Der Einsatz von intelligenten IT-Komponenten oder „Embedded Systems“ sind bereits heute nicht mehr wegzudenken. Beispiel Fahrassistenzsysteme: Künftig wird erwartet, dass durch ein starkes Wachstum ein großer Teil der Wertschöpfung in vielen Industrien durch Embedded Systems erfolgt. „Schon heute machen Embedded Systems in vielen Industrien, wie etwa der Automobilindustrie oder im Bereich Consumer Electronics, rund 50 Prozent der Wertschöpfungskosten aus“, sagt Michael Römer, Principal bei A.T. Kearney und Leiter der Studie.

Künftig werden neue Anwendungen und Dienstleistungen diesen Anteil noch weiter erhöhen. Insbesondere in der Automobilindustrie ist jetzt schon ein starkes Wachstum zu beobachten, da immer mehr Funktionen in Autos realisiert und damit Differenzierungsmerkmale gegenüber Wettbewerbern geschaffen werden. „Fahrassistenzsysteme sind nur der Anfang für eine ganze Reihe neuer Funktionen, die in den PKW Einzug halten. Zudem erfordern aktuelle Trends, wie die Elektromobilität, einen breiten Einsatz von Embedded Systems, da neue Funktionen, für beispielswiese intelligentes Batteriemanagement oder die Abrechnung der Ladezyklen (Smart Metering) hinzukommen“, sagt Andreas Kramer, Berater in A.T. Kearneys Automotive Practice. „Auch werden zukünftige Anwendungen zum effizienten und sicheren Fahren, wie Car-2-Car & Car-2-Infrastructure-Kommunikation neue Elektronik und Software benötigen.“

„Allein die zusätzlichen Anwendungsfelder in der Automobilindustrie schaffen bis 2025 40.000 neue Arbeitsplätze in Deutschland“, so Römer: „Der größte Teil des Wachstums kommt dabei aus Systemen für die nachhaltige Mobilität sowie aus Sicherheits- und Assistenzsystemen.“ Die A.T. Kearney-Experten gehen davon aus, dass um der steigenden Nachfrage gerecht zu werden, jährlich rund vier Prozent mehr Stellen als im jeweiligen Vorjahr zu besetzen sind.

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Fahrerassistenzsysteme etwa bieten schon heute Abstandsregelung und Warnung vor unbeabsichtigten Spurwechseln. Zudem helfen sie beim Einparken. Befindet sich jedoch etwas außerhalb der Reichweite der Fahrerassistenzsensoren, kann es nicht berücksichtigt werden. Das soll sich zukünftig ändern, indem die Fahrzeuge per Funkverbindung miteinander und mit ihrer Umwelt Kontakt aufnehmen. So wird das Auto der Zukunft beispielsweise darüber informiert, dass sich ein Rettungsfahrzeug der Kreuzung nähert, an der man sich gerade aufhält.

„C3World – Connected Cars in a Connected World“ entwickelt jedoch nicht nur sicherheitsrelevante Lösungsvorschläge. Ein weiteres Ziel ist die Steigerung des Komforts in zukünftigen Fahrzeuggenerationen: Heutige Navigationssysteme liefern Stauwarnungen und Informationen darüber, wo sich die nächste Tankstelle, eine bestimmte Gaststätte oder ein Hotel befindet. Die niedersächsische Forschergruppe hat nun eine Suchmaschine entwickelt, die dem Fahrer automatisch vielfältigere Zusatzinformationen aus dem Web anhand der Reiseroute oder des Zielortes anbietet. Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Forschung sind die Herausfor-derungen, die aus der Schnelllebigkeit von Produkten der Unterhaltungsindustrie resultieren. Immer neue Generationen von Mobiltelefonen und MP3-Playern wollen ins Fahrzeug integriert werden. Jedoch veralten sie schneller, als ein Autoleben lang ist. Die Forscher der „C3World“ arbeiten daher an Konzepten, die Infotainmentsysteme im Auto so zu gestalten, dass sich auch neue Dienste und Funktionen von zukünftigen Mobilgeräten integrieren lassen.

