HTWK-Professor Michael Einhaus verantwortet Planung, Betrieb und Optimierung der Netzinfrastruktur für 5G-Reallabor im Leipziger Nordraum
Autonom fahrende Kleinbusse, Echtzeit-Übertragung von Ultraschalldaten aus dem Rettungswagen heraus ins Krankenhaus oder automatisierte Überwachung des Flughafenzauns per Roboterhund – diese und viele andere Innovationen macht die 5G-Technologie möglich. Der Nordraum Leipzig mit seinen zahlreichen Unternehmen soll zur 5G-Modellregion entwickelt werden. Das vor wenigen Monaten unter Federführung der Universität Leipzig gestartete Projekt Trimodale 5G-Pionierregion Leipziger Nordraum (Tri5G) will die Anwendungsgebiete der 5G-Technologien hauptsächlich in der Automobilindustrie, der Express- und Mehrwertlogistik sowie im öffentlichen Personennahverkehr im Norden von Leipzig konzeptuell erfassen. Anfang Juli kam das Konsortium des im vergangenen Dezember gestarteten Forschungsprojekts zusammen. Die Projektbeteiligten stellten auf dem Gelände des DHL Drehkreuzes in Leipzig innovative Geräte und Fahrzeuge vor, deren Einsatz mit der 5G-Technologie in den nächsten drei Jahren untersucht werden soll.
„In der Tri5G-Modellregion Leipziger Nordraum, der von Logistikverkehr und Automobilproduktion geprägt ist, soll ein 5G-Forschungs- und Erprobungsnetz entstehen. Damit wollen wir professionelle industrielle sowie auch behördliche 5G-Kommunikationsdienste in einer öffentlichen Mobilfunkinfrastruktur und unter realen Bedingungen testen“, sagt Projektleiter Prof. Bogdan Franczyk vom Institut für Wirtschaftsinformatik der Universität Leipzig. Das Konsortium von Tri5G setzt sich aus 11 Kernpartnern aus der Wirtschaft, der öffentlichen Verwaltung und der Wissenschaft zusammen, darunter die HTWK Leipzig. Gemeinsam wollen sie bis Ende des Jahres 2024 insgesamt 14 Anwendungen testen, die 5G-Technologien erfordern. Diese wurden in die Kategorien „Vernetztes Fahren“, „Automatisierte Drohnen“ und „Tracking, Monitoring, IoT & Maintenance“ unterteilt.
HTWK Leipzig entwickelt Schnittstelle zwischen 5G-Netz und 5G-Anwendungen
Prof. Michael Einhaus von der Fakultät Digitale Transformation an der HTWK Leipzig ist für das Arbeitspaket „5G-Netz, Mobile Edge Computing & Betrieb“ verantwortlich. Dieses Arbeitspaket stellt die entscheidende Schnittstelle zwischen dem 5G-Netz und den im Projekt entwickelten 5G-Anwendungen dar. Seine Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte umfassen dabei die Planung, den Betrieb und die Optimierung der für das Projekt grundlegenden 5G-Netzinfrastruktur – von der Funkschnittstelle bis zur ins Mobilfunknetz integrierten Cloud-Infrastruktur.
Die Forschungsgruppe um Michael Einhaus ist spezialisiert auf die Entwicklung von Modellen für die anwendungsspezifische Vorhersage der Dienstgüte in 5G-Mobilfunknetzen. Dafür analysieren die Forschenden Netzdaten und kombinieren diese mithilfe von Maschinellem Lernen mit Simulationen und Messungen. Darüber hinaus erarbeitet die Forschungsgruppe Konzepte für die Automatisierung und Optimierung des Mobilfunknetzbetriebs, insbesondere im Bereich industrieller 5G-Campusnetze.
Diese 5G-Anwendungen sind geplant
Beim vernetzten Fahren liegen die Projekt-Schwerpunkte in der Automatisierung und Fernsteuerung von Fahrfunktionen sowie im Vernetzen von Fahrzeugen mit einer zentralen Infrastruktur via 5G. Getestet werden soll beispielsweise das autonome Fahren auf dem Flughafenvorfeld, etwa zur Schneeräumung auf den Landebahnen (mittels Platooning) und die Erprobung von autonomen Einparkfunktionen im Parkhaus des Flughafens.
Die Forschenden und Praxispartner wollen zudem herausfinden, ob sich der Einsatz von Drohnen zur Datenerfassung und automatisierten Auswertung eignet. Im Fokus steht die KI-gestützte Echtzeitdatenverarbeitung von Bildern aus Drohnenüberflügen, etwa zur Hangar-internen Inspektion von Flugzeugen auf Schäden an der Außenhaut.
In der Kategorie „Tracking, Monitoring, IoT & Maintenance“ wird untersucht, inwiefern der 5G-Mobilfunkstandard für die Outdoor-Echtzeitspositionserfassung geeignet ist. Einsatzgebiete sind beispielsweise das Erfassen von beladenen Transportmitteln auf dem Flughafenvorfeld, um die Be- und Entladung von Luftfrachtcontainer effizienter planen zu können oder die Datenübertragung aus dem Rettungsfahrzeug zur telemedizinischen Begutachtung.
Erste Arbeitspakete sind bereits gestartet. Zudem wird ab Juli 2022 die europaweite Ausschreibung für eine 5G-Netzinfrastruktur erwartet, welche die Grundlage für die Erprobungen der Anwendungsfälle bildet.
Diese Partner sind an der Tri5G-Modellregion beteiligt
„Trimodal“ steht sowohl für die im Projekt untersuchten Verkehrswege Straße, Schiene und Luft, als auch für die potenziellen Anwendergruppen der zu erforschenden Technologie aus Wissenschaft, Wirtschaft und öffentlicher Verwaltung. Für eine Vernetzung und die Nutzung der 5G-Technologie in unterschiedlichen Anwendungsbereichen wollen die im Konsortium vertretenen Unternehmen wie BMW, DHL Express sowie der Flughafen Leipzig-Halle zusammenarbeiten. An Tri5G sind kleine und mittelständische Unternehmen, Großkonzerne, wie auch Forschungseinrichtungen und die öffentliche Verwaltung beteiligt. Dazu gehören neben dem Konsortialführer, dem Institut für Wirtschaftsinformatik, auch das Innovation Center Computer Assisted Surgery (ICCAS) der Universität Leipzig sowie die HTWK Leipzig. Weitere Partner sind die TU Dresden, das Amt für Wirtschaftsförderung der Stadt Leipzig, das DHL Drehkreuz Leipzig, die L-Gruppe, BMW Group Werk Leipzig, die Kopernikus Automotive GmbH, der Flughafen Leipzig-Halle sowie die AIN GmbH. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr.
Autorin: Susann Huster, Universität Leipzig; redaktionelle Ergänzung durch Dr. Rebecca Schweier/HTWK Leipzig