5G in Transport und Logistik: Möglichkeiten für die Zukunft

Die Transport- und Logistikbranche ist vielerorts an einem Punkt angelangt, an dem der Fokus auf bisherige Techniken und menschliche Akteure immer häufiger zur limitierenden Grenze wird, statt zum wichtigen Enabler von Prozessen.

Ein (brandaktuelles) Beispiel ist die Situation in Großbritannien. Als dieser Text verfasst wurde war dort gerade die Entscheidung gefallen, das Militär einzusetzen, um dem im Vereinten Königreich grassierenden Kraftstoffmangel Herr zu werden. Zwar ist der größere Grund für die Situation der Brexit, letztendlich bricht jedoch alles darauf hinab, dass Großbritanniens Spediteure (dadurch) zu viele Fahrer verloren haben. Es fehlt einfach an der Personalstärke, um genügend Tanklastzüge von Raffinerien und Depots zu den Tankstellen zu bringen.

Dabei zeigt die Lage nicht nur, wie elementar nach wie vor die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern ist, sondern auch, wie sehr das Funktionieren ganzer Länder von einer reibungslos arbeitenden Transport- und Logistikbranche abhängt – und von menschlichen Akteuren.

Angesichts dessen sind die Erwartungshaltungen gegenüber 5G Technologie in unserer Branche wahrhaft gigantisch. Nicht so sehr, um den Menschen zu ersetzen, sondern vielmehr, weil hierdurch menschliche Mitarbeiter so effektiv unterstützt werden können, wie es aktuell und mittelfristig technisch möglich ist.

Die Grundlagen von 5G

Bei 5G handelt es sich um einen Mobilfunkstandard der fünften Generation. Allerdings muss man an dieser Stelle erklären, dass trotz des Namens ein Fokus auf Mobiltelefonie und ähnliche Konnektivität viel zu kurz greift.

Im Gegensatz zu seinen Vorgängern wurde 5G konkret entwickelt, um eine weitaus größere und sehr viel breitere Konnektivität zu ermöglichen. Heißt, Smartphones und ähnliche Geräte werden bei 5G nur noch ein Akteur von vielen sein.

Um zu verstehen, wie wichtig 5G auch für unsere Branche ist, ist es nötig, die Leistungsdaten denjenigen des bislang (noch) vorherrschenden 4G bzw. LTE Standards gegenüberzustellen:

Aus technischer Sicht bedeutet 5G deshalb einen dramatischen evolutionären Schritt gegenüber dem Vorgängerstandard.

Jedoch mit einer Bedingung: Die höhere Leistungsfähigkeit bedingt eine höhere Funkfrequenz. Dadurch ist die Funkreichweite bei 5G geringer. Dementsprechend sind mehr Verteilermasten und ähnliche Installationen vonnöten – der Hauptgrund, warum die Technik eine so umfassende Ausbauphase nebst Investitionen seitens der Netzbetreiber benötigt.

5G und LKW

Einer der wichtigsten Gründe für die großen Erwartungen an 5G ist es, dass seine drei Leistungsparameter elementar wichtig für unterstützte, miteinander kommunizierende Mobilität sind. Aus diesem Grund sind die Auswirkungen auf die gesamte Verkehrs- und Verkehrsinfrastruktursektor immens.

Erst 5G macht es praktikabel möglich, Verkehr unter Realweltbedingungen durch Mobilfunk und die dabei übertragenen Daten zu unterstützen. Einige wichtige Beispiele für den Transportbereich:

• Deutlich stärker mit Kameras überwachte Verkehrswege. Dadurch können Unfälle und andere Staugefahren nahezu in Echtzeit an die zuständigen Stellen übertragen werden.
• Damit verbundene, umfassendere elektronische Verkehrssignalsysteme, welche ihrerseits eine optimierte Verkehrsflusslenkung erzielen.
• Eine enorm verbesserte Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug, wodurch zahlreiche Parameter, beispielsweise Standortangaben, Ladesäulenbelegung etc. übermittelt werden können.

Der wichtigste Effekt ist jedoch, dass nur 5G eine hinreichende Leistungsfähigkeit besitzt, um eine wirkliche Echtzeitkommunikation selbst größter Datenmengen zu ermöglichen. Dadurch stellt der Mobilfunkstandard die wichtigste Basis-Infrastruktur dar, die ein autonomes Fahren benötigt.

Dies setzt auf Kameras, RADAR und ähnliche Sensorwerte, die selbst im dichtesten Verkehr zwischen allen Fahrzeugen in der Nähe übermittelt werden.

Allerdings ist ein echtes autonomes Fahren, bei dem beispielsweise ein Fahrer nur ein „besserer Fahrgast“ ist, nur ein entferntes Ziel. Zeitlich deutlich näher ist eine massive Unterstützung des menschlichen Lenkers durch solche Daten. Sie sorgen auf den unteren Autonomie-Levels für ein „teilautonomes“ Fahren, welches Belastung und Unfallrisiko massiv reduziert.

Hier kommt hinzu, dass die Vernetzung eine größere Reichweite hat, als es jeder fahrzeugeigene Sensor haben könnte. So können beispielsweise RADAR- oder LIDAR-Sensoren verschiedener Fahrzeuge auf einem beliebigen Streckenabschnitt zusammengeschaltet werden und ihre Informationen untereinander austauschen.

Dadurch kann etwa ein LKW, der vor einem Stauende hinter einer Kuppe abbremsen muss, bereits nachfolgende Kollegen warnen, obwohl diese noch Kilometer entfernt sind.