www.c3world.de

Halle 7 Stand A 28

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Die unautorisierten Eingriffe in die IT-Systeme können grundsätzlich diverse Risiken mit sich bringen. Neben den aus der Desktop-IT bekannten Auswirkungen auf die Informationssicherheit (IT-Security) kann speziell im Automobilbereich auch die Funktionssicherheit (Safety) des Gesamtsystems gefährdet sein. Resultierende Fehlfunktionen zentraler Funktionalitäten entwickeln sich im schlimmsten Fall auch zu einer Gefahr für die Passagiere. Oft kennt der typische Angreifer nur ausgewählte Teile des IT-Systems und ist sich der möglichen Wechselwirkungen seiner Eingriffe nicht in vollem Umfang bewusst. Sicherheitsrisiken müssen jedoch nicht immer gezielt herbeigeführt werden – auch unbeabsichtigte Folgen, wie das schlichte Versagen von Komponenten, stellen ein Problem dar.

Aktuell fehlt es an Schutzkonzepten. Bewährte, meist kryptographische Maßnahmen der IT-Sicherheit finden bisher nur sehr lokal Anwendung, beispielsweise für Zugangsberechtigungen und Wegfahrsperren. Auch beim Einspielen neuer Betriebssoftware werden jüngst Authentizitätsprüfungen verstärkt vorgenommen. Mit Blick auf das Gesamtsystem sind jedoch bisher keine umfassenden Schutzvorkehrungen gegen IT-basierte Eingriffe verfügbar. Andererseits könnte die zunehmende Vereinheitlichung automotiver IT – im Zuge diverser Standardisierungen von Protokollen und Gerätearchitekturen – möglicherweise dazu führen, dass nicht nur Herstellern und Zulieferern die Portierbarkeit von Programmcodes erleichtert wird, sondern Angreifern ebenfalls eine Basis für übertragbare Angriffe geschaffen wird. Verfolgt man die aktuellen Trends zukünftiger Entwicklungen im Automobilbereich, so ist zu befürchten, dass sich sowohl die Motivation für Angriffe auf automotive IT als auch die sich aus derartigen Eingriffen ergebenden Risiken zukünftig weiter intensivieren werden.

Automotive IT wird zunehmend mit der Infrastruktur vernetzt. Dies beginnt bei meist Infotainment-basierten Schnittstellen zum Fahrzeuginnenraum wie über Medien (CD/DVD, USB) und lokale Funkschnittstellen (Bluetooth). Externe Funkverbindungen über Mobilfunkprotokolle (GSM) werden teils bereits für Anwendungen zur Ferndiagnose und -steuerung genutzt beziehungsweise sind auch für die Kommunikation zwischen Fahrzeugen (Car-to-Car/C2C) und zur Infrastruktur (Car-to-Infrastructure /C2I) in Entwicklung. Zukünftige Angriffsszenarien könnten daher auch aus sicherer Entfernung erfolgen, sofern der Angreifer ein geeignetes Einfallstor aufspüren kann. Unter dem Schlagwort Drive-by-X werden zudem viele vormals mechanisch realisierte Funktionalitäten (Gas- und Bremspedal sowie Lenkung) zunehmend durch elektronische Varianten abgelöst. Sollte ein Angreifer einen Weg finden, diese gezielt zu beeinflussen oder durch Überlastung (Denial of Service/DoS) zum Ausfall zu bringen, könnten im schlimmsten Fall Auswirkungen auf die Fahrsicherheit als explizites Angriffsziel verfolgt werden.Konzepte der IT-Sicherheit für automotive Systeme müssen daher intensiver erforscht werden. Es kann nicht erwartet werden, dass eine einzige Maßnahme zukünftig sämtliche Probleme der IT-Sicherheit lösen werde. Ein umfassendes Konzept erfordert ein Bündel verschiedener, auf das Automobil zugeschnittener Maßnahmen, die jeweils Teilprobleme adressieren – aber auch weitere Herausforderungen mit sich bringen.

