In modernen Fertigungshallen stößt herkömmliches WLAN zunehmend an seine physikalischen Grenzen, wenn Hunderte von Sensoren, mobilen Robotern und Tablets gleichzeitig kommunizieren müssen. Ein 5G-Campusnetz löst dieses Engpass-Problem, indem es der Industrie ein exklusives, privates Mobilfunknetz zur Verfügung stellt, das unabhängig von öffentlichen Anbietern arbeitet. Unternehmen erhalten damit die volle Kontrolle über ihre digitale Infrastruktur, garantierte Bandbreiten und Sicherheitsstandards, die exakt auf ihre Produktionsabläufe zugeschnitten sind.
Das Wichtigste in Kürze
- Exklusive Frequenzen: Unternehmen in Deutschland können eigene Frequenzbereiche (3,7 bis 3,8 GHz) bei der Bundesnetzagentur beantragen und sind damit unabhängig vom öffentlichen Mobilfunk.
- Echtzeitfähigkeit: Im Gegensatz zu WLAN bietet 5G garantierte Latenzzeiten und unterbrechungsfreie Verbindungen, was für mobile Roboter und sicherheitskritische Steuerungen unerlässlich ist.
- Datensouveränität: Sensible Produktionsdaten verlassen das Werksgelände nicht, da die gesamte Netzinfrastruktur lokal vor Ort (On-Premises) betrieben werden kann.
Wie ein privates 5G-Netzwerk technisch funktioniert
Ein 5G-Campusnetz ist im Grunde ein maßgeschneidertes Mobilfunknetz, das geografisch exakt auf das Gelände eines Unternehmens begrenzt ist, sei es eine Fabrikhalle, ein Logistikzentrum oder ein ganzer Chemiepark. Technisch basiert es auf dem gleichen globalen Standard wie das öffentliche Netz der großen Telekommunikationsanbieter, nutzt jedoch in Deutschland einen speziell für die Industrie reservierten Frequenzbereich zwischen 3.700 und 3.800 MHz. Diese Exklusivität bedeutet, dass sich Ihre Maschinen die Bandbreite nicht mit den Smartphones von Passanten oder Anwohnern teilen müssen, was Interferenzen minimiert und die Verfügbarkeit drastisch erhöht.
Das Herzstück der Anlage bildet meist ein lokaler Netzwerkkern (Core Network), der die Steuerung der Datenströme übernimmt und direkt auf Ihren Servern oder in einem Edge-Rechenzentrum auf dem Gelände läuft. Die Funkmasten oder Small Cells – kleine Sendeanlagen, die wie WLAN-Access-Points an der Decke hängen – versorgen die Endgeräte mit Signalen. Durch diese lokale Architektur bleiben sensible Produktionsdaten im eigenen Haus, anstatt über das Internet oder die Cloud eines externen Mobilfunkbetreibers geroutet zu werden, was einen erheblichen Sicherheitsgewinn darstellt.
Welche Betriebsmodelle für Industrienetze zur Wahl stehen
Bevor Unternehmen in Hardware investieren, müssen sie entscheiden, wie viel Verantwortung und Verwaltungsaufwand sie selbst übernehmen möchten. Der Markt bietet hierfür verschiedene Abstufungen, die sich in Kosten, Komplexität und Kontrollgrad unterscheiden. Diese strategische Weichenstellung definiert, wer im Störungsfall reagieren muss und wie tief das eigene IT-Team in die Mobilfunktechnik eingearbeitet sein sollte.
Die gängigsten Modelle lassen sich in drei Kategorien unterteilen, die jeweils unterschiedliche Anforderungen an das interne Know-how stellen:
- Vollisoliertes privates Netz (Eigenbetrieb): Das Unternehmen kauft Hardware und Software, beantragt die Lizenz und betreibt das Netz komplett eigenständig. Das bietet maximale Datensicherheit und Unabhängigkeit, erfordert aber hohes technisches Verständnis.
- Managed Service durch Dienstleister: Ein Systemintegrator oder Netzwerkausrüster baut das Netz auf dem Firmengelände auf und übernimmt Wartung sowie Betrieb. Die Daten bleiben lokal, aber das Management ist ausgelagert.
- Network Slicing (Virtuelles privates Netz): Ein öffentlicher Mobilfunkbetreiber stellt einen virtuellen, abgetrennten Teil seines öffentlichen Netzes („Slice“) zur Verfügung. Dies ist oft kostengünstiger, bietet aber weniger physikalische Unabhängigkeit und Datensouveränität.
Warum Echtzeitdaten und Datensouveränität den Unterschied machen
Der entscheidende Vorteil von 5G gegenüber älteren Technologien liegt in der Kombination aus extrem niedriger Latenz (Verzögerungszeit) und hoher Zuverlässigkeit. In der Fachsprache wird dies als URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communication) bezeichnet, was Reaktionszeiten von unter 10 Millisekunden ermöglicht. Für einen Gabelstaplerfahrer mag eine Sekunde Verzögerung im Video-Feed akzeptabel sein, aber für einen autonomen Roboter, der bei einer menschlichen Bewegung sofort stoppen muss, ist eine garantierte Signalübertragung sicherheitskritisch.
Neben der Geschwindigkeit ist die Datensouveränität das stärkste Argument für den Aufbau einer eigenen Infrastruktur. Da das Netz physisch und logisch vom öffentlichen Internet getrennt betrieben werden kann, haben Hacker von außen kaum Angriffsfläche. Konstruktionspläne, Rezepturen oder Maschinendaten verlassen nie den eigenen Serverraum, was besonders für forschungsintensive Branchen oder Unternehmen mit strengen Compliance-Vorgaben essenziell ist und Industriespionage erschwert.
