Breitband-Funk steuert Fabriken

„WIR ARBEITEN HIER MIT BIS ZU 15 LEUTEN an der Ultra-Breitband-Technik“, sagt Dirk Heberling, Abteilungsleiter Informations- und Kommunikationssysteme bei der Firma IMST im nordrhein-westfälischen Kamp-Lintfort. Sie entwickelt Sender und Empfänger für die Telekommunikationsbranche. Mit der neuen Technologie will der Experte in Zukunft auch extrem verwinkelte Fabrikhallen ausleuchten – ohne den bisher nötigen riesigen Kabelsalat. Er ist sich sicher: „In zwei bis drei Jahren sehen wir die ersten Lösungen.“ Und Christoph Mecklenbräuker, Projektleiter am Forschungszentrum Telekommunikation Wien, meint: „Im industriellen Umfeld kann man Ultra Wideband (UWB) zur Steuerung von Industrierobotern und zur Abfrage von Sensordaten einsetzen.“

Was die Funktechnik-Experten heute in freudige Aufregung versetzt, ist eigentlich eine ganz alte Technologie. Schon seit 30 Jahren gibt es die Idee, ein „Pulsradio“ zu entwickeln. Jeder Puls dauert dabei nicht länger als eine Milliardstelsekunde, wie bei einem ultraschnellen Morse-Code enthält die Abfolge der Pulse die zu übertragende Information. Doch erst seit drei Jahren, seitdem leistungsstarke Minichips immer preiswerter geworden sind, wird verstärkt an der kommerziellen Verwertbarkeit geforscht. Nur die Militärs auf der ganzen Welt nutzen heute schon Ultra- Wideband-Technik, um verdecktes Terrain zu erkunden, Minen zu suchen, als Bewegungsmelder durch Mauern hindurch, für Bodenradar und zur Ortung von Menschen.

Stör- und abhörsichere Technik

Die Vorteile der UWB-Technologie: Sie übermittelt extrem kurze Energie-Impulse in einem sehr breiten Frequenzspektrum, nahe am Rauschen, wobei die dabei verbrauchte Energie extrem gering ist. Die breitbandige Datenübertragung ist stör- und weitgehend abhörsicher, da die kurzen Impulse nur schwierig abzufangen sind. „In Industrieumgebungen können Sie sonst ja noch nicht einmal ein schnurloses Telefon benutzen“, sagt Heberling. Das System bietet zudem die Möglichkeit, selbst in geschlossenen Räumen eine bestimmte Position zu bestimmen. Die Funksignale belegen dabei sehr große Frequenz-Bandbreiten von mindestens 500 Megahertz. Dadurch werden Übertragungsraten von mehr als hundert Megabit pro Sekunde möglich.

Zum Vergleich: Bluetooth schafft nur einen Megabit pro Sekunde. UMTS ermöglicht zwar erheblich mehr als herkömmliche Handy-Netze, doch die theoretisch mögliche Datenübertragungsraten endet bei zwei Megabit pro Sekunde, und auch bei Wireless-LAN liegt der Wert heute lediglich bei 54 Megabit pro Sekunde. Größter Nachteil von UWB: Die Signale können nur über eine Distanz von zehn bis 20 Metern übertragen werden. Doch für die Ansteuerung von Robotern in verwinkelten Fabrikhallen ist die Technik ideal.