Aktuell wird erforscht, ob und wie sich trotz der Rahmenbedingungen im Automobilbereich, wie dem hohen Kostendruck und den Echtzeitanforderungen, bekannte Maßnahmen aus der Desktop-IT intelligent überführen lassen. Dies betrifft auch gewohnte Interaktionen mit Nutzern oder Administratoren. Als ein Teilziel wird eine sichere Grundlage für automotive IT (auf Basis sicherer kryptographischer Hardware) angestrebt. Zudem wird die Frage relevant, welche der vielzähligen Daten gegen welche Eingriffe zu schützen sind. Hierzu werden Verfahren erforscht, wie schützenswerte Daten angesichts der komplexen Wechselwirkungen im Automobil effektiv identifiziert werden können. Am Ende ist auch von Bedeutung, die Freiheit des Besitzers beziehungsweise Fahrers nicht unnötig einzuschränken.

Sobald in zukünftigen C2C-Netzen auch Fahrzeuge untereinander kommunizieren, sind ebenso dort durchdachte Schutzkonzepte erforderlich. Wie in der Forschung durch erste Simulationen bestätigt wurde, könnten sich beispielsweise Infektionen beschleunigt drahtlos ausbreiten. Mit Blick auf zukünftige C2C-Kommunikation untersuchen verschiedene Forschungsprojekte, wie geeignete Protokolle aussehen können, um die übertragenen Daten einerseits überprüfbar zu machen, andererseits die Privatsphäre der Anwender zu schützen.

Autoren: Jana Dittman, Tobias Hoppe und Stefan Kiltz (Universität Magdeburg)

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Klaus Draeger, Vorstand Entwicklung bei der BMW Group, im Exklusiv-Interview mit automotiveIT über das Zusammenwachsen von Internet und Auto, die aufkommende Elektro-Mobilität und neue Verkehrskonzepte.

Herr Draeger, das Thema IT genießt bei BMW einen hohen Stellenwert. Sie bauen dafür extra ein Zentrum für Informationstechnologie, das Mitte 2009 eröffnet werden soll. Können Sie mit uns schon mal eine Art virtuellen Rundgang machen?

Die IT-Community der BMW Group operiert weltweit, 24 Stunden am Tag, „anywhere” – „at any time”. Zwei Drittel der IT-Mitarbeiter haben ihren Arbeitsplatz am Standort München, ein Drittel ist in den international verteilten Standorten der BMW Group tätig. Diese Standorte sind Werke, Niederlassungen, Handelsorganisation und Standorte von Financial Services sowie die Rechenzentren in den verschiedenen Regionen. In diesen internationalen Rahmen eingebettet erfüllt das neue Informationstechnologiezentrum die zwei wesentlichen Funktionen als Heimat der Group IT München sowie als internationale Kommunikations- und Kooperationsplattform der Group IT.

Das neue Zentrum befindet sich in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem FIZ. Welche Synergien lassen sich da künftig heben?

Die bisher über sieben Standorte verstreuten Münchner IT-Funktionen werden mit dem IT-Zentrum in einem zentralen, FIZ-nahen Standort gebündelt. Dann können wir alle die Vorteile für die Group IT und die gesamte BMW Group erleben und nutzen. Ein wesentliches Ziel war und ist es, durch kurze Wege, durch ein „Tür-an-Tür-Arbeiten”, schneller und besser agieren zu können…

…also effizientere Arbeitsabläufe?

Die Arbeitsabläufe innerhalb der IT werden so beschleunigt und direkte Kontakte werden gefördert, was die Projektarbeit vereinfacht. Die verbesserte Arbeitsumgebung für Einzel- und Teamarbeit und die moderne technische Infrastruktur erhöhen zudem die Effizienz der Arbeit.

