Private Netzwerke: Vor allem der Produktionssektor nutzt 5G

Innerhalb der letzten Jahre haben private LTE/5G-Netze immer mehr Zuspruch gefunden. Der Grund: Sie ergänzen oder ersetzen bestehende Technologien und ebnen den Weg für weitere Einsatzbereiche sowie Anwendungsfälle. Laut Analysys Mason nimmt die Zahl der weltweiten Installationen rasch zu. Das Unternehmen prognostiziert zwischen 2021 und 2027 eine jährliche Wachstumsrate von 65 %.

Darüber hinaus sollen die Ausgaben für diese Netzwerke (Capex und Opex) 7,7 Milliarden US-Dollar erreichen – mit einem durchschnittlichen Wachstum von 48 % pro Jahr im selben Zeitraum. Während dieser Wert in absoluten Zahlen hoch erscheinen mag, ist er im Vergleich zu den Ausgaben für öffentliche Netzinfrastrukturen eher gering. Das kann eventuell daran liegen, dass die Erfordernisse für private LTE/5G-Netzen immer noch vielschichtig sind, was das Marktwachstum behindert.

Gleichzeitig berichtet Analysys Mason, dass die privaten Netzwerklösungen derzeit sehr individuell und komplex seien, was den Zuwachs weiter begrenzt. Private Netze werden in der Regel bisher nur von großen Unternehmen eingeführt: Diese verfügen über die nötigen Ressourcen, um private Netzwerke zu kaufen und sie zu betreiben. Darüber hinaus sind die Kosten für derartige Netze für die Wirtschaft im Allgemeinen zu hoch – ganz zu schweigen davon, dass bei kleinen bis mittleren Unternehmen immer noch die Kompetenzen fehlen, um private Mobilfunknetze zu verstehen und einzusetzen.

„Wir glauben, dass die Ausgaben für private Netzwerke nach dem Prognosezeitraum noch schneller wachsen können. Dieser Fall tritt aber nur dann ein, wenn sich die Anbieter mit der Herausforderung befassen und die Lösungen einem breiteren Markt zugänglich machen“, bemerkt der Bericht von Analysys Mason. Die Studie schätzt, dass 26 % der 1900 aktiven privaten Netzwerke im Jahr 2021 bereits 5G nutzen – bis 2024 wird fast die Hälfte aller Bereitstellungen über 5G erfolgen. „Unseren Voraussagen nach wird diese Zahl bis 2027 auf zwei Drittel aller privaten Netzwerke (von 39.000) ansteigen.“

Der Produktionssektor war ein früher Nutzer von privaten 5G-Netzen. Schätzungen zufolge nutzten 2021 bereits mehr als 50 % der privaten Netze in diesem Sektor 5G – dabei soll dieser Anteil bis 2027 auf fast 90 % steigen. Die Analysten von Analysys Mason gehen davon aus, dass insbesondere Unternehmen aus dem Fertigungsbereich 5G für einen bestimmten Zweck einsetzen: Denn durch die Investitionen in neue Anwendungen hoffen sie, langfristig bessere Automatisierungsergebnisse zu erzielen. „Sie glauben, dass 5G in der kommenden Zeit die am besten geeignete Technologie sein wird, um Anforderungen wie niedrigen Latenzzeiten gerecht zu werden“, heißt es in dem Bericht.

Die Einführung von 5G für private Netze geht jedoch nicht überall auf der Welt einheitlich vonstatten. Die Mehrheit (73 %) der öffentlich bekannten Bereitstellungen in Nordamerika nutzt LTE. Das jüngste Angebot von AWS bezüglich privater Netzwerke basiert sogar auf LTE, obwohl der Produktname „Private 5G“ lautet. Darüber hinaus sind laut Analysys Mason für viele der frühen Anwendungsfälle, die das gemeinsam genutzte CBRS-Spektrum nutzen, keine 5G-Funktionen erforderlich – beispielsweise im Bildungssektor. Schätzungen zufolge sei die private 5G-Nutzung in Westeuropa sowie im aufstrebenden asiatisch-pazifischen Raum (vor allem in China) höher als in Nordamerika. Ebenso soll 5G bei 41 % bzw. 46 % der privaten Netzwerkeinrichtungen in diesen Gebieten zum Einsatz kommen.

