5G-Mobilfunk: Vodafone startet Mobility Lab zur Autokommunikation

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Der Düsseldorfer Netzbetreiber schließt sich dem Aldenhoven Testing Center an, das die RWTH Aachen mit Partnern betreibt. Den Schritt ist ein Meilenstein zur Entwicklung von Techniken für die vernetzte Mobilität.

Der Mobilfunknetzbetreiber Vodafone hat am heutigen Mittwoch sein 5G Mobility Lab im nordrhein-westfälischen Aldenhoven eröffnet. Das Mobility Lab ist Teil des Aldenhoven Testing Center, einer Laborumgebung zur Entwicklung und Erprobung von Fahrzeugtechniken unter freiem Himmel, das die RWTH Aachen zusammen dem Landkreis Düren und mit Unterstützung von EU, Bund und dem Land Nordhein-Westfalen betreibt.

Das 400.000 Quadratmeter große Gelände bildet zahlreiche Straßenverkehrssituationen unter Alltagsbedingungen ab. Institutionen, die im Bereich der Mobilität forschen, können die Fahrbahnabschnitte anmieten und auch den Einsatz von Mobilfunk an Kreuzungen, auf Parkplätzen, auf der Autobahn, an Bergkuppen oder unter realen Wetter- und Straßenverhältnissen erproben.

Mit dem Düsseldorfer Netzbetreiber hat das Testting Center nicht nur einen namhaften Partner bekommen, sondern auch einen wesentlichen Baustein zur Forschung an vernetzten Fahrzeugen. Das Testzentrum steht zwar auch kleinen und mittelständischen Unternehmen zur Verfügung, aber um Fahrzeuge zu vernetzen, braucht man unter anderem auch eine Mobilfunkinfrastruktur. Die steuert nun Vodafone in Form seines 5G Mobility Lab bei. “Unser 5G Mobility Lab ist die Werkstatt für den Straßenverkehr von morgen. Mit Partnern aus allen Branchen bringen wir das vernetzte Auto der Zukunft hier schon heute auf die Straße”, sagte Vodafone Deutschland CEO Hannes Ametsreiter anlässlich der Eröffnung. “Gemeinsam legen wir hier den Grundstein für eine Welt mit weniger Unfällen und ohne Stau.”

Zum Start des 5G Mobility Labs hat Vodafone mit Automobilherstellern, Zulieferern und Forschungsgruppen den aktuellen Forschungsstand demonstriert: Autos erkennen so zum Beispiel Fußgänger auf der Straße schon dann, wenn sie für den Fahrer noch gar nicht sichtbar sind. Je nach Situation kann ein Auto mit diesen Informationen dann zum Beispiel automatisch und anstatt des Fahrers bremsen.

Straßenverkehr sicherer, komfortabler und effizienter

Vodafone führt an, dass täglich fast 63 Millionen Autos, LKWs und Busse auf den deutschen Straßen unterwegs sind und mangels ausreichender Sicherheitstechniken hohe Unfallzahlen zu verzeichnen sind. Rund 2,6 Millionen Mal habe es im vergangenen Jahr gekracht. Die Partner wollen in nun Aldenhoven branchenübergreifend und unter Alltagsbedingungen neue Verfahren entwickeln, die “den Straßenverkehr sicherer, komfortabler und effizienter” machen. Dafür steuert Vodafone zusammen mit Nokia, Huawei und Ericsson ein “hochmodernes, frei konfigurierbares Mobilfunk-Testnetz” bei.

Das ist freilich nur der Anfang, tatsächlich handelt es sich bei der Installation noch um ein LTE-Netz. Für den Anfang genügt das, denn auf LTE basierenden Mobilfunknetze eignen sich gut zum Beispiel zur Verkehrstelematik, bei der der Verkehrsfluss, Baustellen oder örtliche Wetterverhältnisse erfasst und zur Verkehrssteuerung verwendet werden können (Vehicle-to-Infrastructure). Für die unmittelbare Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug (Vehicle-to-Vehicle) eignet sich LTE konzeptbedingt noch nicht (unter anderem wegen zu langer Signallaufzeiten).

