Waschmaschine, Auto, Mülltonne: Künftig wird (fast) alles ans Internet angeschlossen. Damit das Netz unter der Datenlast nicht zusammenbricht, haben Stuttgarter Forscher eine neue Technik mit entwickelt.
Stuttgart/Barcelona - Die Welt von morgen ist eine riesige Straßenkreuzung, in der es um jeden Zentimeter geht. Dutzende Autos fahren gleichzeitig ein und unbeschadet wieder aus, mit Manövern, die das menschliche Auge kaum erkennen kann. Sie alle fahren autonom, in Millisekunden kommunizieren und reagieren sie aufeinander, ohne dass der Fahrer eingreifen muss. Noch ist die Straßenkreuzung der Zukunft nur auf einem Video zu sehen. Ken Hu – Chef des chinesischen IT-Giganten Huawei – hat es vor kurzem auf der Mobilfunkmesse in Barcelona präsentiert. „Wir stehen erst am Anfang des Anfangs“, sagte er.
Selbstfahrende Autos, intelligente Kühlschränke, Roboter als Arbeitskollegen: Künftig ist alles mit allem vernetzt. Bis 2020 werden je nach Schätzung zwischen 20 und 100 Milliarden Geräte weltweit miteinander verbunden sein. Das sogenannte Internet der Dinge verändert nicht nur die Art und Weise, wie wir uns fortbewegen, kommunizieren, arbeiten oder einkaufen – es bringt auch das Internet selbst an seine Grenzen.
Die Datenautobahnen sind zu schmal geworden und die Wege zu unflexibel, um schnell und sicher durch die neue Online-Welt zu führen. Würden heute Dutzende Wagen über die Straßenkreuzung fahren, würde es demolierte Wagen und Verletzte geben. Deshalb muss das mobile Internet neu erfunden werden. Die Ingenieure nennen es 5G – die fünfte Mobilfunkgeneration. Ab 2020 soll sie zum Einsatz kommen.
Schlüssel zur Internet-der-Dinge-Welt
Schon bisher war die Geschwindigkeit rasant: Mit der zweiten Generation GSM konnte man telefonieren und Kurzmitteilungen schicken. UMTS ermöglichte den Siegeszug der Smartphones mit ihrem großen Datenhunger. Seit LTE lassen sich ruckelfrei Videos anschauen. 5G ist der Schlüssel zur Internet-der-Dinge-Welt. Die Geschwindigkeit erhöht sich wie nie zuvor: Künftig soll sich ein Spielfilm statt in sieben Minuten in ein paar Sekunden herunterladen lassen. Vor allem aber soll das Netz binnen einer Millisekunde reagieren – 50-mal schneller als bisher. Das kann über Leben und Tod entscheiden – wenn zum Beispiel das Assistenzsystem eines Autos den Fußgänger gerade noch rechtzeitig erkennt.
Auch deshalb sind sich Mobilfunkexperten sicher, dass 5G die Internetwelt revolutionieren wird – so auch Steve Mollenkopf, Chef des Chipherstellers Qualcomm: „Es wird Geschäftsmodelle geben, die uns Dinge liefern, die es noch nicht gibt. Die wir uns noch gar nicht vorstellen können“, sagt er.
Noch muss das Netz der Zukunft aber erst gebaut werden.
Weltweiter Wettlauf
Tod Sizer arbeitet bereits seit fünf Jahren daran und pendelt dafür zwischen den Bell Labs in Amerika und Stuttgart. Die Bell Labs sind eine der berühmtesten Forschungseinrichtungen weltweit. In ihnen wurden Transistor, Solarzelle und Laser erfunden, etliche Nobelpreisträger haben sie hervorgebracht. Inzwischen gehören sie zu dem Netzwerkausrüster Alcatel-Lucent, der zweitgrößte Forschungsstandort ist in Stuttgart-Zuffenhausen. 75 von 150 Beschäftigten aus Sizers Team arbeiten hier. „Das Internet der Zukunft muss verstehen, was ein Nutzer genau braucht – ob er eine SMS schreibt, surft oder eine neue Anwendung nutzt – und sich daran anpassen“, sagt Sizer. Nur so lasse sich das Internet schnell und sicher nutzen.
Sizer holt mit den Händen weit aus, um das Problem zu erklären: Der jetzige Standard LTE sei recht schnell, doch die Verbindung ins Internet baue sich zu langsam auf. Wer sich ein Video anschaue, könne das nicht verschmerzen – wer eine Kurznachricht schreibe, schon. Sizer führt die Hände mit einem Ruck zusammen: Im Internet der Dinge würden oft kleine Datenmengen übertragen, lange Reaktionszeiten seien ineffektiv und potenziell gefährlich, wenn es um die Reaktionszeit eines vernetzen Autos gehe.
Oettinger bläst zur Aufholjagd
Sizers Lösung ist ein neues System für die Übertragung von Daten per Funk. Im Mittelpunkt steht eine neue Wellenform, die das Buchstabenkürzel UF-OFDM trägt. Sie macht das Funknetz so flexibel, dass es sehr unterschiedliche Anwendungen gleichzeitig übertragen kann. „Wir möchten, dass unsere Erfindung der Kern von 5G wird“, sagt der Mann mit dem ausladenden Schnauzer „Aber die anderen werden auch ihre Vorschläge machen.“
Tatsächlich ist um das Internet der Zukunft ein weltweiter Wettlauf entbrannt. Wer wird die Standards definieren und sie am besten für sich nutzen können? Beim bisher schnellsten Standard LTE liegt Europa hinter Asien und den USA zurück. In Südkorea ist die Abdeckung doppelt so hoch wie in Deutschland. Auch deshalb bläst der neue Digitalkommissar der EU, Günther Oettinger, zur Aufholjagd. Man müsse aus europäischer Sicht einen einheitlichen Standard anbieten, der auch weltweit funktioniere, fordert er. Die heiße Phase für das Internet der Zukunft werde Ende dieses Jahres eingeläutet. „5G ist eine große Chance, mehr Wettbewerb, Wachstum und Arbeitsplätze für unsere Bürger zu schaffen.“
Von „Chancen“, gar von „Visionen“ spricht auch Tod Sizer. Man müsse doch nur an jene denken, die zur Jahrtausendwende auf die Welt kamen. „Ihr ganzes Leben waren sie mit Freunden über das Internet verbunden. Nie mussten sie mit den Eltern ein Telefon teilen. Für sie war immer alles und überall erreichbar“, sagt er. Diese Generation kenne keine Beschränkungen. „Das Spannende sind die Anwendungen, die das neue Internet bringen wird. Diese jungen Leute werden ein neues Twitter oder Facebook erfinden.“