Topcon-Technologien im Feldversuch für autarkes 5G-Baustellennetz

Ein wichtiger Schritt: Die Maschinen lassen sich via autarkem Campus-OS-Netzwerk über Sitelink fernwarten. (Bild: Topcon Positioning Deutschland)

Im Rahmen des Forschungsprojekts Campus OS hat Topcon mit Projektpartnern den ersten Feldversuch für ein autarkes 5G-Baustellennetz unlängst erfolgreich abgeschlossen.

Topcon Deutschland Positioning mit Hauptsitz in Hamburg ist als alleiniger Vertreter der Bauwirtschaft einer von 22 Partnern des Leitprojekts Campus OS des Bundesministeriums für Wirtschaft und Umwelt. Der Test fand auf dem Gelände des Topcon-Partners AP Deutschland statt.

Neben der Übertragung der Korrekturdaten von einer Basisstation zu Baumaschinen und Rovern gelang es dem Team, über einen mittels Starlink eingerichteten Neutral Host mit dem Topcon-Baustellenmanagement-System Sitelink Daten auszutauschen und die Maschinensteuerung fernzuwarten. Zahlreiche Projektpartner führten umfangreiche Netzmessungen unter Praxisbedingungen durch, um die Qualität des autarken Netzwerkes zu bestätigen.

Der erreichte Meilenstein des Feldversuchs bestand sowohl in dem autarken 5G-Netzaufbau als auch in der externen Kommunikation mit dem Satelliten-Netzwerk Starlink. Auf diese Weise wurden öffentliche Netze umgangen, die im Zweifelsfall für Baustellen keine ausreichende Netzabdeckung bieten können und damit die Übertragung von wichtigen Daten an entscheidenden Stellen im Workflow nicht gewährleisten.

Frei kommunizieren ohne öffentliches Netz

Ein autarkes Netz eröffnet dagegen völlig neue Möglichkeiten. So können Planungsdaten aus dem Büro direkt auf die Baumaschine gespielt werden, die das Planungsmodell dann über eine Maschinensteuerung umsetzt. Komplett unabhängig von öffentlichen Netzen, garantiert die 5G-Technologie eine nahtlose Maschine-zu-Maschine-Kommunikation mit Datenübertragungs-Geschwindigkeiten, die bis zu zehnmal höher sind als bei 4G. Campus-Netze sind dabei immer geografisch begrenzt. Sie können zum Beispiel innerhalb einer Fabrikhalle oder eben auf einer Baustelle betrieben werden.

Mit den 5G-Antennen auf einem eigens angefertigten Mast, der so etwa auch auf einem Baucontainer platziert werden kann, ist die Netzabdeckung in alle Richtungen gewährleistet.

In autarken 5G-Baustellennetzen sehen die Partner eine Schlüsseltechnologie für die Baustelle der Zukunft. Topcon deckt hier die Baustellenvernetzung ab. Mit Campus-OS-Netzen soll die flüssige und unterbrechungsfreie Überwachung von Baustellen in Echtzeit sowie die Vernetzung aller auf Baustellen im Einsatz befindlichen Sensoren und Baumaschinen gelingen. Als Ergebnis des Projektes entsteht ein Katalog zur Umsetzung eines autarken Baustellen-Netzes ohne externe Hilfe. Dieser Katalog führt zum Beispiel auf, welche Hardware zum Aufbau der Netzarchitektur wichtig ist.

Das Leitprojekt des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz ist eingebettet ins Technologieprogramm „Campusnetze auf Basis von 5G-Kommunikationstechnologien“. Gestartet wurde es Anfang 2022 und läuft bis 2025. Hürden sind aktuell noch die begrenzte Verfügbarkeit der 5G-Technologie und die hohen Kosten der Implementierung. Unabhängig davon, ist die auf autarken Campus-OS-Netzen basierende Baustelle 4.0 durch diesen ersten Feldversuch der technischen Umsetzung einen großen Schritt näher gekommen.