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Wirtschaft

"Nach 5G kommt 6G"

Der fünfte Mobilfunkstandard ist noch nicht richtig ausgerollt, da wird schon an der nächsten Generation geforscht. Warum das notwendig ist - ein Gastbeitrag.

Foto: Tobias Sauer | ProBild Fotografie
Foto: Tobias Sauer | ProBild Fotografie © Tobias Sauer | ProBild Fotografi

In Deutschland stehen die Abiturprüfungen an. Sie öffnen das Tor für den weiteren Lebensweg und mehr noch als in anderen Jahren verlangen sie den Schülern alles ab. Nach Monaten des Homeschoolings und Wechselunterrichts befindet sich das Lernmaterial nicht mehr nur in den klassischen Schulheften, sondern vor allem auf digitalen Geräten wie dem Smartphone. Der Verlust des Gerätes wäre eine Katastrophe. Der Zugang zu Konsultationen und Vorbereitungen? Verschwunden. E-Mails und Telefonnummern der Lehrer? Nicht verfügbar. Notizen, Kalendereinträge und Absprachen? Erst einmal weg.

Vor zehn Jahren hätten wir uns kaum vorstellen können, wie eng unser persönliches Leben mit der Technik verwoben sein würde und welche Auswirkungen es haben könnte, wenn das Smartphone verloren geht. Dabei ist der Verlust eines Smartphones nur ein einfaches Beispiel für die Auswirkungen, die moderne Technologie auf uns haben kann. Die Wirkung von Fake News in sozialen Netzwerken kann weitaus gravierendere Folgen für die gesamte Gesellschaft haben. Und wie eng erst werden Technologie, Mensch und Gesellschaft in zehn Jahren verwoben sein?! Wir wissen es nicht. Aber wir sollten darauf vorbereitet sein. Deshalb hat die Forschung an 6G, der sechsten Generation des Mobilfunks, bereits begonnen. Weil aber die Technologie mit Mensch, Gesellschaft und Umwelt in Zukunft viel enger verwoben sein wird, können wir nicht mehr nur an der Technologie selbst forschen. 6G-Forschung muss auch bedeuten, die Technologie mit Umwelt, Mensch und Gesellschaft in Einklang zu bringen. Aber ein Schritt nach dem anderen:

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Erste Fakten sind schon geschaffen: Die Universität in Oulu (Finnland) war eine der ersten europäischen Universitäten, die rund um das Thema 6G ein großes Forschungsprogramm gestartet hat; das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat im April 2021 ein 6G-Forschungsprogramm mit einem Volumen von 700 Millionen Euro angekündigt; in Dresden fand Anfang Mai der zweite 5G++ Online Summit statt, eine Konferenz, bei der Vertreter aus Wissenschaftseinrichtungen und Industrie zusammenkamen, um sich über die neuesten Forschungsergebnisse und den Weg hin zu 6G auszutauschen.

Seit der ersten Generation des Mobilfunks, damals schlicht Autotelefon genannt, gab es alle zehn Jahre eine neue Mobilfunkgeneration. Die fünfte Generation (5G) ist die neueste Vertreterin in dieser Entwicklung. In der Vergangenheit waren die ungeradzahligen Mobilfunkgenerationen in erster Linie der Geschäftswelt von Nutzen: die erste Generation für Ärzte und Behörden, die dritte Generation UMTS mit dem Blackberry und dem Nokia Communicator für die Geschäftsleute, die unterwegs E-Mails bearbeiten wollten, und 5G für die Fabrikautomatisierung und Robotik im professionellen Bereich. Bei den geradzahligen Generationen ging es um den Nutzen für die breite Bevölkerung: drahtlose Telefonie überall mit GSM, und mit LTE dann das Internet überall auf dem Smartphone. Was wird uns also 6G zukünftig bringen?

