Eine dateneffiziente Übertragungstechnik ist für künftige Mobilität unerlässlich. Ist das die Chance für den neuen Mobilfunkstandard 5G sich zu etablieren? So weit ist die Autobranche bei 5G.
Wie sind die Zukunftsaussichten für 5G im Fahrzeug?
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5G ist die neue, fünfte Generation im Mobilfunk, die seit 2019 an Verbreitung gewinnt. Mit dem neuen Mobilfunkstandard 5G werden neue Funktionen im Fahrzeug realisierbar. So bereitet 5G den Weg für das automatisierte Fahren, aber auch für verbesserte Multimedia- und Infotainment-Funktionen.
Besonders zentral: Mit 5G wird die Kommunikation schneller. "Das 5G-Netzwerk ermöglicht bis zu 100-mal schnellere Downloads als 4G – und das bei niedriger Latenz von 1 bis 5 ms, verglichen mit 20 ms bei 4G", so Paul Hansen im Hansen Report On Automotive Electronics der ATZelektronik 6-2021. Außerdem werden Hansen zufolge zeitkritische Informationen garantiert übertragen; eine Eigenschaft, die für Sicherheitsanwendungen unerlässlich sei. "Die 5G-Technologie bietet eine Möglichkeit, die derzeitigen Begrenzungen von LANs und LTE/4G-Netzen zu überschreiten", so die Springer-Autoren Andriy Luntovskyy und Dietbert Gütter im Kapitel Mobile Kommunikation des Buchs Moderne Rechnernetze.
Vorteile im Überblick
5G bietet folgende zentrale Vorteile:
- Geringe Latenz, schneller Download: "Ein autonomes Fahrzeug, welches Daten mit einer Latenz von einer Millisekunde auswerten kann, reagiert 1.000 Mal schneller als ein Mensch und kann so innerhalb von nicht einmal einem Zentimeter ein Bremsmanöver auslösen", erklärt die Deutsche Telekom. Die Geschwindigkeit, mit der sich Daten via 5G übertragen lassen, ist also zentral für die Kollisionsvermeidung. Zudem können zum Beispiel Downloads von Karten schnell erfolgen.
- Direkte Kommunikation: Mit 5G können Fahrzeuge direkt miteinander kommunizieren, erklärt Andreas Burkert im Report 5G – Der neue Goldstandard? aus der ATZ 5-6-2021. Bislang mussten sich Fahrzeuge über einen Server austauschen.
- Integration Verkehrsteilnehmer und Infrastruktur: Alle Verkehrsteilnehmer (auch Fußgänger und Radfahrer etc.) und die Infrastruktur (Fahrzeuge, Smartphones, Ampeln, etc.) werden, so Burkert, in das Netzwerk einbezogen.
- Höhere Stabilität: 5G ist auf eine große Zahl von Netzteilnehmern ausgelegt – pro Quadratkilometer könnten bis zu eine Million Geräte versorgt werden, ohne dass das Netz zusammenbricht, so Burkert.
Investitionen in schnellen 5G-Datenfunk
Noch hat die "Ära der 5G-Fahrzeugkonnektivität", wie Paul Hansen schreibt, aber noch nicht begonnen. 5G werde mittelfristig eingeführt, "wahrscheinlich nach 2020, nachdem die hohen Entwicklungs- und Investitionskosten für die aktuelle 4G sich amortisiert haben", prognostizieren die Springer-Autoren Luntovskyy und Gütter. Allerdings soll auch bis 2025 nur jede fünfte Mobilfunkverbindung weltweit laut GSMA, der Interessenvertretung der Mobilfunkbetreiber, über ein 5G-Netz laufen, schreibt Hansen. Doch immerhin will die Mobilfunk-Branche Medienberichten zufolge in den kommenden Jahren viel Geld in den schnellen 5G-Datenfunk investieren. Laut Mats Granryd sollen von den bis 2025 weltweit veranschlagten Investitionen von 900 Milliarden Dollar (rund 754 Milliarden Euro) rund 80 Prozent in den 5G-Netzausbau fließen, wie der GSMA-Generaldirektor kürzlich auf der Mobilfunk-Messe Mobile World Congress in Barcelona 2021 betonte.
Mindestens fünf Automobilhersteller haben bereits damit begonnen, neue Fahrzeuge mit 5G-Modems auszustatten, zitiert Paul Hansen IHS Markit. Vier davon seien chinesische Autobauer, deren neue Fahrzeuge für den heimischen Markt vorgesehen seien. Das fünfte Unternehmen sei BMW mit seinem Elektro-SUV iX. Dabei soll es sich um das weltweit erste mit 5G ausgerüstete Fahrzeug eines Premiumherstellers handeln. Der BMW iX wird ab der zweiten Jahreshälfte 2021 im BMW Werk Dingolfing produziert. IHS Markit geht Hansen zufolge davon aus, dass bis 2023 75 Serienhersteller 5G-fähige Fahrzeuge im Programm haben werden, im Vergleich zu nur drei im Jahr 2020.
Stolperstein Halbleitermarkt
Auch die 5G Automotive Association (5GAA) erwartet in den nächsten zwei bis drei Jahren die massenhafte Einführung von Vehicle-to-X (V2X)-Anwendungsfällen, wie 5GAA-Generaldirektor Johannes Springer auf dem Mobile World Congress erklärte. Ab 2024 rechnet die 5GAA außerdem mit der großflächigen Einführung von Anwendungsfällen für fortschrittliche Sicherheit und automatisiertes Fahren, die durch C-V2X unterstützt werden. Die 5GAA betonte in diesem Zusammenhang auch die Notwendigkeit eines harmonisierten regulatorischen Ansatzes.
Stolperstein für eine allumfassende 5G-Implementierung sind neben der Klärung datenschutzrechtlicher Fragen auch die jüngsten Ereignisse auf dem Halbleitermarkt, wie Andreas Burkert betont. Mit der zunehmenden Konnektivität werden hochspezialisierte Halbleiter benötigt, die allerdings aus mannigfaltigen Gründen knapp seien.