IT und das Automobil wachsen zunehmend zusammen. Das Thema ConnectedDrive gilt als Schlüsselthema bei BMW. Sie statten Ihre Navigation „mit künstlicher Intelligenz aus und bringen ihr das Lernen bei”. Welche Potenziale stehen künftig dahinter?

BMW ConnectedDrive bedeutet eine weltweit einzigartige Vielfalt an Mobilitätsdienstleistungen aus den Bereichen Verkehrsinformation, Notruf, Fahrzeug-, Auskunfts- und Bürodienste, Reise- und Freizeitplaner sowie Internet. All diese Funktionen sind konsequent auf drei Ziele hin ausgerichtet: den individuellen Komfort zu steigern, die Sicherheit aller Fahrzeuginsassen zu optimieren und den modernsten Ansprüchen an das Infotainment im Automobil zu genügen. Dazu gehört auch die ‚Lernende Navigation’, die derzeit als Prototyp bei der BMW Group Forschung und Technik getestet wird.

Wie funktioniert das System?

Die Navigation kann auch ohne Zieleingabe voraussagen, wo die Fahrt hingeht und welche Route gewählt wird. Diese selbstlernende Routenschätzung kann dann das Auto auf zukünftige Ereignisse konditionieren. Für diese Vorausschau muss das Navigationssystem zunächst lernen. Für jeden Fahrer wird ein geschütztes Profil angelegt, das Informationen zu dessen Fahrten speichert. Ziele, Abkürzungen und Schleichwege, aber auch Uhrzeit und die Sitzbelegung können hier als Informationen dienen. Mit all diesen Daten wird die Fahrt um einiges komfortabler. Rechtzeitige Stauwarnungen, die Schnellauswahl des wahrscheinlichsten – nicht des letzten oder gespeicherten – Ziels und der Abgleich mit dem individuellen Kalender im Smartphone sind nur die ersten von vielen möglichen Ideen.

Und die Zuverlässigkeit? Ist „Voraussagen” nicht mit einer gewissen Ungenauigkeit verbunden?

Für unsere technischen Innovationen ist die Zuverlässigkeit  die entscheidende Schlüsselqualifikation, denn nur damit sind sie kundenrelevant. Wir bieten dabei eine Orientierung an, der der Kunde folgen kann, aber nicht muss. Der Fahrer bleibt bei uns der Souverän. Wir helfen ihm dabei, kritische Situationen zu meistern, die Effizienz zu steigern und das Fahren zu genießen.

Eine „philosophische” Zwischenfrage zum Thema ConnectedDrive: Erobert das Internet das Auto oder das Auto das Internet?

Das Internet vernetzt das Auto mit der Umwelt und integriert es mit der Lebenswelt unserer Kunden. Da ist es unersetzlich. Aber das Gefühl des Fahrens – oder in unserem Fall die Freude am Fahren – kann es allenfalls simulieren, aber nie ersetzen. Es ist also keine Frage der Eroberung zwischen Auto und Internet, sondern vielmehr eine der Verbrüderung.

Welche Einsparpotenziale sind mittelfristig möglich, wenn Spritspartechnologien wie EfficientDynamics oder neue Antriebskonzepte wie Hybridsysteme mit „intelligenten” Navigationssystemen vernetzt werden?