Fahrzeuge und Multicast-Gruppen

Daher will Vodafone das LTE-Netz bald zu einem 5G-Testnetz mit Geschwindigkeiten von maximal 10 Gigabit pro Sekunde und Latenzen unter 10 Millisekunden ausbauen. Die Automobilbranche und Wissenschaftler können so variable Mobilfunk-Szenarien im Straßenverkehr testen. Anlässlich der Eröffnung demonstrierte Vodafone im 4G-Netz beispielsweise, wie Störfälle nachgestellt werden, um bedarfsgerecht nur solche Fahrzeuge über einen Vorfall zu unterrichten, die örtlich benachbart sind (Geomessaging).

Dafür werden Fahrzeuggruppen netzwerkseitig zu Multicast-Gruppen zusammengefasst. Das Netz wertet von Fahrzeugen gemeldete Nachrichten aus und vervielfacht Störungsmeldungen über zum Beispiel Unfälle so, dass sie alle Fahrzeuge der örtlich zugehörigen Multicast-Gruppe empfangen. In anderen Szenarien entwickeln und testen Forschungsgruppen unter anderem selbstfahrende Autos (ZF), die Kommunikation von Fahrzeugen untereinander, mit Fußgängern, mit Ampeln und mit der gesamten Verkehrsinfrastruktur. Aus der Sicht des Fahrers sieht das laut Vodafone so aus: “Sie schauen durch LKWs hindurch und über Bergkuppen hinweg, warnen sich in Echtzeit gegenseitig vor Blitzeis, Aquaplaning oder Unwettern und parken fahrerlos ein.”

Freilich gründet nicht jede dieser Techniken auf Mobilfunknetzen. In einer Demonstration zeigten die Partner, wie sich Fahrzeuge über Standort und Bewegungsrichtung von Fußgängern auf der Strecke anhand von deren Smartphone-Signalen informieren lassen. Dafür setzen die Entwickler in Aldenhoven die WLAN-Technik 802.11p und eine spezifische App auf dem Smartphone ein – der Mobilfunk soll ähnliches erst noch lernen. Auch deshalb setzen die Entwickler ein WLAN-Netz mit 802.11p-Technik auf dem Testgelände ein. Aber viele Telemetriedaten erfasst das intelligente Netz sowohl per 11p als auch per LTE-Mobilfunk. Die per LTE langsamer eintreffenden Daten lassen sich bei weniger dringenden Anwendungen zur Bewertung der Plausibilität nutzen oder auch einfach als Backup.

Vernetzte Mobilität aus Nordrhein-Westfalen heraus

Nordrhein-Westfalens Ministerpräsident Armin Laschet misst dem Schritt von Vodafone große Bedeutung bei: “Wir wollen die Zukunft der vernetzten Mobilität aus Nordrhein-Westfalen heraus gestalten. Die Digitalisierung hat für die Landesregierung hohe Priorität. Deswegen wollen wir die Rahmenbedingungen schaffen für zusätzliche Investitionen in Höhe von sieben Milliarden Euro für den digitalen Wandel. Zudem werden wir in den nächsten fünf Jahren eine 5G-Strategie gemeinsam mit Wirtschaft und Wissenschaft entwickeln.”

Für das Testing Center und für Vodafone dürfte der Start des 5G Mobility Lab ein wichtiger Schritt sein. Freilich arbeiten viele Forschungsgruppen, Zulieferer und Netzbetreiber an der Fahrzeugvernetzung – und natürlich die Autobranche. Es wird spannend zu beobachten sein, wie sich IEEE 802.11p künftig durchsetzt und welchen Anteil der Mobilfunk an der Fahrzeugvernetzung letztlich haben wird. In Aldenhoven zumindest sind beide unverzichtbar. (dz)

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