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Innovationsprojekt
5G-TELK-NF

Der Aufbau eines 5G-Campusnetzes,

mit dessen Hilfe verschiedene

Anwendungen im Bereich 

des Automatisierten und Vernetzten

Fahrens und der Unbemannten

Luftfahrzeuge erprobt werden.

 
 

-TELK-NF

Mit Hilfe eines 5G-Campus-Netzes kann eine hohe Datenübertragungsrate gewährleistet werden, so dass diese neue Technologie einen hohen Nutzen für die Unmanned Aerial Vehicles (UAV) -Fliegerei und das Autonome und Vernetzte Fahren (AVF) haben wird.

 

Die in den Arbeitspaketen geplanten Tätigkeitsfelder werden sich auf verschiedene Szenarien (Inspektionen von Windkraftanlagen, Luftunterstützung bei Noteinsätzen, AVF auf der Autobahn, Bundes- oder Landstraßen) in den Anwendungsfeldern UAV-Fliegerei und AVF fokussieren. Eines der wesentlichen Ziele wird zudem der Aufbau eines kombinierten Leitstandes für die UAV-Fliegerei und das AVF sein, aus welchem die geplanten Tests geleitet werden sollen. Die hier genannten Anwendungsfälle werden auf dem ehemaligen Flugplatz in Leck sowie auf dem GreenTEC Campus in Enge-Sande in verschiedenen Umgebungen erprobt.

Unter dem Begriff „5G-Campusnetz“ wird ein geografisch begrenztes, lokales, für besondere Anforderungen wie industrielle Kommunikation, angepasstes Mobilfunknetz verstanden. Dank der 5G-Technologie und der Verwendung dedizierter Frequenzen kann es die höchsten Anforderungen an die Dienstqualität hinsichtlich Latenz, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Kommunikationsnetze erfüllen. Dies macht 5G-Campusnetze für Anwendungen in verschiedenen Industriebereichen attraktiv. Deshalb gelten sie als wichtiger Wegbereiter für die Fabrik der Zukunft und sind derzeit Gegenstand zahlreicher Medienberichte.

IMPRESSIONEN  DER  IM  PROJEKT  VERWENDETEN UAV´S:

LATEST SPECIALS

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Kopter X6

WOFÜR STEHT 5G-TELK-NF?

5G steht für die neue Mobilfunkgeneration, wobei TELK für die vier Gemeinden Tinningstedt, Enge-Sande, Leck und Klixbüll steht. Denn diese sind die Gemeinden, die in das Projekt, das dem AVF sowie dem Betrieb von UAV dienen soll, eingebunden sind.

 

NF steht für die Örtlichkeit des Vorhabens, welches in Nordfriesland (NF) auf dem GreenTEC Campus in Enge-Sande und auf dem ehemaligen Militärflugplatz in Leck ausgeführt wird.

 BMVI-Förderung

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Auch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) setzt auf das Projekt 5G-TELK-NF und unterstützt das Vorhaben im Rahmen der Förderrichtlinie mit 3,9 Millionen Euro

Die Bundesregierung hat über die Bundesnetzagentur die 5G Frequenzen versteigert und mit den Einnahmen ein Förderprogramm für innovative 5G Projekte aufgelegt. Nachdem vor einem Jahr das Projekt bereits mit 100.000 Euro zur Durchführung einer Machbarkeitsstudie gefördert wurde, wurden nun noch einmal bundesweit 10 herausragende Projekte zur weiteren Förderung ausgewählt - darunter auch das Projekt 5G-TELK-NF. Erfahren Sie hier mehr zum "5G Innovationswettbewerb im Rahmen der 5x5G-Strategie" und den verschiedenen Projekten auf den Seiten des BMVI.

 

UNSERE PARTNER

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FAQ´s

Was ist das Ziel des Projekts?