Der nächste Schritt bei der ‚Lernenden Navigation’ ist die fahrzeuginterne Vernetzung des Navigationssystems mit den anderen Systemen. Dafür werden die Informationen der intelligenten Navigation mit den  Energie-sparmaßnahmen von BMW EfficientDynamics kombiniert. Die Bremsenergierückgewinnung wirkt heute nur im Schubbetrieb, also beispielsweise erst beim tatsächlichen Bergabfahren. Mit einer vorausschauenden Navigation kann sie möglicherweise schon dann Sprit sparen, wenn das Gefälle noch ein Stück voraus liegt. Sie ist in der Lage hochzurechnen, dass dort die Batterie wieder voll wird. Mit diesem antizipierenden Energiemanagement kann der Verbrauch um fünf bis zehn Prozent gesenkt werden. Das heißt: mehr Komfort, mehr Dynamik und all das bei weniger Verbrauch – eben EfficientDynamics.

Der nächste Schritt wäre dann die gezielte Kommunikation der Autos untereinander. Damit würde das reale Geschehen auf den Straßen noch besser erfasst und – in Echtzeit – von Auto zu Auto übermittelt. Wann wird diese Technologie großflächig einsatzbereit sein?

Die Arbeiten an diesen Systemen sind für die BMW Group ein langfristiges Thema mit großem Potenzial. Für die Realisierung ist jedoch das Zusammenwirken mehrerer Fahrzeughersteller sowie gegebenenfalls Infrastrukturbetreiber erforderlich, um die notwendigen Penetrationsraten ausgestatteter Fahrzeuge im Straßenverkehr zu erreichen.

Wie ist diesbezüglich der Stand der Dinge?

Das Car2Car Communication Consortium, in dem mittlerweile mehr als 30 Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammenarbeiten, spielt hier eine entscheidende Rolle. Wir begrüßen dabei die rege Beteiligung aller Automobilhersteller, da die Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation nur gemeinsam durch einheitliche Schnittstellen und Technik zu verwirklichen ist. Zur weiteren Erprobung insbesondere der erforderlichen Penetrationsraten finden gerade Untersuchungen, beispielsweise im Projekt „SIM-TD” (Sichere Intelligente Mobilität – Testfeld Deutschland), auch mit Beteiligung der BMW Group statt. Hessen, mit der Rhein-Main-Region und Frankfurt, gilt dabei als Testregion für Car2Car- sowie Car2Infrastructure-Kommunikation. Bis zur Serienreife ist es noch ein Stück. Wir bewerten neue Systeme konsequent nach dem „Mehrwert für den Kunden” und führen sie erst dann ein, wenn sie die notwendige technische Reife erreicht haben und hinsichtlich Umfang und Güte den Erwartungen unserer Kunden gerecht werden.

Der Hightech-Verband Bitkom fordert den zügigen Ausbau von Verkehrsmanagement-Systemen. Der Weg zu einem fortschrittlichen Verkehrsmanagement scheint aber immer noch holperig zu sein. Fehlt hier europaweit eine Bündelung der Kräfte? Man hat den Eindruck, es gibt viele Player und noch mehr Lösungsansätze.

Wir bitten um Verständnis, dass die BMW Group die Bitkom-Aktivitäten nicht kommentiert.

Dann fragen wir anders. Im Idealfall sollten doch alle Verkehrsteilnehmer – also Individualverkehr, öffentliche Verkehrsmittel sowie die Infrastruktur – intelligent verknüpft werden. Welche Visionen hat BMW dazu – ist der Autoschlüssel mit Kreditkarte sozusagen ein Anfang?

Der Autoschlüssel mit Bezahlfunktion ist ein interessanter Ansatz, um zum Beispiel Fahrkarten für den öffentlichen Nahverkehr darauf zu speichern, um den reibungslosen Übergang zwischen den unterschiedlichen Verkehrsträgern zu ermöglichen. Wir rechnen damit, dass das Mobilitätsbedürfnis weiter zunehmen wird. Daher ist die BMW Group bereits seit mehr als 20 Jahren im Bereich Verkehrsmanagement aktiv. Natürlich berücksichtigen wir dabei alle Verkehrsteilnehmer und beschränken uns nicht auf das Automobil. Wir sehen Verkehr und Mobilität als Basis für die gesellschaftliche und wirtschaftliche Entwicklung. Unser Ziel ist dabei die stadt- und umweltverträgliche Abwicklung des Verkehrs statt einer Einschränkung der Mobilität.