6G wird uns das bringen, was bereits in der Industrie mit 5G Einzug hält: mobile Robotik und virtuelle Realität. Natürlich werden wir auch bei 6G wieder über höhere Datenraten und schnellere Downloads reden. Doch der eigentliche Vorteil von 6G ist die Steuerung von automatisierten Geräten und Einrichtungen über das Funknetz. Erste Tendenzen dieser Automatisierung im privaten Umfeld sehen wir schon heute:

In immer mehr Haushalten finden sich Staubsaugerroboter an Stelle von Handstaubsaugern, Rasenmähroboter ersetzenden Handrasenmäher, und auch das Kochen wird smarter und intelligenter mit vernetzen Küchenmaschinen. In zehn Jahren wird es vernetzte und intelligente Versionen von fast allen Konsumprodukten geben: Waschmaschinen, Geschirrspüler, Laufschuhe oder Skier. Darüber hinaus wird es viele neue Geräte geben, die uns unterstützen: in der Pflege, beim Putzen oder beim Einkauf.

Die notwendige Technologie entwickelt sich angetrieben durch die Kräfte des Marktes. Für Forschende ist diese Entwicklung großartig, denn sie bietet immer wieder herausfordernde Themen.

Doch die Zeiten sind vorbei, einfach nur voranschreiten, ohne nach links und rechts zu schauen. Die Ressourcen unseres Planeten sind begrenzt. Der gesellschaftliche Zusammenhalt ist fragil und schützenswert. Wir können nicht an 6G forschen, ohne über den Tellerrand der Ingenieurwissenschaften zu schauen, denn die Technologie beeinflusst mehr und mehr die Umwelt, unser persönliches Leben und die gesamte Gesellschaft.

Deshalb rücken neben der Technologie weitere Themen in den Fokus der Forschenden. Im großen EU-6G-Forschungsprojekt Hexa-X, an dem auch Forschende der TU Dresden mitarbeiten, wurden folgende drei Grundwerte für 6G definiert: Vertrauenswürdigkeit als Rückgrat der Gesellschaft, digitale “inclusiveness“ (d.h. die digitalen Technologien sollen allen Menschen zugänglich sein), und Nachhaltigkeit, um den CO2-Fußabdruck zu minimieren und effizient mit den Ressourcen umzugehen.

Ressourceneffizienz ist ein bekanntes Thema für die Dresdner Forschenden. Bereits seit 14 Jahren arbeiten Industrie und Wissenschaftseinrichtungen im Dresdner Spitzencluster CoolSilicon erfolgreich zusammen, um die Elektronik im wahrsten Sinne des Wortes „cooler“, also energiesparender, zu machen. So ist auch aus dieser Initiative heraus der Mobilfunk deutlich effizienter geworden.

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Mit Beginn der Forschungsarbeiten am Barkhausen Institut im Jahr 2018 sind wir in Dresden nun auch beim Thema Vertrauenswürdigkeit führend in der Forschung. Für 6G und die vielfältigen Anwendungen in unserem zukünftigen Alltag wird es entscheidend sein, ob das Internet selbst und auch die Waschmaschinen, Staubsaugerroboter, Pflegeroboter oder autonomen Fahrzeuge, die mit ihm verbunden sind, vertrauenswürdig sind oder nicht. Ein einfacher Stempel oder eine Prüfplakette werden nicht ausreichen, die Vertrauenswürdigkeit sicherzustellen und das Vertrauen der Nutzerinnen und Nutzer zu gewinnen. Völlig neue Konzepte für Hardware und Software müssen erforscht und entwickelt werden. Darüber hinaus müssen in bisher nicht gekannter Art und Weise die Technikwissenschaften mit den Geistes- und Sozialwissenschaften zusammenarbeiten. Denn noch nie waren Technik und Mensch derart eng verwoben, wie sie es in Zukunft sein werden. Diese Forschung an neuen Technologien in der Verantwortung für Umwelt und Gesellschaft braucht Zeit. Und deshalb müssen wir jetzt anfangen an 6G zu forschen, zehn Jahre bevor wir diese Technik inmitten der Gesellschaft erwarten.

Zu den Autoren: Professor Dr. Gerhard Fettweis ist Professor für Nachrichtentechnik an der Technischen Universität Dresden und Koordinator des 5G Lab Germany. Tim Hentschel ist Geschäftsführer des Barkhausen Instituts in Dresden.

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