Hauptziel bis Ende 2023 ist die Erforschung des Mehrwerts eines 5G-Campus-Netzes für Anwendungen des autonomen und vernetzten Fahrens (AVF) und des unbemannten autonomen Fliegens (UAV), nach Möglichkeit unter realen Bedingungen. Dabei werden am ehemaligen Flugplatz Leck (die Konversionsfläche) Anwendungsfälle des AVF (insb. Autobahnszenarien), u.a. durch das Kraftfahrt-Bundesamt (KBA), und des UAV (u.a. Unfall-Live-Unterstützung) getestet. Ergänzend dazu sollen auf dem Testgelände des GreenTEC Campus (GTC) in Enge-Sande weitere Anwendungsfälle des AVF (Szenarien: Bundes-, Land- sowie Kreisstraße) sowie Windkraftanlagen- und Hochspannungsmast-Inspektionen mit Drohnen erprobt werden. Ein zentraler Bestandteil der Erprobung beider Anwendungsfelder wird der Aufbau eines kombinierten Leitstandes zur Nutzung in beiden Themengebieten sein.

Wo wird das Projekt durchgeführt?

Das Projekt wird in den Gemeinden Tinningstedt, Enge-Sande, Leck und Klixbüll (Nordfriesland) umgesetzt. Einerseits werden am ehemaligen Militärflughafen in Leck und anderseits am Privatgelände des GreenTEC-Campus in Enge-Sande, die Anwendungsfälle des autonomen AVF und der UAV-Fliegerei getestet.

Wie kann ich als Bürger/in an dem Projekt partizipieren?

5G-Themen sind sehr aktuelles Thema in der Medienlandschaft und Social Media und beschäftigt die Bürger/innen. Wir empfinden die Einbeziehung der Bürger/innen wichtig, einerseits um Informationsbedarfe zu decken und andererseits um Bedenken ernst zu nehmen. Um diesen Dialog zu fokussieren haben wir mit der Universität zu Lübeck einen kompetenten Partner, um die Bürger/innen abzuholen und deren Kommunikationsbedarfe zu berücksichtigen. In diesem Sinne führen wir Befragungen und Interviews mit Anwohnerinnen und Anwohnern aus Enge-Sande, Leck, Klixbüll und allen weiteren Personen aus diesem Einzugsgebiet. Wer Interesse hat, an diesen Befragungen teilzunehmen, kann uns gerne kontaktieren.  

Was ist 5G?

5G steht für die fünfte Generation der mobilen Kommunikation. Diese nächste Generation der Technologie verspricht den Verbraucherinnen und Verbrauchern schnellere Datenraten mit geringeren Latenzzeiten oder Verzögerungen bei der Übertragung von Daten. Außerdem verspricht sie mehr Kapazität für ein effizienteres Netzwerk. 5G wird mit Blick auf die Flexibilität entwickelt, um zukünftige Dienste und Anwendungen zu unterstützen, die es heute vielleicht noch gar nicht gibt.

Im Gegensatz zu den vorherigen Netzgenerationen ist 5G nicht nur für die Verwendung durch Personen gedacht, sondern zielt insbesondere auch auf die Kommunikation von Maschinen untereinander ab. Im Projekt ist dieses insbesondere beim autonomen Fahren der Fall.

Wie unterscheidet sich 5G von 4G?

Die 5G-Technologie bietet höhere Datengeschwindigkeiten mit weniger Verzögerung als 4G, das manchmal auch als LTE bezeichnet wird. Einige 5G-Dienste werden Abdeckungsbereiche mit bis zu 100-mal schnelleren Datengeschwindigkeiten und nahezu sofortiger Reaktionszeit bereitstellen. Zum Beispiel kann es mit 4G fast sechs Minuten dauern, einen Spielfilm herunterzuladen. Mit 5G kann derselbe Film in nur 15 Sekunden heruntergeladen werden. Technisch gesehen liegen die aktuellen 4G-Geschwindigkeiten bei etwa 12-36 Megabyte pro Sekunde (Mbps), während 5G-Dienste voraussichtlich Geschwindigkeiten von bis zu 300 Mbps oder mehr unterstützen werden.

