5G-Campusnetz:In Millisekunden von der Straße auf den Bildschirm
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Das Porsche-Entwicklungszentrum in Weissach ist als erster Firmencampus in Europa mit reinem 5G-Mobilfunk ausgestattet. Was das bringen soll - und was die Nachbarn im Ort davon haben.
Da, wieder einer. Der Sportwagen schießt aus der Kurve. Der Motor heult auf, als der Fahrer Gas gibt, dann ist der Wagen auch schon wieder weg, verschwunden hinter der nächsten Kurve. Bei den Menschen, die hier arbeiten, erregt das Geräusch kaum Aufmerksamkeit. Eher würde es ihnen auffallen, wenn es fehlte. Es ist so etwas wie die Begleitmusik zu ihrem Job hier in Weissach nahe Stuttgart: Im Entwicklungszentrum von Porsche werden alle neuen Fahrzeuge des Herstellers designt und entwickelt, die Testfahrten auf dem firmeneigenen Gelände samt Teststrecke gehören da natürlich dazu.
Vollgepackt mit Sensoren und Computern brettern die künftigen Porsches über das unregelmäßige Oval mit seinen vielen Kurven. Ist das Testfahrzeug wieder zurück, werden die Daten von den Ingenieurinnen und Ingenieuren heruntergeladen und in leistungsfähige Rechenanlagen gesteckt. Sie sollen aus den Daten Dinge herauslesen, die ein Mensch schon wegen der Menge der Daten kaum entdecken könnte.
Ihre Arbeit dürfte sich schon bald verändern - zum Positiven, da ist sich Entwicklungsvorstand Michael Steiner sicher. Als erstes Firmengelände in Europa verfügt das Porsche-Entwicklungszentrum in Weissach über ein eigenes Netz mit der schnellsten derzeit verfügbaren Funktechnologie: 5G. Schnell heißt dabei vor allem reaktionsschnell, und wer sich ein bisschen auskennt, weiß nun schon, worum es hier geht: Um ein 5G-Netz, bei dem die gesamte Kette - von den Antennen bis hinein ins Kern-Netzwerk diesen neuen Standard unterstützt. Bei vielen 5G-Standorten ist das bisher noch nicht so, da werden 4G- und 5G-Technik zusammen verwendet.
5G Standalone hat sich als Fachbegriff dafür eingebürgert - ein Wort, das Hannes Ametsreiter nicht besonders mag. Ametsreiter ist der Chef von Vodafone Deutschland, das eine langjährige Partnerschaft mit Porsche verbindet. Etwas wie 5G superschnell, das würde ihm wahrscheinlich besser gefallen. Ametsreiter zeigt sich geradezu enthusiastisch, was diese neue Technologie im Automobilbau bedeuten könne: "Es wird weniger Unfälle geben", sagt er. Wenn Autos irgendwann autonom führen, könne mit der leistungsfähigen Funktechnologie zudem hochwertiges Entertainment geboten werden. Und das Problem mit Software-Updates lasse sich damit auch gleich lösen.
Übertragung nahezu in Echtzeit
All das hat natürlich auch Michael Steiner im Blick. Aber auch noch mehr: "Es geht nicht nur um Kundenfunktionen", sagt er im Gespräch, "sondern auch um den Einsatz bei der Entwicklung von Fahrzeugen." Die Daten aus den Testfahrzeugen, die bisher nur offline ausgewertet werden können, sollen künftig schon während der Fahrt, nahezu in Echtzeit, auf die Bildschirme der Entwickler übertragen werden, Bilder der Kameras, Daten der verschiedenen Sensoren. Steiners Leute überlegen bereits, wie sie die Prototypen während der Probefahrten überwachen wollen, wie sie live Einstellungen verändern und - mit den Entwicklerteams an den Bildschirmen - gemeinsam auf Fehlersuche gehen können. Virtuelle Prototypen kann Steiner sich auch vorstellen, "ich hoffe, dass bald einmal beide Welten parallel laufen können".
Das alles aber würde nicht funktionieren, wenn es nicht auch Computer gäbe, die diese Informationen in Höchstgeschwindigkeit verarbeiten. Damit das überhaupt möglich ist, müssen diese Computer sehr nahe an den Mobilfunkstationen stehen, am Rand des Netzwerks. Im Fachdenglisch nennt sich das dann multi access edge cloud.
