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Folgen für die industrielle Vernetzung

Zu den allemal vermeidlichen Störern im Funk gehören Schwarzsender - also Sendeanlagen, die in einem Frequenzband senden, welches für diese Art der Geräte hierzulande nicht erlaubt ist, oder Anwendungen, die generell nicht erlaubt sind. "Natürlich gibt es in Deutschland auch eine gewisse Anzahl von Schwarzsendern", erklärt Markus Schreiber von der Bundesnetzagentur. "Das haben wir eigentlich in allen Bereichen. Es gibt Repeater, die nicht zulässig sind im Mobilfunk. Es gibt Jammer, die einfach nur stören sollen."

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Die Bundesnetzagentur geht laut Schreiber regelmäßig mit präventiven Maßnahmen gegen solche Schwarzsender vor und versucht zu verhindern, dass solche Geräte überhaupt auf den Markt und in Umlauf kommen. "Andererseits gucken wir natürlich auch in der Fläche und versuchen, diese Störsender zu finden. Das kann anlassbezogen sein, indem wir konkrete Hinweise haben, dass diese Störsender eben auch Störungen verursachen." Wobei es sich, macht Markus Schreiber klar, im rechtlichen Sinne nicht um eine Störung handelt, sondern vielmehr um eine unerlaubte Nutzung des jeweiligen Spektrums ohne Bezahlung.

Verbotene Kanäle

Als Beispiel führt er WLAN an: "Wir sind in den letzten Jahren sehr aktiv gewesen im Bereich von WLAN-Nutzung in einem Kanal, der in Deutschland nicht betrieben werden darf. Das ist der Kanal 14 im 2,4-GHz-Bereich." Erlaubt ist der eigentlich weltweit nur in einer Region weit entfernt von Europa. "Man findet aber", so Schreiber weiter, "sehr, sehr viele Nutzungen auf diesem Kanal."

Die Mehrzahl der Betreiber solcher WLAN-Sender wisse in der Regel gar nicht, dass das Gerät den Kanal 14 nutzt. Die Betreiber würden sich meist über unerwartet gute Leistung und Störungsfreiheit freuen. Bisher habe man circa 1.800 Geräte gefunden, die außer Betrieb genommen wurden.

Ein anderer wichtiger Punkt ist das Internet der Dinge. Lange hieß es, bis zum Jahr 2020 würden rund 50 Milliarden Geräte im IoT vernetzt. Die Zahl basierte unter anderem auf einem White Paper aus dem Hause Cisco. Später prognostizierte beispielsweise IBM die Zahl der IoT-Geräte auf eine Trillion Geräte im Jahr 2015. Schon 2016 korrigierte die IEEE die Schätzungen und bezifferte die Zahl der IoT-Geräte im Jahr 2016 auf "nur" ungefähr 6,4 bis 9 Milliarden, die sich vor allem in Industrieländern ballen. Wie hoch die Zahl aktuell genau ist, lässt sich nur schwer beziffern.

Sicher ist: Es sind Milliarden von vernetzten Geräten - von vergleichsweise simplen Zugangskontrollen über vernetzte Automaten, Fahrzeuge, Roboter bis hin zu ganzen Fertigungsstraßen - und ein großer Teil funkt in den frei nutzbaren ISM-Bändern. Zwar dürften gerade Industrieanlagen relativ verschont bleiben von der Vielzahl an Funkverbindungen, wie sie in städtischen Ballungszentren zu finden sind, dennoch sind Störungen nicht ausgeschlossen.

"In dem Moment, wo ich meine Kommunikation in diesen Bändern betreibe", sagt Dominic Schulz vom Heinrich-Hertz-Institut in Berlin, "kann ich mir nie sicher sein, ob nicht eventuell jemand anderes noch in diesem Bereich gerade unterwegs ist." Das kann bezogen auf das Szenario Industrie schon ein Mitarbeiter sein, der eine Bluetooth-Verbindung zwischen Kopfhörer und Handy aufgebaut hat. "Oder jemand hat sich einen Hotspot aufgespannt, weil er gerne mit dem Kollegen noch ein paar Daten teilen möchte. Und das sind natürlich Sachen, die kritische Produktionsprozesse stören können", so der Ingenieur.

Ein Schweißgerät, ein elektromagnetisches Feld

Im industriellen Umfeld drohen Störungen auch durch die dort eingesetzten Maschinen und Anlagen. Dominic Schulz berichtet: "Es ist eben so, dass gerade in Fabriken in der Produktion natürlich auch elektromagnetische Störungen entstehen können, wenn zum Beispiel ein Motor startet oder ein Schweißgerät anfängt zu schweißen. Da entstehen sehr starke elektromagnetische Felder." Diese können Funkverbindungen auf breiter Basis stören.

"Gerade bei kritischen Kommunikationsprozessen ist das natürlich ein No-Go", so Schulz. Entsprechend wird in manchen Bereichen der Produktion auf funkbasierte Lösungen bei der Übertragung von kritischen Daten verzichtet. Oder es wird auf spezielle Verfahren wie das Echo-Ring-Protokoll gesetzt, das auch im Falle von Störungen unterbrechungsfreie Kommunikation garantieren soll.

Von solchen hoch spezialisierten Verfahren abgesehen werden auch in der Industrie die bereits genannten Verfahren zur Minimierung von Störungen wie Frequency Hopping oder Beamforming eingesetzt. Sören Peik von der Hochschule Bremen: "Das Gros dieser Geräte funkt auf diesen unlizenzierten Bändern, die benutzen das Wi-Fi-Protokoll oder Bluetooth oder Zigbee und Lora und wie sie alle heißen, die alle gemeinsam haben, dass sie aktiv versuchen, immun gegen Störungen anderer zu sein." Nur so sei es möglich, dass die Vielzahl an Geräten zusammen im unlizenzierten Frequenzband aktiv sei.

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 Ein Sorgenkind sind die Elektronik-ImporteZu viel IoT, Bluetooth und Wi-Fi stört massiv 
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tritratrulala 28. Jul 2020 / Themenstart

Mich stören regulatorisch vor allem die überbordenden Forderungen der Mobilfunk...

FreiGeistler 28. Jul 2020 / Themenstart

Radioteleskope horchen doch nur?

chefin 28. Jul 2020 / Themenstart

naja, es gibt halt kein 0 oder 1 in diesem Bereich. Es gibt ein breites Spectrum an...

chefin 28. Jul 2020 / Themenstart

Was sollen 6G Frequenzen sein? 4G, 5G, 6G sind Sendeprotokolle, die grundsätzlich...

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