Wie werden Risiken der 5G-Technologie und der Anwendungen im Projekt berücksichtigt?

Der 5G-Ausbau in Deutschland schreitet voran und auch mögliche Risiken werden dementsprechend  in den Nachrichten kommuniziert. Auch wir beim Projekt berücksichtigen diese Risiken. Einerseits sollen technische Risiken in Verbindung mit dem autonomen Fahren und Fliegen gerade durch das 5G-Projekt getestet und analysiert werden - z. B. die Übertragungssequenzen und Kommunikation der autonomen Fahrzeuge. Andererseits möchten wir die Bevölkerung durch Interviews und Befragungen abholen und analysieren, welche Risiken und Bedenken bestehen. Bei Interesse an einer Teilnahme melden Sie sich gerne bei uns unter 04662 61 477 65. 

Gesundheitliche Risiken werden momentan von der Forschung untersucht. Diese Ergebnisse berücksichtigen wir bei unserem Projekt. Die verstärkte Nutzung von Hochfrequenzfeldern, insbesondere für das 5G-Mobilfunknetz, hat in der Öffentlichkeit Besorgnis über mögliche schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit ausgelöst. Die Strahlungswerte von 5G-Technologien liegen unter den Grenzwerten der „Internationalen Kommission zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung“ (ICNIRP). Studien (https://www.nature.com/articles/s41370-021-00297-6) zeigen wenig Hinweise bezüglich gesundheitlicher Auswirkungen, einschließlich Krebs, Fortpflanzung und andere Krankheiten. Diese Überprüfung ergab keine bestätigten Hinweise, dass schwache HF-Felder über 6 GHz, wie sie vom 5G-Netz verwendet werden, für die menschliche Gesundheit gefährlich sind.

Wie schnell wird das 5G-Campusnetz fertig sein?

Bereits im Jahr 2021 sollen erste im Projekt genannte Bereiche mit einem 5G-Campusnetz abgedeckt werden. Im Jahr 2022 soll der Aufbau des 5G-Campusnetzes abgeschlossen sein, so dass alle geplanten Anwendungsfälle spätesten in 2022 erprobt werden können.

Wird das 5G-Campusnetz auch von Privatpersonen nutzbar sein?

Ein Campusnetz ist eine Kombination aus privatem und öffentlichem Netz, jedoch unternehmensbezogen auf Firmen- oder Universitätsgelände. Als private Nutzerin oder privater Nutzer gibt es zum jetzigen Zeitpunkt keinen Zugang zu dem 5G-Netz in Leck oder Enge-Sande. Für mehr Informationen über mögliche Zugänge zu weiteren 5G-Netzen in diesen Regionen kontaktieren Sie bitte Ihren jeweiligen Mobilfunkanbieter. 

Was ist autonomes und vernetztes Fahren?

Autonomes Fahren bezieht sich in der Regel auf selbstfahrende Fahrzeuge oder Transportsysteme, die sich ohne den Eingriff eines menschlichen Fahrers bewegen. Im Jahr 2014 hat SAE International (Society of Automotive Engineers) den Standard J3016 (https://www.sae.org/standards/content/j3016_201806/) veröffentlicht, um die verschiedenen Entwicklungsstufen bis hin zu vollständig autonomen Fahrzeugen zu definieren. Die Stufen für autonomes Fahren reichen von Level 0 (keine Automatisierung) bis zu Level 5 (volle Fahrzeugautonomie). Je autonomer oder vernetzter, desto intelligenter die Sensorik. Doch es geht nicht nur darum, dass sich automatisierte und vernetzte Fahrzeuge selbst in Bewegung setzen können. Auch in Zukunft wird die Sicherheit des Fahrzeugs und des Fahrers oberste Priorität haben, doch auch der Komfort der Passagiere wird noch wichtiger werden.