BMW und E.ON Energie starten diesen Monat ein gemeinsames Pilotprojekt zur Elektromobilität in München. Mit dem Projekt sollen umfassende praktische Erfahrungen zur Weiterentwicklung von Fahrzeugkonzepten, Batterien und Lade-Infrastruktur gesammelt werden. Werden moderne Verkehrsmanagement-Systeme und Antriebstechnologien von morgen eine Symbiose bilden – und wie sieht die aus? T-Systems plant ja bereits intelligente Abrechnungskonzepte.

Eine erfolgreiche, breitere Markteinführung setzt voraus, den Einsatz von Elektrofahrzeugen im Rahmen eines Gesamtkonzepts künftiger Mobilität zu betrachten. Dazu müssen noch viele offene Fragen geklärt werden.

Welche Ihrer Meinung nach?

Speziell die begrenzte Reichweite von rein batterieelektrisch betriebenen Fahrzeugen in Kombination mit einem zeitaufwändigen „Tankprozess” könnte sich schnell als schwer zu überwindende Hürde herausstellen. Es müssen daher schon frühzeitig vor der Markteinführung geeignete Konzepte zu ihrer Überwindung entwickelt und getestet werden, die zu einer signifikanten Effizienzsteigerung und einer dadurch deutlich erhöhten Nutzbarkeit und somit Akzeptanz führen. Der Nutzer muss darauf vertrauen können, dass er schnell und unkompliziert auf Informationen zugreifen kann. Das können Auskünfte zur nächstgelegenen E-Tankstelle sowie zu Alternativen für die Weiterreise und spätere Rückkehr sein. Unsere ‚Lernende Navigation’ berücksichtigt dabei weitere Fahrtziele, Termine und Präferenzen des E-Fahrers. Die Kosten für die Mobilitätsbausteine sollen kalkulierbar bleiben und in einem Paket abrechenbar sein.

Herr Draeger, stehen wir an der Schwelle zu einer völlig neuen Mobilität, die nicht mehr nur auf PS und Hubraum aufbaut – sozusagen einer Art von Neudefinition der Freude am Fahren?

Mobilität ist bei der BMW Group niemals eine Frage von PS und Hubraum gewesen und wird es auch nie sein. Vielmehr gilt es die unterschiedlichen Einflussgrößen, die sowohl die Mobilität als auch die BMW-typische Freude am Fahren bestimmen, immer neu zu bewerten und unsere Entwicklung darauf auszurichten. Am Ende dieses Prozesses stehen dann Fahrzeuge, die zukunftsfähig sind und unseren Kunden immer wieder die Freude am Fahren ermöglichen.

Das Gespräch führte Hilmar Dunker

Klaus Draeger

Klaus Draeger wurde 1959 in Konstanz geboren und studierte zwischen 1975 und 1981 an der Universität Karlsruhe Maschinenbau. Er startete seine Karriere als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität, es folgte die Promotion. 1985 kam Draeger als Trainee im Bereich Fertigung zur BMW AG. Beim Autobauer durchlief Draeger diverse Stationen, darunter Leiter Einkauf Sondermodelle. In der zweiten Hälfte der neunziger Jahre war Draeger für den Bereich Technischer Einkauf (BMW Südafrika) verantwortlich. Zwischen 2002 und 2004 führte der Maschinenbauer die Karosserie-Entwicklung, seit 2006 ist Draeger Mitglied des Vorstandes der BMW AG (Entwicklung).

