes – das sogenannte 5G-Netz – wird Daten bis zu 100 Mal schneller übermitteln als die aktuellen 4G-Netze. Die 5G-Technologie kann 100 Mal mehr Datenvolumen verarbeiten, so dass der Download eines kompletten Films gerade mal drei Sekunden in Anspruch nehmen wird. Diese ultraschnelle Konnektivität wird unser Leben und Arbeiten in einer nie da gewesenen Größenordnung verändern. Alles und jeder auf unserem Planeten wird in jedem Moment mittels 5G vernetzt sein und dabei Daten generieren und austauschen: über den Verkehrsfluss, die Effizienz von Fabriken und den Inhalt von Kühlschränken. Und das alles in Echtzeit. Wenn die 5G-Technologie im Mainstream ankommt, wird nichts mehr so sein, wie es war. Und das 5G-Netz ist schon fast Realität.  

Pilotprojekte hat es bereits in den USA und Deutschland gegeben sowie während der olympischen Winterspiele 2018 in Südkorea. Experten rechnen damit, dass die 5G-Netze bis Mitte der nächsten Dekade großräumig in Betrieb sein werden – und Unternehmen und Regierungen setzen alles daran, von den riesigen Chancen einer vollständigen 5G-Netzabdeckung zu profitieren. Schätzungen zufolge werden sich die Investitionen in die 5G-Technologie von 2019 bis 2022 auf über 100 Milliarden US-Dollar belaufen. Außerdem geht man davon aus, dass die Investition in die 5G-Technologie weltweit bis 2035 insgesamt 22 Millionen neue Arbeitsplätze schaffen wird.

Nächste Station: die vernetzte Stadt

Hochleistungsfähige mobile Datennetze werden alle Märkte und Branchen weltweit verändern – den unmittelbarsten Wandel aber wird es durch das 5G-Netz in der Telekommunikation geben. Die unvorstellbare Geschwindigkeit von 5G wird unsere Internetnutzung auf den Kopf stellen. Download-Geschwindigkeiten von 20 Gigabits pro Sekunde sind dann denkbar, statt der aktuellen Geschwindigkeit von einem Gigabit pro Sekunde. Latenzzeiten von unter einer Millisekunde werden im 5G-Netz möglich, statt der 70-Millisekunden-Verzögerung in den aktuellen 4G-Netzen. Und die Flächenabdeckung mit stabileren Verbindungen wird zu völlig neuen Gemeinschafts­erlebnissen führen, wenn beispielsweise zehntausende Menschen zur gleichen Zeit über dieselbe Funkzelle auf das schnelle mobile 5G-Internet zugreifen können.

  
Diese stärkere Netzab­deckung und die höhere Verbindungs­stabilität sind entscheidend, um alles jederzeit miteinander zu verbinden. Städte werden dann in der Lage sein, Sensordaten von Straßenlaternen mit Kamerabildern fliegender Drohnen zu verknüpfen, um so Verkehrsströme zu optimieren, das Autofahren flüssiger und sicherer zu machen und dabei gleichzeitig die Umweltverschmutzung zu senken. Selbstfahrende Autos werden über 5G-Technologie in ihren Smart Homes Beleuchtung und Heizung anschalten, wenn sie sich ihrem Zielort nähern, während innovative, vernetzte Haushalts­geräte den Energie­verbrauch drosseln. Und das gesamte System wird durch das 5G-Netz Echt­zeit­wartungen vornehmen, um seine Effizienz und Sicherheit zu gewährleisten.


Von der Produktion bis zur Medizin

Über das 5G-Netz lassen sich rund um die Uhr Updates und Optimierungen vornehmen. Für Unternehmen bedeutet das die Chance, neue Produktions­konzepte umzusetzen. Fabriken werden mehr Sensoren, Kameras, Drohnen und Roboter nutzen, um Effizienz und Qualität zu steigern. Verbindet man die gesamte Wert­schöpfungs­kette anhand der 5G-Netzabdeckung – vom Rohstoff bis zur Entsorgung und zum Recycling des Abfalls – lassen sich über die gesammelten Daten Optimierungs­potenziale offenlegen. Und im Gesundheitssektor können sich Patienten entscheiden, neue Erkenntnisse für die Präventivmedizin zu generieren, indem sie ihre Daten den Ärzten, Versicherungen und der Pharmaindustrie zur Verfügung stellen. Oder sie können sich entschließen, Gesundheits­monitore zu tragen, die rund um die Uhr Daten messen und die Diagnose von Krankheiten im Frühstadium unterstützen. Es sind sogar Operationen denkbar, bei denen sich die hoch­spezialisierten Chirurgen am anderen Ende der Welt befinden.