Solche Computer nahe den Mobilfunkstationen können aber nicht nur beim Testen helfen. Sie gelten auch als Lösung dafür, im Auto noch wesentlich bessere Dienstleistungen zu erbringen als derzeit, sagt Hannes Ametsreiter: "Heute sind Autos limitiert durch die Rechenleistung an Bord - ein schneller Computer, der nahezu in Echtzeit rechnet, und das schnelle Netzwerk könnten das ändern." Für Porsche bietet die Cloud nahe den sechs Funkstationen auf dem etwa 100 Hektar großen Firmengelände aber auch noch einen anderen Vorteil: Die Daten verlassen nicht das Gelände.
Aufgeschlitztes Netzwerk
Trotzdem haben auch die Menschen in der Nähe des Porsche-Geländes etwas von dem neuen Netz. Es wurde als öffentliches Netz gebaut - nahe Weissach, wo es noch recht ländlich ist, dürften also nun die am schnellsten angebundenen Milchkannen Deutschlands stehen. Aber wie geht das zusammen, öffentliches Netz und internes Firmennetz? Auch das funktioniert mit der reinen 5G-Technik. Sie erlaubt es, das Netzwerk virtuell aufzuteilen, network slicing nennen das die Fachleute. Ein Teil des Netzwerks ist somit nur für Porsche zugänglich. Und wegen der Edge Cloud bleiben die Daten auch bei Porsche in Weissach - Wertvolleres als Daten über neue Fahrzeuge hat der Autohersteller ja kaum zu verlieren.
Entwicklungschef Steiner hat hohe Erwartungen an die neue Technologie, glaubt, dass vieles sich erst zeigen werde, wenn sie im Regelbetrieb eingesetzt wird: "Die Kreativität beginnt erst." Viele Funktionen, da ist er sich mit dem Mobilfunker Ametsreiter einig, könnten von den Autos in eine schnelle Cloud ausgelagert werden. Aber, schränkt Steiner auch ein, man müsse da Schritt für Schritt vorgehen. Und eines gelte sowieso immer: "Das Auto muss eigensicher sein." Will heißen: Auch wenn das Mobilnetz einmal ausfällt oder die Verbindung gerade schlecht ist, muss die Sicherheit gewährleistet sein. "Das ESP wird nicht ins Backend verlagert", sagt er, halb ernst, halb scherzend.
In einer Halle in Weissach haben Vodafone und Porsche einen kleinen Demonstrator aufgebaut, der zeigen soll, wie schnell das neue Netz reagiert. Ein Mensch bewegt einen Roboterarm. Und ein baugleicher Arm macht dessen Bewegung ohne merkliche Verzögerung nach. Könnte die Technologie auch in der Produktion eingesetzt werden? Grundsätzlich ja, sagt Hannes Ametsreiter. Dafür aber brauche es noch eine weitere Ausbaustufe des 5G-Standards.
Reaktionszeit: neun bis zehn Millisekunden
So wie er jetzt in Weissach eingesetzt wird, erreicht man Reaktionszeiten von neun bis zehn Millisekunden - das ist viermal so schnell wie die bisher eingesetzte Funktechnologie. Für Roboter jedoch wünscht man sich kürzere Reaktionszeiten, aber auch die werde 5G liefern können. Das Ziel: eine Millisekunde, also eine Tausendstelsekunde.
Ist es dann mal so weit, kann die Technik auch einen Beitrag zu mehr Sicherheit im Verkehr leisten. Autos sollen sich dann gegenseitig warnen. Auch das haben Vodafone und Porsche zusammen mit dem Kartendienstleister Here in Weissach demonstriert. Ein Auto auf der Gegenfahrbahn warnt ein entgegenkommendes Fahrzeug, dass sich ein Fußgänger hinter einem Bus Richtung Straßenmitte bewegt. Damit ein solches Warnsystem auch funktioniert, muss allerdings viel zusammenkommen. Here etwa wertet für die nötige Genauigkeit nicht nur GPS-, sondern auch Mobilfunkdaten aus. Die Systeme müssen untereinander kommunizieren können, nur die Fahrer und Fahrerinnen betroffener Autos sollen gewarnt werden. Bis das im echten Verkehr klappt, werden wohl noch viele Porsches viele Runden auf den Teststrecken drehen.