Autonomes Fahren kann noch mit dem vernetzten Fahren (Car-to-X oder V2X-Technologie) ergänzt werden. Hierbei kommunizieren Fahrzeuge und Komponenten miteinander, um Informationen des Verkehrs mit anderen zu teilen. Hierbei können sich die Fahrzeuge untereinander austauschen oder die Informationen werden an einer Leitstelle gesammelt und miteinander verknüpft, für eine erhöhte Sicherheit oder Optimierung der Daten.

Stufen des autonomen Fahrens

Level 0: Das automatisierte System gibt Warnungen aus und kann kurzzeitig eingreifen, hat aber keine dauerhafte Fahrzeugkontrolle. Die Fahrer/innen fahren eigenständig, auch wenn Systeme, zum Beispiel ABS, sie dabei unterstützen.

Level 1: ("hands on"): Fahrerin oder Fahrer und das automatisierte System teilen sich die Kontrolle über das Fahrzeug. Beispiele hierfür sind Systeme, bei denen die Fahrerin oder der Fahrer die Lenkung steuert und das automatisierte System die Motorleistung steuert, um eine bestimmte Geschwindigkeit beizubehalten (Tempomat) oder die Motor- und Bremsleistung, um die Geschwindigkeit beizubehalten und zu variieren (adaptiver Tempomat). Die Fahrerin oder der Fahrer muss jederzeit bereit sein, die volle Kontrolle wieder zu übernehmen.

Level 2: ("hands off"): Das automatisierte System übernimmt das Beschleunigen, Bremsen und Lenken über das Fahrzeug. Der/die Fahrer/in muss das Fahren überwachen und jederzeit bereit sein, sofort einzugreifen, wenn das automatisierte System nicht richtig reagiert. Das Kürzel "Hands off" ist nicht wörtlich zu nehmen - der Kontakt zwischen Hand und Lenkrad ist während der Fahrt erforderlich, um schnellstmöglich eingreifen zu können. Ein gängiges Beispiel ist der adaptive Tempomat, der auch die Technologie des Spurhalteassistenten nutzt, so dass der/die Fahrer/in lediglich das Fahrzeug überwacht.

Level 3: ("eyes off"): Der/die Fahrer/in kann seine/ihre Aufmerksamkeit von den Fahraufgaben abwenden. Das Eingreifen des/der Fahrers/Fahrerin wird in diesem Level nochmals reduziert auf eine vom Hersteller definierte Reaktionszeit. D. h., wenn das Fahrzeug den/die Fahrer/in auffordert einzugreifen, doch hauptsächlich übernimmt das Fahrzeug Situationen, die eine sofortige Reaktion erfordern, wie z. B. eine Notbremsung.

Level 4: ("mind off"): Wie Level 3, jedoch ist keine Aufmerksamkeit des/der Fahrers/Fahrerin mehr für die Sicherheit erforderlich, d. h. der/die Fahrer/in kann gefahrlos schlafen gehen oder den Fahrersitz verlassen. Das Selbstfahren bezieht sich jedoch auf räumlich begrenzte Bereiche oder besondere Umstände. Außerhalb dieser Bereiche oder Umstände muss das Fahrzeug in der Lage sein, die Fahrt sicher abzubrechen, z. B. abzubremsen und das Auto zu parken, wenn der/die Fahrer/in die Kontrolle nicht wieder übernimmt.

Level 5: ("Lenkrad optional"): Es ist überhaupt kein menschlicher Eingriff erforderlich. Ein Beispiel wäre ein Roboterfahrzeug, das jederzeit auf allen Arten von Oberflächen und Verkehrssituationen und unter allen Wetterbedingungen arbeitet.

Wo dürfen solche Fahrzeuge derzeit fahren?