Mit der 5G-Technologie Wunder möglich machen

Um Fern-OPs oder autonomes Fahren zu unterstützen, muss das 5G-Netz allerdings immer unter­brechungs­frei arbeiten. Gleichzeitig müssen Autos, Fabrikanlagen und Haushaltsgeräte, die mit dem 5G-Netz verbunden sind, mehr Module und Komponenten auf immer kleinerem Raum integrieren. So sind beispielsweise kompakte Kameramodule oft am besten geeignet, Daten zu sammeln, die selbstfahrende Autos oder automatisierte Produktions­prozesse überhaupt erst ermöglichen. Da aber Kameramodule aus vielen Schichten bestehen, würde es zu viel Platz einnehmen, sie mit Schrauben oder traditionellen Klebstoffen zusammenzufügen. Aus diesem Grund hat Henkel einen ultradünnen Klebstoff entwickelt, der die Miniaturisierung von Kameramodulen ermöglicht. Das wird die 5G-Technologie stark mitprägen, denn man schätzt, dass die Produktion von Minikamera-Modulen sich in den nächsten zwei Jahren verdoppeln wird: von 5 Milliarden auf 10 Milliarden pro Jahr.  

Neben Kameramodulen werden 5G-kompatible Geräte und Ausrüstungen eine Reihe weiterer Funktionen bieten, darunter GPS und Bewegungsmelder. Aber auch diese Funktionen erfordern zusätzliche Komponenten, die in den ohnehin schon beengten Platz integriert werden müssen – und alle diese Komponenten generieren bei Gebrauch Hitze. Diese Wärme muss effektiv abgeleitet werden, damit weder das Gerät noch der Nutzer Schaden nehmen. Henkel arbeitet daher mit Geräteherstellern und Tele­kommunikations­unternehmen zusammen, um diese Herausforderung in eine Chance zu verwandeln. Unsere Produkte zum Wärme­management tragen dazu bei, die Effizienz elektronischer Komponenten zu optimieren und ihre Lebensdauer zu verlängern. Beispielsweise sorgen unsere „Gap Pads“ dafür, dass Wärme rasch ab- oder umgeleitet wird, um kritische Bauteile vor Überhitzung zu schützen.

Kühl, kompakt und kraftvoll

Aber kühl bleiben ist nicht alles. Die Speicherchips in den großen Serverzentren müssen auch ultraverlässlich sein, wenn sie die Datenberge, die von 5G generiert werden, verarbeiten und speichern sollen. Künftig werden in den Servern gigantische Datenmengen verarbeitet und riesige Bibliotheken verwaltet – und das Ganze auf zunehmend kompaktem Raum. Innovative neue Designoptionen wurden entwickelt, um die Speicherchips auf diese Herausforderung vorzubereiten – dank einer Henkel-Technologie, die die Produktion von Speicherchips mit 12 ultradünnen, miteinander verbundenen Schichten ermöglicht. Henkel hat ein spezielles Unterfüllmaterial entwickelt, sogenannte Gap Filler, das die Verbindungspunkte zwischen den Schichten schützt, damit die Einheit sicher, verlässlich und leistungsfähig bleibt.

Um diesen massiven Zuwachs an Datenspeicherung und -verarbeitung zu ermöglichen, werden mehr und mehr Mobilfunk­masten benötigt, die diese Daten empfangen und senden und so den 5G-Netz-Traum realisieren. Man geht davon aus, dass bis 2025 weltweit rund 20 Millionen neuer Mobilfunk­masten installiert werden. Diese Masten enthalten Basisstationen, in denen alle elektronischen Signale zusammenlaufen. Henkel bietet thermisch leitfähige Materialien, um die Hitze von den Prozessoren abzuleiten, spezielle Materialien zur Verkapselung, um sie gegen Vibrationen zu schützen und Beschichtungen, um die Leiterplatten gegen Feuchtigkeit und Staub zu isolieren.

5G-Netz: Die Zukunft beginnt jetzt

Es mag anmuten wie ein Science-Fiction-Film, aber tatsächlich sind wir heute nur einige wenige Augenblicke entfernt von einer neuen Ära, in der jeder und alles auf dem Planeten permanent vernetzt ist. Das 5G-Netz wird alle Menschen und jede Branche auf revolutionäre Weise verändern. Es eröffnet uns große Chancen, effizienter zu agieren und neue Geschäfts­modelle zu entwickeln. Innovative Unternehmen und Regierungen loten derzeit aus, wie man den Übergang zu einer komplett vernetzten Welt, in der das Leben einfacher, schneller und effizienter ist, beschleunigen kann. Denn so lassen sich die Turbulenzen, welche die 5G-Technologie im Markt auslöst, in eine Art Turboantrieb für die Zukunft verwandeln. Diese Zukunft ist schon fast hier. Und nichts wird mehr so sein wie vorher. 

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