Auto - fahrender Computer

Die Automobilwelt befindet sich derzeit in einem rasanten Wandel. Nicht nur bewährte technologische Konzepte wie der Verbrennungsmotor werden  hinterfragt, sondern auch das ganze Thema Mobilität. Betrachtet man zukünftige Verkehrsszenarien, so liegen hier nicht mehr ausschließlich konventionelle Verkehrsteilnehmer wie Lkws oder Kraftfahrzeuge im Fokus der Betrachtung. Vielmehr besteht die Mobilität der Zukunft aus einer ganzen Reihe an vernetzten Produkten und Systemen, die miteinander kommunizieren und interagieren.

Intelligente Verkehrssysteme In Zukunft wird es smarte Ampeln und Parkplätze geben, die Informationen über Parkmöglichkeiten und Verkehrsstatus in Echtzeit an ein Fahrzeug senden. Darüber hinaus rücken intelligente Verkehrsinformationssysteme immer stärker in das Blickfeld der Entwickler. Das Fraunhofer FOKUS integriert derzeit beispielsweise die ersten kommerziellen LTEV2X-Produkte von Huawei in ein intelligentes Kommunikationssystem, um Daten von Fahrzeug zu Fahrzeug besser und zuverlässiger austauschen zu können. Hierbei handelt es sich um eine Technologie, welche die Fahrzeugsysteme direkt miteinander über Mobilfunk kommunizieren lässt, ohne dass eine Basisstation benötigt wird.

Mögliche Anwendungen

sollen Gefahrenwarnung, elektronische Bremsanzeige (Notbremse) und Geschwindigkeitsempfehlungen von Ampeln sein. Der Verband der deutschen Automobilindustrie (VDA) setzt hierbei auf den WLAN-V2X-Standard, wobei es zukünftig eher eine Koexistenz mehrerer Hersteller-Systeme geben könnte.

Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern

Verkehrsteilnehmer werden in Echtzeit miteinander kommunizieren und Daten austauschen. Darüber hinaus wird es auch die Kommunikation mit intelligenten Verkehrsleitsystemen in den Städten geben. Diese Systeme wissen beispielsweise, wo man in der Stadt parken kann und welche Verkehrssituation wo herrscht. Darüber hinaus wird stark daran geforscht, wie man beispielsweise Pkw und öffentliche Verkehrsmittel weiter miteinander vernetzen kann – etwa über Parkmöglichkeiten außerhalb der Innenstadt. Hierdurch wird versucht, dem stetig wachsenden Verkehrsaufkommen entgegenzuwirken. Durch eine Synchronisation über eine intelligente Kommunikationslösung von privatem Fahrzeug und öffentlichem Verkehr können ungewollte Wartezeiten vermieden und der Komfort bei der Nutzung wesentlich erhöht werden. Zudem werden zukünftig womöglich auch Verkehrsteilnehmer wie E-Bikes und Fußgänger Daten mit Fahrzeugen austauschen wollen, beispielsweise beim Thema Carsharing.

Herausforderung: Datenmenge und -sicherheit

Eine besondere Herausforderung für die Mobilitätssysteme der Zukunft wird es sein, die riesigen Datenmengen zu bewältigen, die in einem Fahrzeug anfallen. Autonome Fahrzeuge werden mit einer Vielzahl an Sensoren gespickt sein. Diese werden laut Intel ca. 4.000 Gigabyte an Daten jeden Tag produzieren. Allein die integrierten Kameras produzieren ca. 20 bis 40 Megabyte an Daten pro Sekunde. Darüber hinaus wird das Thema Datensicherheit eine immer wichtigere Rolle spielen. Ein autonom vernetztes Fahrzeug kann ein lohnendes Ziel für Hacker sein. Hier müssen unbedingt Vorkehrungen getroffen werden, um das Eindringen in die Fahrzeugsysteme rechtzeitig zu erkennen und zu verhindern. Außerdem werden intelligente Systeme und neue Geschäftsmodelle im Zusammenhang mit dem Fahrzeug zunehmend an Bedeutung gewinnen. Beispielsweise können durch die Gewinnung von Daten eines Fahrzeugs neue Geschäftsmodelle entstehen. Oder die Daten können für die Überwachung der Umgebung und zu Marketingzwecken genutzt werden. Autonome Fahrzeuge werden, wenn diese vom Besitzer nicht gebraucht werden, beispielsweise Pakete und Waren ausliefern können. Hierbei werden Apps vom Smartphone und Applikationen aus dem Internet viel intensiver mit der Onboard-Elektronik in Verbindung stehen. Alles in allem befinden wir uns in einer spannenden Evolutionsstufe der Mobilität. Die digitale Transformation der Fahrzeugsysteme ist in vollem Gange. Gerade das Thema Kommunikation und Datenaustausch wird eine Schlüsselrolle in der nächsten autonomen Generation unseres Verkehrssystems spielen. Es gibt viele Risiken, aber auch viele Chancen für neue innovative Geschäftsmodelle, die den Komfort beim Reisen wesentlich erhöhen.

Beitrag von Prof. Dr.-Ing. Sebastian Feldmann

Prof. Dr.-Ing. Sebastian Feldmann promovierte am Lehrstuhl Mechatronik der Universität Duisburg-Essen. Im Jahr 2015 gewann er den Adesso Mobile Solutions Award und gründete das Unternehmen NectOne. Er entwickelte als Lead Engineer Mechatronik bei der Kiekert AG unter anderem das aktive Türassistenzsystem iProtect und ist seit 2018 als Professor an der Hochschule Aalen tätig. Hierbei untersucht er in verschiedenen Forschungsgruppen die Herausforderungen, die bei der digitalen Transformation von industriellen Produkten, bei der Produktion und im Zuge von ganzen Prozessabläufen auftreten.