Fraunhofer IPMS testet drahtloses TSN mit Li-Fi für industrielle Anwendungen
Das Fraunhofer-Institut für photonische Mikrosysteme IPMS hat ein neues Testbed vorgestellt, das drahtlose Echtzeit-Kommunikation per Li-Fi mit Time-Sensitive Networking (TSN) kombiniert. Das geht aus einer Pressemitteilung des Instituts vom 12. Juni 2025 hervor. Erstmals ermöglicht das Testbed, den Energieverbrauch drahtloser TSN-Verbindungen unter praxisnahen Bedingungen zu messen. Besonders mobile Geräte, die auf stabile und latenzarme Kommunikation angewiesen sind, sollen davon profitieren. Damit legt das IPMS die Grundlage für effizientere Industrie 4.0-Prozesse.
H2 Drahtloses TSN als Schlüssel für mobile Industrieanwendungen
Im Zentrum des Projekts steht die drahtlose Kombination aus TSN und Li-Fi. TSN ermöglicht zeitsynchrone Kommunikation mit niedriger Latenz – Li-Fi überträgt Daten optisch über Lichtsignale. In der Praxis bedeutet das: keine aufwendige Verkabelung mehr und zugleich stabile Echtzeitkommunikation. Laut Dr. René Kirrbach vom Fraunhofer IPMS wurden drei Li-Fi-Links erfolgreich getestet – mit hoher Datenrate, zuverlässiger Verbindung und extrem niedriger Latenz. Damit lassen sich erstmals autonome Maschinen oder Roboter in der Produktion kabellos in Echtzeit steuern.
„Wir haben drei unserer Li-Fi-Links getestet. Alle bieten eine hohe Datenrate, Zuverlässigkeit und niedrige Latenz“, sagte Dr. René Kirrbach, Gruppenleiter am Fraunhofer IPMS. „Damit können wir drahtlose Echtzeitverbindungen bereitstellen, die bisher mit Funktechnologien nicht möglich waren – auch nicht mit 5G. Wir erreichen damit die nächste Stufe der Digitalisierung und erschließen Anwendungen, die eine kabellose Echtzeit-Datenübertragung benötigen: beispielsweise autonom agierende Roboter in der Fabrikautomation.“
Energieverbrauch in Echtzeit messbar machen
Ein Novum des neuen Testbeds ist die Möglichkeit, den Energieverbrauch von TSN unter realistischen Bedingungen präzise zu messen. Gerade für mobile Anwendungen ist das entscheidend – denn jedes eingesparte Watt verlängert die Einsatzzeit. Bislang fehlten vergleichbare Messwerte. Das Fraunhofer-Team liefert nun eine Benchmark und arbeitet parallel daran, die Energieeffizienz weiter zu steigern.
Unterstützung zentraler TSN-Standards für zuverlässige Kommunikation
Das modulare Testbed unterstützt mehrere etablierte TSN-Standards wie IEEE 802.1AS, 802.1Qbv-2015 und 802.1Qbu-2016. Diese sorgen für Zeitsynchronisation und eine unterbrechungsfreie Datenübertragung – selbst bei Leitungsproblemen oder Hardware-Ausfällen. Das ist besonders in sicherheitskritischen Anwendungen wichtig. Das System eignet sich sowohl für einfache Punkt-zu-Punkt-Verbindungen als auch für komplexe Netzwerke mit mehreren Endpunkten und Switches. Die unterstützten Datenraten reichen von 1 Gbit/s über 10 Gbit/s bis zu 25 Gbit/s.
Testumgebung für Unternehmen: Eigene Anwendungen realitätsnah erproben
Ob Echtzeitfähigkeit, Energieeffizienz oder Ausfallsicherheit – mit dem neuen Testbed können Firmen ihre Technologien praxisnah prüfen und weiterentwickeln. Auch neue Ideen für den Einsatz von TSN und Li-Fi lassen sich hier realistisch simulieren. Begleitet wird das Ganze durch die Fachleute am Fraunhofer IPMS, die bei Entwicklung, Simulation und Validierung unterstützen.
Bundesministerium unterstützt energieeffiziente Netzwerktechnik
Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Mit der Initiative GreenICT@FMD setzt die Bundesregierung gezielt auf ressourcenschonende digitale Lösungen – wie sie das neue TSN-Testbed möglich macht. Die Entwicklung am Fraunhofer IPMS soll so nicht nur technologische, sondern auch ökologische Maßstäbe setzen.
