Für eine nachhaltige 5G-Zukunft

Die 5G-Technologie ist ein wichtiger Wegbereiter für eine nachhaltige, digital geführte Industrie. Industrie 4.01 und Smart Manufacturing2hängen von der Fähigkeit von 5G ab, überall eine Hochgeschwindigkeits-Verbindung mit hoher Kapazität bereitzustellen. In einem Artikel des Information Age3 aus dem Jahr 2022 heißt es, dass 5G … neue Betriebsmodelle ermöglichen wird … 5G Herstellern die Möglichkeit bieten wird, intelligente Fabriken zu bauen, die die Vorteile der sich entwickelnden Technologie, die die Industrie verändert, nutzen können.

Angesichts des raschen Wachstums der 5G-Dienste wird die Nachhaltigkeit in der gesamten 5G-Wertschöpfungskette ebenso wichtig sein wie ihre allgemeinen Vorteile.

Die schnellere und kapazitätsstärkere Netzinfrastruktur von 5G stellt höhere Anforderungen an die Ressourcen. Daher muss der Schwerpunkt auf der Nachhaltigkeit liegen, und zwar vom Entwurf der 5G-Infrastruktur über die Fertigung und den Betrieb bis hin zur Außerbetriebnahme, Wiederverwendung und zum Recycling.

Dieser Artikel befasst sich mit den wichtigsten Bereichen, in denen Nachhaltigkeit in die 5G-Wertschöpfungskette integriert werden kann, wie die großen Anbieter darauf reagieren und  wie die Branche einen 5G-Dienst anbieten kann, bei dem Nachhaltigkeit im Mittelpunkt steht.

Bei der Schaffung eines nachhaltigen 5G-Dienstes geht es um die Minimierung der  Umweltauswirkungen und die Maximierung der Effizienz in allen Bereichen der  Wertschöpfungskette.

Die Volatilität auf den globalen Energiemärkten hat dem Streben nach Energieeinsparungen in allen Fertigungsindustrien, einschließlich der Fertigung von 5G-Geräten, neuen wirtschaftlichen Auftrieb verliehen. 

Durch energieeffizientere Fabriken und Maschinen, effizientere Prozesse und eine ständige Konzentration auf die Vermeidung von Abfällen werden direkte Einsparungen beim Energieverbrauch und den Emissionen erzielt. 

Viele indirekte Faktoren wirken sich auf den Energiebedarf in der Produktion aus, und Innovationen bei Materialien und Technologien können eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Nachhaltigkeit in der Fertigung spielen. In der Fertigung werden chemische Lösungen für Klebungen, Reinigungen, Abdichtung und Vorbereitungen benötigt. 

Der technologische Fortschritt schafft Lösungen, die niedrigere Temperaturen, kürzere Prüfzeiten und weniger Verfahrensschritte erfordern, während die Automatisierung die Anwendung von Chemikalien mit größerer Genauigkeit und weniger Abfall ermöglicht.

Neben der automatisierten Klebstoffauftragung und anderen Lösungen treibt die Technologie die Nachhaltigkeit in der Fertigung in einer Reihe von Bereichen voran, von intelligenten, mit künstlicher Intelligenz betriebenen Produktionslinien über das Drucken elektronischer Schaltungen ⁴ bis hin zur additiven Fertigung.

Diese Technologien haben das Potenzial, die Fertigungseffizienz zu verändern, die Lieferketten zu vereinfachen und damit den Energieverbrauch und die Emissionen in 5G- und anderen Produktionslinienprozessen zu reduzieren.

In einem Artikel von ABI Research ⁵ aus dem Jahr 2022 wird hervorgehoben, dass der Betrieb des 5G-Funkzugangsnetzes über 70 % des Stromnetzverbrauchs ausmacht. Die Bereitstellung des 5G-Netzes erfordert eine Verdichtung des Netzes und den Einsatz massiver „Multi-Input Multi-Output“ MIMO-Funkeinheiten und -Basisstationen. Obwohl 5G pro übertragener Dateneinheit viel energieeffizienter ist als 4G, benötigt eine 5G-Basisstation dreimal so viel Strom, um die gleiche Abdeckung zu gewährleisten. 

Entwickler:innen und Anbieter von 5G-Infrastrukturen setzen eine Reihe von Lösungen ein, um diese Herausforderung zu meistern, den Stromverbrauch effizient zu gestalten und die Umweltauswirkungen der Bereitstellung des Dienstes zu minimieren. 

Innovationen im Bereich der Multiband-Funktechnik und intelligenten Software liefern 5G-Daten auf die energieeffizienteste Weise. 

Eine wirksame passive Kühlung für Outdoor-Systemlösungen verbessert die Zuverlässigkeit und Systemeffizienz insgesamt. Innovative thermische Lösungen ermöglichen eine höhere Leistungsdichte und einen kleineren Formfaktor, wodurch die Energie effizient bereitgestellt wird und die benötigten Ressourcen minimiert werden.

Innovationen bei Materialien und Produktionsprozessen können die Lebensdauer von 5G-Produkten verlängern, den Wartungsaufwand verringern und Wiederverwendung sowie Recycling ermöglichen.

Automatisierte Produktionsprozesse sorgen für Konsistenz, KI-Funktionen ermöglichen eine automatisierte kontinuierliche Produktverbesserung und innovative Materiallösungen verbessern die Robustheit. 

All dies kann den Materialverbrauch minimieren, die Produktlebensdauer verlängern und die Häufigkeit sowie die Umweltauswirkungen von Wartungsarbeiten verringern.

Eine Kreislaufwirtschaft, die die Wiederverwendung von Produkten maximiert, ist sowohl eine Priorität als auch eine Herausforderung für 5G-Anbieter. In einem Artikel der Telecom Review 6 aus dem Jahr 2022 heißt es, dass die Kreislaufwirtschaft zwar bei 89 % der Telekommunikationsanbieter Teil der Geschäftsstrategie ist, aber weniger als die Hälfte derzeit Geräte weiterverkaufen oder wiederverwenden, weil sie Bedenken hinsichtlich der Zuverlässigkeit und der komplexen Lieferketten haben oder einfach nicht wissen, wie die Kreislaufwirtschaft funktioniert.

Die hier vorgestellten Fortschritte auf dem Gebiet der Materialien und technologischen Lösungen haben das Potenzial, die verbesserte Robustheit der Produkte, vereinfachte Lieferketten und intelligente Steuerung zu ermöglichen, was wiederum notwendig ist, um das Vertrauen in die Kreislaufwirtschaft in der Telekommunikationsbranche zu stärken.

Die großen 5G-Hersteller konzentrieren sich bereits auf das Ziel, bis 2040 Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Ericsson7 hat sich zum Ziel gesetzt, die Emissionen in seiner gesamten Wertschöpfungskette bis 2030 um 50 % zu senken, um das für 2040 gesteckte Ziel zu erreichen, während Nokia8 sich verpflichtet hat, die gesamten Treibhausgasemissionen in seiner Lieferkette bis 2030 um 50 % zu senken und zeitgleich eine Kreislaufwirtschaft von 95 % zu erreichen.

Die Bereitstellung einer nachhaltigen 5G-Zukunft erfordert einen Prozess der kontinuierlichen  Innovation und Zusammenarbeit über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg, und wir freuen uns , hier bei Henkel Teil dieses Prozesses zu sein.