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Während erste Automobilhersteller den Einsatz des MOST150 Netzwerks in ausgewählten Fahrzeugen ab 2011 planen, konzentrieren sich die Lieferanten von Geräten, Tools und Softwarelösungen bereits auf die Optimierung ihres MOST150 Produktportfolios, um die Umsetzung in zukünftigen Fahrzeugmodellen zu erleichtern. Primäre Ziele sind dabei Kosteneffizienz, geringer Energieverbrauch und Einhaltung der MOST Compliance Anforderungen. Bereits heute werden entsprechende Lösungen und Tools bereitgestellt, um eine erfolgreiche Infotainment Implementierung auf OEM- und Zuliefererebene zu ermöglichen. Dabei bilden das integrierte Signal-Routing und das verbesserte Energiemanagement wichtige Voraussetzungen für eine erfolgreiche Entwicklung von MOST Systemen.

• www.mostcooperation.com

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Die Netzwerkinitiative „Automotive Saarland“ (Universitäten, Forschungseinrichtungen und Entwicklungszentren) plant und entwickelt multimediale Anwendungen für das Auto von morgen. So demonstriert Twitter4Car am Beispiel des Mikroblogging-Dienstes „Twitter“, wie die multimodale Interaktion mit internetbasierten Diensten im Fahrzeug der Zukunft aussieht. Neben Sprachsteuerung und Touchscreen lässt sich das System auch mit Blicken steuern. Beliebige „Tweets“ (Nachrichten) können zwar per Sprache eingegeben werden, eventuell auftretende Erkennungsfehler lassen sich aber durch einen kurzen Blick auf den Bildschirm korrigieren. Das multimodale Interaktionssystem Babble-Tunes des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) beispielsweise ermöglicht eine intuitive Bedienung von MP3-Playern im Fahrzeug durch Sprache. Das Besondere dabei ist, dass der Nutzer nicht nur per Sprache auf seine gesamte Musiksammlung Zugriff hat, sondern dass er sämtliche Funktionen eines MP3-Players quasi auf Zuruf bedienen kann. Darüber hinaus werden durch die Einbindung von internetbasierten Quellen die Grenzen zwischen lokalen und Online-Inhalten aufgehoben.

In der Zukunftsvision „Ressource Auto“ soll wiederum die Idee, die Gesamtheit der Automobile als Ressource zu betrachten, entscheidend vorangebracht werden. Ein Eckpunktepapier skizziert, wie Autos von Ressourcennehmern zu wichtigen Ressourcengebern werden. Die Fahrzeuge sammeln beispielsweise elektrische Energie und speichern diese, indem sie mit ihrer hochentwickelten technischen Ausstattung als Stromerzeuger dienen und selbst Strom ins Netz einspeisen. Zudem können nach Meinung der Forscher die Autos der Zukunft als Netzwerkknoten für die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen (Car2Car) dienen sowie in strukturschwächeren Regionen die Internetanbindung verbessern. Eine brachliegende Wissensressource – so sehen die Wissenschaftler das Auto von heute. Daher sollen in der Zukunft detaillierte Informationen über den Zustand der Straßen aus den Sensordaten der Autos ablesbar sein: Der aktuelle Reibwert der Fahrbahnoberfläche, die gesammelten Beschleunigungs- und Neigungsinformationen, Verbrauchswerte und vieles mehr bis hin zum Stresslevel des Fahrers sind wertvolle Daten, aus denen nicht nur detailliertes und intelligentes Kartenmaterial, zum Beispiel für Navigationsgeräte, erzeugt werden könnte. Auch zentrale Services, wie beispielsweise der Wetterdienst, wären dann in der Lage, auf Millionen von Autosensoren zuzugreifen, um lokale Lücken in der Infrastruktur zu schließen und Autofahrer noch gezielter zu informieren.

