Elektrotechnik und Informationstechnik

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hatte im Rahmen des Konjunkturpakets „Corona-Folgen bekämpfen, Wohlstand sichern, Zukunftsfähigkeit stärken“ die Förderung von Hubs ausgeschrieben. Diese sollen mit der Forschung und Entwicklung von zukünftigen Kommunikationstechnologien einen Beitrag dazu leisten, dass Deutschland als Technologieanbieter eine führende Rolle einnimmt. Ausgewählt wurden vier Hubs. Die RWTH Aachen koordiniert in diesem Rahmen den Forschungs-Hub 6GEM und ist an zwei weiteren Hubs als Projektpartner beteiligt.

Um Datensicherheit zu gewährleisten und Weltmarktchancen in der Digitalisierung diverser Branchen zu eröffnen, ist die digitale Souveränität von drahtlosen Kommunikationstechnologien unerlässlich, was sich bereits in aktuellen Diskussionen zum Mobilfunk der 5. Generation herausstellt.

Das Konjunkturpaket des BMBF verfolgt vor diesem Hintergrund das Ziel, nationale Forschungsaktivitäten zu bündeln, um die technologischen Grundlagen für zukünftige Mobilfunkgenerationen zu legen. Die Forschungen der vier Hubs, an denen ingesamt rund 50 Forschungspartner aus Wissenschaft und Wirtschaft beteiligt sind, legen den Grundstein für die 6G-Forschungsinitiative in Deutschland und werden die Zukunft von 6G auch inernational entscheidend mitgestalten.

6GEM – 6G-Forschungs-Hub für offene, effiziente und sichere Mobilfunksysteme

Ab dem 01.08.2021 arbeitet die RWTH Aachen University gemeinsam mit der Ruhr-Universität Bochum, der Technischen Universität Dortmund, der Universität Duisburg-Essen und vier außeruniversitären Forschungseinrichtungen an zukünftigen Kommunikationstechnologien in der 6G-Mobilfunktechnik. Mitantragstellende waren das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik, das Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme, das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik sowie das Max-Planck-Institut für Sicherheit und Privatsphäre.

Forscherinnen und Forscher entwickeln im „6G-Forschungs-Hub für offene, effiziente und sichere Mobilfunksysteme (6GEM)“ ein ganzheitliches 6G-System – von der Hardware bis zur Software -, das eine flexible Netzwerkinfrastruktur bietet. Ziel ist es, einen belastbaren, adaptiven Systembetrieb bei extrem niedriger Latenz und höchster Zuverlässigkeit zu garantieren. Diese neu entwickelten Technologien sollen genutzt werden, um mittels digitaler Zwillinge zukunftsträchtige Anwendungen wie sicheren Straßenverkehr, Hafenlogistik, Intralogistik, Rettungsrobotik und den digitalen Operationssaal zu ermöglichen. Die Ergebnisse der wissenschaftlichen Arbeit sollen in großem Umfang Patente generieren. Der 6GEM-Hub wird von Prof. Dr. Haris Gačanin vom Lehrstuhl für Verteilte Signalverarbeitung koordiniert.

Auf Landesebene vereint das 6GEM-Konsortium wissenschaftliche Exzellenz und Mobilfunkexpertise auf Netzwerk-, Material-, Komponenten-/Mikrochip- und Modulebene. Die vier universitären Partner sind etablierte Mitglieder von Industrienetzwerk-Allianzen und tragen zur technologischen Entwicklung von Standards bei. Doch auch international ist das Konsortium bestens vernetzt. Wichtige Zukunftsthemen wie erschwingliche Infrastruktur, nachhaltiger Zugang zu Energie, Smart Cities/Urbanisierung, Smarte Mobilität, Klimawandel sowie die Sicherheit von Mensch und Umwelt können durch die 6GEM-Forschungsarbeiten weltweit in die wichtigsten 6G Allianzen und Konsortien einfließen.