Wo fahrerlose Transportsysteme und Roboter profitieren
In der Praxis spielt 5G seine Stärken vor allem dort aus, wo sich Maschinen bewegen und Kabelverbindungen unmöglich sind. Fahrerlose Transportsysteme (FTS) in der Intralogistik leiden im WLAN oft unter dem sogenannten „Roaming-Problem“: Wenn ein Fahrzeug den Bereich eines Access Points verlässt und sich im nächsten anmeldet, kann die Verbindung kurzzeitig abreißen, was zu Nothalten und Produktionsstopps führt. 5G beherrscht den nahtlosen Übergang (Handover) zwischen Funkzellen nativ und deutlich robuster, sodass Fahrzeuge flüssig und ohne Unterbrechung durch große Hallen navigieren.
Ein weiteres Szenario ist die vernetzte Wartung mittels Augmented Reality (AR). Servicetechniker können sich über eine AR-Brille hochauflösende 3D-Modelle oder Live-Hilfe von Experten direkt ins Sichtfeld einblenden lassen, während sie an einer Maschine arbeiten. Solche Anwendungen benötigen eine hohe Bandbreite für den Videostream (eMBB: Enhanced Mobile Broadband) bei gleichzeitig stabiler Verbindung, damit das eingeblendete Bild nicht ruckelt oder asynchron zur Realität wird.
Wie der Antrag bei der Bundesnetzagentur abläuft
Anders als bei den öffentlichen Mobilfunkfrequenzen, die für Milliardenbeträge versteigert werden, vergibt die Bundesnetzagentur die Lizenzen für Campusnetze in einem einfachen Verwaltungsverfahren auf Antrag. Das Verfahren ist transparent gestaltet: Unternehmen reichen ein Konzept ein, in dem sie das zu versorgende Grundstück genau definieren und den Bedarf begründen. Wichtig ist, dass Sie Eigentümer der Fläche sind oder die Zustimmung des Eigentümers vorweisen können, um Frequenzkonflikte mit Nachbarn auszuschließen.
Die Kosten für diese Frequenzzuteilung sind im Vergleich zu den Hardwareinvestitionen überraschend moderat und transparent berechenbar. Die Gebührenformel berücksichtigt die genutzte Bandbreite, die Größe der abgedeckten Fläche und die Laufzeit der Lizenz. Ein mittelständisches Unternehmen mit einem Werksgelände von wenigen Hektar zahlt für eine zehnjährige Laufzeit oft nur einen niedrigen drei- bis vierstelligen Betrag, was die administrative Hürde für den Einstieg in die 5G-Technologie deutlich senkt.
Wo 5G-Campusnetze dem WLAN überlegen sind
Oft stellt sich die Frage, warum man nicht einfach das bestehende WLAN ausbaut, statt in neue Mobilfunktechnik zu investieren. Der fundamentale Unterschied liegt in der Art der Kommunikation: WLAN ist ein „Best Effort“-Netzwerk, das auf einem unlizenzierten Spektrum arbeitet und bei dem sich alle Geräte die verfügbare Zeit teilen müssen (Listen-before-Talk). Wenn viele Geräte gleichzeitig senden wollen oder Störquellen wie Schweißroboter auftreten, sinkt die Leistung unvorhersehbar ab, was für büronahe Anwendungen okay ist, für die Maschinensteuerung jedoch ein Risiko darstellt.
5G hingegen ist ein deterministisches Netzwerk, bei dem die zentrale Steuerung jedem Endgerät exakt zugewiesen kann, wann und wie viele Daten es senden darf. Sie können im Campusnetz Prioritäten vergeben: Der Not-Aus-Schalter eines Roboters erhält immer Vorfahrt vor dem Download eines Updates oder dem Video-Stream der Kantine. Diese garantierte Dienstgüte (Quality of Service) ist das Alleinstellungsmerkmal, das WLAN – auch in seiner modernen Variante Wi-Fi 6 – in hochkomplexen Industrieumgebungen nicht mit der gleichen Zuverlässigkeit bieten kann.
Fazit: Wann sich der Einstieg in 5G lohnt
Ein 5G-Campusnetz ist keine Pauschallösung, die das WLAN im Unternehmen vollständig ersetzen wird, sondern eine Spezialtechnologie für kritische, mobile Prozesse. Für die reine Bürokommunikation oder die Anbindung stationärer Drucker bleibt WLAN kosteneffizienter und einfacher zu handhaben. Der Aufbau eines eigenen 5G-Netzes lohnt sich vor allem dann, wenn Sie eine hohe Dichte an mobilen, vernetzten Maschinen steuern müssen, strenge Echtzeitanforderungen haben oder absolute Datensouveränität auf dem Shopfloor benötigen.
Die Technologie entwickelt sich vom reinen Hype zu einem produktiven Werkzeug für die Industrie 4.0, dessen Einstiegshürden durch standardisierte „5G-in-a-Box“-Lösungen sinken. Wer heute in die Automatisierung mit autonomen Systemen investiert, sollte 5G nicht als reinen Kostenfaktor sehen, sondern als notwendiges Fundament, um die Effizienzpotenziale dieser neuen Maschinengeneration überhaupt erst stabil und sicher heben zu können.