Nach derzeitiger Rechtslage dürfen hochautomatisiert oder autonom fahrende Fahrzeuge ohne Begleiter/in nur auf Privatgelände fahren, da dort die Straßenverkehrsordnung nicht gilt. Einsätze sind darüber hinaus dort möglich, wo die Rahmenbedingungen den Anforderungen der Straßenverkehrsbehörden für den Einsatz solcher Fahrzeuge genügen und eine Ausnahmegenehmigung erteilt wird. Mit der heutigen Gesetzeslage wird ein Einsatz auf öffentlichen Straßen grundsätzlich nur möglich, wenn ein/e Fahrzeugführer/in das Fahrzeug jederzeit übernehmen kann. Der im 5G-TELK-NF Projekt entwickelte Leitstand soll diese Aufgabe in Zukunft übernehmen.

Was ist UAV-Fliegerei?

UAV steht für unbemanntes autonomes Fliegen bzw. unmanned areal vehicle oder umgangssprachlich auch “Drohne” genannt. UAVs sind ein Bestandteil eines unbemannten Luftfahrtsystems (UAS), zu dem zusätzlich eine bodengestützte Steuerung und ein System zur Kommunikation mit dem UAV gehören. Der Flug von UAVs kann unter Fernsteuerung durch eine/n menschliche/n Bediener/in - Remote-Piloted Aircraft (RPA) - oder mit verschiedenen Graden der Autonomie, wie z. B. Autopilot-Unterstützung, erfolgen.

Im Vergleich zu bemannten Flugzeugen werden UAV für Missionen eingesetzt, die für Menschen zu "langweilig oder gefährlich" sind oder der Einsatz von Menschen ein rentables Geschäftsmodell unmöglich machen. Während UAV ursprünglich vor allem im militärischen Bereich eingesetzt wurden, finden sie heute immer mehr Anwendung im zivilen Bereich, wie z. B. Luftaufnahmen, Produktlieferungen, Landwirtschaft, Polizeiarbeit und Überwachung, Infrastrukturinspektionen, Wissenschaft oder Drohnenrennen.

Welche Unternehmen und Partner sind beteiligt?

  • EurA AG: Leitung und Koordination des Projektes

  • GreenTEC Campus GmbH: Testgelände für innovative Projekte, autonome Mobilität und erneuerbare Energien. 5G-Netz-Aufbau ab 2021

  • Hanseatic Aviation Solutions GmbH: Aufbau und Adaption der Drohne für die Anwendungsfälle

  • Ibeo Automotive Systems GmbH: Aufbau und Adaption der Fahrzeuge für die Anwendungsfälle

  • Hanke Konsek – Ingenieurbüro: Projektleitung für die Entwicklung und den Aufbau einer kombinierten Leitstelle für die Überwachung und Steuerung von UAV und AVF, zusammen mit der Leichtwerk Research GmbH

  • Leichtwerk Research GmbH: Entwicklung und Aufbau einer kombinierten Leitstelle für die Überwachung und Steuerung von UAV und AVF

  • MB+Partner: Entwicklung und Aufbau automatisches Start- und Landesystem (REALISE) für den hochautomatisierten und schnellen Einsatz von Starrflügler-UAV, zusammen mit Nordwig Werkzeugbau GmbH und der RWTH Aachen

  • Nordwig Werkzeugbau GmbH: Aufbau REALISE

  • RWTH Aachen: Unterstützung bei der REALISE Flugsystemdynamik

  • Universität zu Lübeck: Akzeptanzforschung

  • Technische Hochschule Lübeck: Modellierung und Planung der 5G-Netzinfrastruktur, Untersuchungen zur IT-Sicherheit der Anwendungen

  • Christian-Albrechts-Universität zu Kiel: Prüfung und Definition von Recht und Regulierungen in den Bereichen 5G-Netz, autonomes Fahren und unbemanntes Fliegen

  • OffTEC GmbH: Anwender für Inspektionen der Windkraftanlagen

Assoziierte Partner:

  • Kraftfahrt-Bundesamt: Tests der autonomen Funktionen in den Fahrzeugen (Typgenehmigung und Marktüberwachung)

  • Breitbandnetz GmbH & Co. KG

  • Gemeinde Enge-Sande

  • Gemeinde Klixbüll

  • Gemeinde Leck

  • Gemeinde Tinningstedt

 

NEWS

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