Private LTE/5G-Netze im Detail

Private LTE/5G-Netze sind speziell für ein Unternehmen konzipierte Mobilfunknetze, die in der Regel an einem einzigen Standort eingesetzt werden. Beispiele hierfür wären eine Fabrik oder ein Bergwerk mit eigenen Edge-Computing-Ressourcen. Diese Netze lassen sich auch nutzen, um Anfragen über große Entfernungen hinweg zu erfüllen. Das ist unter anderem bei Energieversorgern der Fall, die ihre Übertragungsnetze überwachen müssen. Darüber hinaus gibt es hybride Implementierungsmodelle, bei denen LTE/5G-Netze auch in öffentlichen Mobilfunknetzen eingesetzt werden.

Hauptsächlich gibt es vier Arten von Frequenzen, die von privaten Netzen genutzt werden können – drei davon sind lizensiert. Die erste Form ist das Industriespektrum, das von einigen Ländern wie Deutschland und Japan eingesetzt wird, wo bestimmte Frequenzbänder für die industrielle Nutzung reserviert sind. Ein anderer Typ besteht aus gemeinsam genutzten Frequenzen, bei denen verschiedene Interessengruppen gleichzeitig Zugriff auf die Frequenzbereiche haben. An dritter Stelle der lizenzierten Frequenzen stehen die öffentlichen: Hier bieten Mobilfunknetzbetreiber einige ihrer Bänder für die geschäftliche Nutzung an. Der letzte Punkt sind unlizenzierte Frequenzen, die von den Regulierungsbehörden zugewiesen werden und zur freien, nicht-exklusiven Nutzung zur Verfügung stehen. Dabei unterliegen sie regulatorischen Vorschriften.

Laut Analysys Mason sind Unternehmen, die private LTE/5G-Netze einführen, vor allem an folgenden Vorteilen interessiert:

• Betriebliche Effizienz: Projekte zur digitalen Transformation erfordern eine höhere Geschwindigkeit sowie Einsatzfähigkeit.
• Konvergenz von IT und OT: Die Konvergenz dieser beiden Bereiche erfordert Netzwerke mit hoher Bandbreite sowie geringer Latenz, um eine stärkere Automatisierung zu gewährleisten.
• Datenschutz: Private Netze bieten eine höhere Sicherheit, was den Datenschutz betrifft. Dadurch gewährleisten sie mehr Kontrolle und Transparenz.
• Kabelersatz: Private LTE/5G-Netze können eine kostengünstigere Alternative zum Ausbau von Festnetzen sein.
• Ersatz für alte Netze: Viele aktuell betriebene Netze haben das Ende ihrer Nutzungsdauer erreicht. Die Mobilfunktechnologien stellen hier praktikable Alternativen dar.
• WiFi-Beschränkungen: WiFi-Netze gehen mit Einschränkungen in Bezug auf Mobilität und Zuverlässigkeit einher.

Und welche Herausforderungen bergen private LTE/5G-Netze?

• Kosten: Die Einrichtung privater LTE/5G-Netze kann teurer sein als beispielsweise die von WiFi-Netzen. Damit diese Lösung ein breiteres Publikum abseits der großen Unternehmen erreichen kann, müssen die Preise sinken. Ein hybrides Netzmodell mit geringeren Kosten könnte in Zukunft eine Option sein.
• Komplexität: Private LTE/5G-Netze sind in der Bereitstellung und Verwaltung komplizierter zu handhaben.
• Langsame Veränderung: In vielen Branchen vollzieht sich der Wandel nur schleppend. Dies trifft vor allem bei Fabriken zu, die eine geschätzte Lebensdauer von 20 Jahren haben – was die schnelle Einführung privater LTE/5G-Netze einschränken kann.
• Unausgereifte Geschäftsmodelle: Die derzeitigen Konzepte beruhen auf dem traditionellen Capex/Opex-Duo. Die Entwicklung zu Opex- oder SaaS-basierten Modellen kann dazu beitragen, das Wachstum des Zielmarktes für private LTE/5G-Netze in neuen Geschäftsbereichen zu fördern.
• Aufteilung des Marktes: Die Anforderungen unterscheiden sich je nach Branche und Unternehmensgröße, was die Lösungsanbieter immer wieder vor Probleme stellt. Dabei ist die Entwicklung skalierbarer Lösungen nach wie vor eine Herausforderung.
• Qualifikationen: Es besteht immer noch ein Mangel an Fachkenntnissen im Bereich der Netzgestaltung und -implementierung sowie der Systemintegration.