Welchen Nutzen hat eine flächendeckende Versorgung mit 5G?

Der 5G Action Plan Review for Europe analysiert die wirtschaftlichen, sozialen und umweltbezogenen Vorteile von 5G-Use Cases

Überblick

Im September 2020 beauftragten Ericsson und Qualcomm das Beratungsunternehmen Analysys Mason damit, den Nutzen von 5G-Use Cases in Europa in Relation zu den Kosten für eine flächendeckende 5G-Versorgung zu analysieren. Ziel war eine Bewertung des 5GAP (Europe 5G Action Plan). Analysiert wurden konkret der Stand der Infrastruktur in europäischen Ländern sowie einzelne Anwendungspotenziale. Dabei wurde die Bandbreite an 5G-Use Cases in vier Clustern – Smart Production & Logistics, Smart Urban, Smart Rural und Smart Public Services – kategorisiert und deren wirtschaftliche, soziale sowie umweltbezogenen Vorteile evaluiert.

Open Innovation Platform

Abb.1: Open Innovation Platform – Analysys Mason

5G kann als eine flexible „Open Innovation Platform“ betrachtet werden, in der 5G Use Cases und Umgebungen unterstützt, die teilweise über die Cluster hinaus umzusetzen sind.

Abbildung 1 zeigt das Schema der Zuordnung der verschiedenen Use Cases zu den vier Clustern. Im Cluster Smart Production & Logistics sind die höchsten wirtschaftlichen, sozialen und umweltbezogenen Nutzeneffekte durch 5G zu erwarten. In Smart Rural verbessert 5G das Leben auf dem Land durch die Erleichterung von remote Arbeitsprozessen. Neue Anwendungsmöglichkeiten in Verbindung mit Edge Computing werden vor allem im Bereich Smart Urban erwartet. Im Cluster Smart Public Services trägt 5G hauptsächlich zu der Verbesserung der Kommunikation bei, was wiederum neue Anwendungen und Werkzeuge im öffentlichen Dienst ermöglicht. Auch die Projekte aus dem Förderwettbewerb 5G.NRW lassen sich anhand ihrer thematischen Schwerpunkte gut den vier aufgezeigten Clustern zuordnen.

Aus den 13 Projekten aus der ersten und den 24 Projektkonzepten aus der zweiten Runde des Förderwettbewerbs 5G.NRW fallen 16 Konzepte in Smart Production & Logistics, neun in Smart Public Services, acht in Smart Urban sowie zwei in Smart Rural. Zudem beschäftigen sich zwei Projekte mit der 5G-Netzwerkinfrastruktur an sich.

Wirtschaftliche Vorteile durch 5G

Unter der Voraussetzung einer vollständigen 5G-Abdeckung wurden die Kosten und Nutzen von 5G-Use Cases in Europa insgesamt sowie mit Blick auf die einzelnen europäischen Länder kalkuliert. Die Grundlage dafür bildeten die geschätzten Netzwerkkosten sowie der durch die Use Cases generierte Zuwachs zum Bruttoinlandsprodukt (BIP).

Im Cluster Smart Production & Logistics sollen demnach die höchsten Umsatzsteigerungen im europäischen Raum generiert werden. Dazu gehören Use Cases wie Smart Factories, Mining, moderne Häfen, Flughäfen, Logistik, Energie. Im so genannten Cluster Smart Urban wird nach dem erfolgreichen Roll-out der Netzinfrastruktur das beste Nutzen-Kosten-Verhältnis erwartet. Dazu leisten vor allem die Use Cases Bau, Urban Hot Spots, Stadium sowie Smart Automotiv einen erheblichen Beitrag. Insgesamt könne eine vollständige 5G-Versorgung in Europa über 15 Jahre, im Zeitraum 2025 – 2040, 208 Mrd. Euro generieren, bei Kosten von 46 Mrd. Euro. D.h. das Nutzen-Kosten-Verhältnis liegt über vier.

Abb. 2: Wirtschaftliche Vorteile durch 5G – Analysys Mason.

Im Cluster Smart Production & Logistics wird ein Umsatz von 25,6 Milliarden (Mrd.) Euro mit Kosten in Höhe von 3,5 Mrd. für Deutschland erwartet. Dies bildet mit Abstand den höchsten geschätzten Umsatz in Europa und das dritte höchste Nutzen-Kosten-Verhältnis von 7,3 nach Irland und der Schweiz.

Im Cluster Smart Urban steht Deutschland mit einem Nutzen-Kosten-Verhältnis von 11,7 auf dem fünften Platz nach der Schweiz, Großbritannien, Dänemark und Österreich. Der geschätzte Umsatz liegt bei 7,8 Mrd. Euro und die Kosten liegen bei 668 Mio. Euro.