Unterstützt wird Professor Gačanin von einem interdisziplinären und standortübergreifendem Leitungsteam und Netzwerk, welches zum Teil an der RWTH Aachen angesiedelt ist. Mit dabei sind Prof. Dr. Mähönen vom Lehrstuhl und Institut für Vernetzte Systeme, Prof. Dr. sc. techn. Renato Negra vom Lehrstuhl für Höchstfrequenzelektronik, Prof. Dr. -Ing. Dirk Heberling vom Lehrstuhl und Institut für Hochfrequenztechnik, Prof. Dr. sc. techn. Bastian Leibe vom Lehrstuhl für Informatik 13 – Computer Vision,  Prof. Dr. -Ing. Lutz Eckstein vom Institut für Kraftfahrzeuge und Prof. Dr. -Ing. Robert Schmitt vom Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen.

Open6GHub – die Anwendungen der vernetzten Gesellschaft von 2030

Zuverlässige und hochperformante Kommunikationsnetzwerke sind ein Innovationsbeschleuniger der digitalen Gesellschaft. Der Open6GHub wird ein ganzheitliches 6G-System designen, welches ressourcenschonend und energieeffizient arbeiten, den Schutz persönlicher Daten gewährleisten und eine hohe Verfügbarkeit der Netze sicherstellen soll. Koordiniert wird das Projektkonsortium, bestehend aus 17 Partnern, vom Deutschen Forschungszentrum für künstliche Intelligenz (DFKI). Die Lehr- und Forschungsgebiete unserer Fakultät „Mobile Communications and Computing“ unter Leitung von Prof. Dr. -Ing. Marina Petrova und „Informationstheorie und Entwurf von Kommunikationssystemen“ unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Anke Schmeink sind zwei der beteiligten Projektpartner.

Das Konsortium betrachtet schwerpunktmäßig Anwendungsfelder mit sehr hohen Anforderungen an Qualität und Sicherheit der Kommunikationstechnik: Hochvernetzte Produktion, zukünftige Mobilitätsszenarien, neue Lernwelten, personalisierte Medizin und vor allem die Interaktion des Menschen mit einer Vielzahl autonomer Fahrzeuge und Geräte sind Beispiele für eine Welt ab dem Jahr 2030, die durch 6G geprägt sein wird.

Im Rahmen des Projekts wird am DFKI ein Living Lab eingerichtet, das gemeinsam mit der TU Kaiserslautern und weiteren Partnern betrieben werden soll. Außerdem steht das DFKI-Living Lab SmartFactory-KL als Testbed zur Verfügung.

6G-RIC – 6G Research and Innovation Cluster

Die Forschungsinitiative „6G Research and Innovation Cluster (6G-RIC)“ verfolgt das Ziel, Mobilfunksysteme der sechsten Generation über alle Technologiegrenzen hinweg zu entwickeln. Neben der eigentlichen Technologieentwicklung steht dabei der Aufbau einer leistungsfähigen Testinfrastruktur im Mittelpunkt. Die Testinfrastruktur soll die Erprobung neuer Technologiekomponenten unter realistischen und offenen Bedingungen ermöglichen, um die direkte Verwertung zu beschleunigen und mittelfristig den Aufbau eines neuen Ökosystems zu unterstützen.

Das 6G-RIC-Konsortium besteht aus einem überregionalen Verbund aus elf Universitäten. Darunter vertreten sind die RWTH Aachen mit dem Lehr- und Forschungsgebiet „Informationstheorie und Entwurf von Kommunikationssystemen (ISEK)“ unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Anke Schmeink, die TU Berlin, TU Braunschweig, TU Chemnitz, TU Darmstadt, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Universität Passau, Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität Berlin sowie die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Ebenso beteiligt sind fünf außeruniversitäre Forschungseinrichtungen, darunter die Max-Planck-Gesellschaft, die Fraunhofer-Gesellschaft, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, das Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik sowie das Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik. Koordiniert wird die Initiative vom Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut (HHI).