5G und das Thema Lager-Robotik

Wenn erheblich mehr Daten in deutlich kürzerer Zeit übertragen werden, dann profitiert davon jede Anwendung, die zum effektiven Funktionieren sehr viele Daten in großer Geschwindigkeit benötigt.

Der in der Logistik wohl wichtigste Anwendungsbereich dafür ist die Robotik. Ganz gleich, ob es sich um solche Geräte handelt, die nur den Menschen unterstützen oder solche, die vollautonom agieren: Ohne 5G wären diese Techniken zumindest deutlich limitierter in ihrer Leistungsfähigkeit – und energiehungriger.

Nicht zuletzt muss hierbei auch der Faktor Sicherheit in einer sowohl von Menschen wie Robotern dominierten Lagerumgebung einbezogen werden. Mit herkömmlichen (Sensor-)Techniken besteht die reale Gefahr von Unfällen. Ganz ähnlich wie bei sensorbestückten, aber nicht kommunizierenden Fahrzeugen deshalb, weil in diesem Fall die Reichweite des Sensors auf den Erfassungsbereich des jeweiligen Roboters beschränkt ist.

Wenn aber in einer 5G-Umgebung alle Roboter eines Lagers miteinander „sprechen“, wird die Sicherheit für menschliche Mitarbeiter erhöht. Zudem ist es für diese dann möglich, sich natürlich zu bewegen und nicht nur z.B. bestimmte Streifen zu nutzen.

5G und Lieferdrohnen

Drohnentechnik hat in den vergangenen Jahren ebenfalls enorme Entwicklungssprünge absolviert. Was anfangs kaum mehr war als eine von klassischem Analogfunk menschlich gesteuerte Version des ferngelenkten Hubschraubers, ist längst zu einem der größten Hoffnungsträger, insbesondere für die B2C-Lieferlogistik, geworden.

Erst 5G ermöglicht ein wirklich autonomes Agieren solcher Drohnen. Zudem kann durch den ständigen Datenfluss in alle Richtungen dieses teure Gerät so effizient wie möglich verwendet werden. Etwa, indem eine Drohne andauernd ihre verfügbare Restenergie in Echtzeit übermittelt – äußerst wichtig, weil diese durch Wind- und andere Wetterbedingungen stark schwanken kann.

Zusammen mit einer angepassten KI kann so jederzeit neu (und autonom) geplant werden, wie die Drohne nach Ablieferung ihrer aktuellen Ladung weiter verfahren soll – zurück zum Aufladen, ein neues Paket zu einem nahewohnenden Kunden oder ein solches zu einem weiter entfernt residierenden Abnehmer.

5G und die Lieferkette

Bislang war hier vor allem von modernen Techniken zu lesen, die erst durch eine breitmaßstäbliche Verfügbarkeit von 5G denkbar sind. Tatsächlich jedoch ermöglicht dieser Mobilfunkstandard auch eine faszinierende Optimierung bestehender Vorgehensweisen.

Das beste Beispiel dafür ist die gesamte Lieferkette von Produkten und deren Transportbehältern. Erst 5G ermöglicht es, vom Lagerregal bis zum Kunden eine ständige Echtzeitinformation über Standort und weitere relevante Faktoren zu übermitteln.

So könnten sogar Seecontainer mit eigenen Hubs ausgerüstet werden, die wiederum mit den Systemen des Schiffes und beispielsweise Satelliten kommunizieren. Derart präzise können darauf basierend Liefer- und Produktionsketten deutlich besser an reale Bedingungen angepasst werden.

In diesem Fall kann 5G allein das gesamte System der Just-in-Time-Produktion auf ein vollkommen neues Fundament stellen. Eines, das keine Unwägbarkeiten mehr kennt, weil sämtliche Echtzeitwerte jederzeit verfügbar sind. Hierbei schließt sich überdies der Kreis zu einem weiteren Punkt:

5G und das Prozessmanagement

In der Logistik passiert es mit bisherigen Übertragungstechniken häufig, dass Bearbeitungsstationen urplötzlich umgestellt werden müssen, oder sogar gar nicht arbeiten können, weil urplötzlich und deutlich zu spät Verzögerungen publik werden.

Abermals kann 5G hier eine massive Wende bringen, weil es keine Unwägbarkeiten mehr gibt. Sobald irgendein Punkt der Prozesskette via 5G meldet, dass es zu einer Verzögerung kommt, können alle darauf aufbauenden Stationen auf eine andere Arbeit umschalten, die ohne Störung läuft.

Damit fällt mit 5G auch die letzte Hürde zu einer maximal effizienten Arbeit zwischen Fließband und Lager: Es ist jederzeit alles glasklar bekannt. Dadurch kann jederzeit ohne Zeitverzögerung nur das gemacht werden, was aktuell sowohl nötig wie möglich ist.

Zusammengefasst

Der Mobilfunkstandard 5G stellt auch für die Transport- und Logistikbranche die derzeit wichtigste vorstellbare Schlüsseltechnologie dar. Alles, was derzeit aus technischer Sicht mach- und sogar nur denkbar ist, fußt auf der gigantischen Datenübertragungskapazität dieser Technik.

Das bedeutet letztlich auch, dass 5G ein „Nadelöhr“ oder ein „Flaschenhals“ ist. Und je besser alle Beteiligten aufseiten der Netzbetreiber und der Politik hier zusammenarbeiten, desto schneller ist diese Engstelle überwunden.

Zwar ist 5G kein Allheilmittel für jegliches Problem. Wohl aber eines, das die derzeit drängendsten Problemstellungen auch in unserer Branche deutlich abmildern kann.