Das Nutzen-Kosten-Verhältnis im Cluster Smart Rural in Deutschland beträgt 6,0 mit einem geschätzten Umsatz von 8,7 Mrd. Euro und Kosten von 1,5 Mrd. Euro. Im Cluster Smart Public Services wird für Deutschland ca. ein Umsatz von 2,3 Mrd. Euro prognostiziert, bei Kosten von 315 Mio. Euro. Das Nutzen-Kosten-Verhältnis beträgt somit 7,4.

Soziale und umweltbezogene Vorteile durch 5G

Die qualitative Bewertung der sozialen Vorteile basiert einerseits auf der Übereinstimmung mit Zielen aus der EU-Politik und andererseits auf den 5G-Potenzialen, neue Chancen zu entwickeln und Dienste zu verbessern sowie zu erweitern. Hohe soziale Vorteile wie u.a. erhöhte Sicherheit, verbesserte Nachhaltigkeit oder verbesserte soziale Inklusion durch 5G werden vor allem mit modernen Häfen sowie Smart Factories aus dem Cluster Smart Production & Logistics verbunden. Aber auch in der Landwirtschaft durch Fixed Wireless Access.

Die umweltbezogenen Vorteile wurden anhand von Treibhausgasemissionen und 5G-Potenzialen, neue Chancen zu entwickeln und Dienste zu verbessern und zu erweitern, qualitativ bewertet. Die umweltbezogenen Vorteile wie u.a. verbesserte Ressourcennutzung, verbesserte Lebensdauer der Geräte, erhöhte Energieeffizienz und reduzierter Abfall sind für die folgenden Use Cases als hoch eingestuft: Smart Factories, Freight & Logistics, Landwirtschaft, Smart Automotive und Construction Sites.

Die Abb. 3: Soziale und umweltbezogene Vorteile durch 5G – eigene Grafik anhand Daten von Analysys Mason.

Empfehlungen aus der Studie

Auf der Grundlage der Ergebnisse wurden folgende Empfehlungen ausgesprochen:

Es ist wichtig, dass die beschleunigte 5G-Einführung in den kommenden Jahren bis 2025 fortgesetzt wird. Dafür sollten die MNOs auf 5G-Einführungsziele hinarbeiten, die dem 5GAP entsprechen. Ein weiterer Schwerpunkt soll der Abbau der Hindernisse für die Einführung sein.
Die Zuweisung der verbleibenden Frequenzen in allen identifizierten 5G-Pionierbändern (700 MHz, 3,6-3,8 GHz und 26 GHz) wird wichtig sein, um die Einführung von 5G zu beschleunigen.
Aufgrund des potentiellen Beitrags zum BIP sollte sich die Europäische 5G-Politik vorrangig auf die Beschleunigung der Infrastruktur für Smart Production & Logistics sowie Smart Rural konzentrieren.
Wo Investitionen schwierig sind, können öffentliche Zuschüsse dazu beitragen, Kosten und Einführungsbarrieren zu verringern, bspw. für Use Cases aus Smart Public Services, Smart Urban sowie Smart Rural.
Die 5G-Abdeckung in ländlichen Gebieten und weitere Innovationen bei der 5G-Einführung in urbanen Regionen sollten unterstützt werden.
Aus umweltbezogener und sozialer Perspektive sollte die 5G-Abdeckung für die Use Cases FWA, Landwirtschaft, Smart Factory, Freight & Logistics verbessert werden.

Mehr Information finden Sie hier.

Ergänzende Information:

Die aktuellen Zielsetzungen des europäischen 5GAP enthalten folgende Punkte:

Einführung der 5G-Netze in Europa bis 2020 sowie die 5G-Abdeckung in städtischen Gebieten und auf den wichtigsten Verkehrswegen bis 2025.
Mehrere Frequenzen werden für 5G in Europa zur Verfügung gestellt, die den Anforderungen an Abdeckung und Kapazität entsprechen.
Frequenzen unter 1 GHz und das 3,5-GHz-Band werden sowohl für die 5G-Abdeckung als auch für die Kapazität bereitgestellt. Gemäß dem 5GAP werden höhere Bänder (z. B. 26 GHz) auch eine sehr hohe Kapazität an Orten mit hoher Verkehrsnachfrage ermöglichen, wobei die unterschiedlichen Anforderungen für 5G-Nutzungsfälle in verschiedenen Umgebungen berücksichtigt sind.

Mehr Information finden Sie hier.