Autor: Peter Rademacher

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Im Rahmen der CeBIT findet am 3.März der automotiveDAY statt. Die Referentenliste liest sich wie das Who-is-Who der Automobilindustrie. Die Referenten: 

BMW – CIO Karl-Erich Probst, Brose – Leiter IT Christian Ley, Daimler – CIO Dr. Michael Gorriz, Ford – IT-Bereichsleiter Hans-Joachim Heister, HP - Senior Director Automotive Oliver Bahns, IBM – Vice President Automotive Ekkehard Ludewigs, MAN – Head of Corporate IT Peer Stauske , Porsche – Leiter Informationstechnologie Dr. Sven Lorenz, T-Systems - CSO Joachim Langmack

Mehr Infos zum automotiveDAY finden Sie unter www.autmotiveIT.eu/automotiveDAY2010

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Airbagschutz rundum: Sicherheitssysteme noch präziser und schneller steuern

Fahrer- und Beifahrer-Airbag,  Seiten- und Kopfairbags,  Aufprallschutz für die Knie des Fahrers oder durch einen Airbagvorhang für die Köpfe der Passagiere: Bis zu 30 verschiedene Airbags stehen inzwischen in modernen Fahrzeugen zur Verfügung, um die Fahrzeuginsassen bei einem Unfall vor schweren Verletzungen zu bewahren – neben Sicherheitsgurten mit Gurtstraffern, die bei dem Zusammenprall die Passagiere in möglichst optimaler Position fixieren. Diese passiven Sicherheitssysteme haben innerhalb der letzten 20 Jahre den Weg von der Oberklasse in nahezu jedes Fahrzeug gefunden. Weitere Verletzungen lassen sich dadurch verhindern oder in ihren Folgen lindern, indem das Fahrzeug selbsttätig unmittelbar vor dem Unfall Schiebedach oder Fenster schließt, damit keine Gegenstände eindringen können, den Sitz in eine möglichst perfekte Position bringt und auch die Kopfstützen so platziert, dass langwierige Schleudertraumata verhindert werden können.  Der Zeitrahmen, diese Sicherheitssysteme zu aktivieren, ist jedoch extrem kurz. „Eine Herausforderung für die Sensorik ist es, das Unfallgeschehen frühzeitig zu klassifizieren, um optimalen Insassenschutz zu gewährleisten“, sagte Brand. Mit Beschleunigungssensoren fühlte das Airbagsteuersystem bislang nach dem ersten Kontakt mit dem Unfallpartner – jetzt lernt es auch sehen und hören und kann damit weit früher reagieren.  

Den Unfall voraussehen mit Radar, Video, Infrarot und ESC-Daten

Bei Fahrzeugen, die mit Fahrerassistenzsystemen ausgestattet sind, bieten sich vielfältige Möglichkeiten, gefährliche Situationen durch deren Umfelderfassungssensoren frühzeitig zu erkennen und Unfälle zu vermeiden. Kommt es trotz Fahrerassistenz zum Crash, stellen die Sensoren den Systemen der passiven Sicherheit wertvolle Informationen über die Unfallsituation zur Verfügung und helfen, die Folgen zu mindern. „Die Vernetzung der Elemente der passiven Sicherheit mit Fahrerassistenzsystemen, Bremsen und elektronischer Stabilitätskontrolle optimiert den Insassenschutz bereits in einer Notbremssituation. Sie reduziert die Aufprallenergie, während gleichzeitig die reversiblen Aktoren arbeiten“, betonte Dr. Brand. Die gemessene Kollisionsgeschwindigkeit sowie der ermittelte Aufprallort und -winkel ermöglichen eine situationsgerechte Anpassung der Intensität der Airbagauslösung und Aktivierung der Gurtstraffer und sorgen für eine optimale Sitzposition noch vor dem Unfall.

 Daraus ergibt sich in Summe ein sehr großer Vorteil, betonte Dr. Brand: „Bei niedrigen Geschwindigkeiten im Stadtverkehr eröffnet die Vernetzung der Systeme die Chance, Verletzungen der Insassen wie das HWS-Syndrom und Reparaturkosten am Fahrzeug ganz zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren. Niedrige Schadensaufkommen sind die Folge, Versicherungen berücksichtigen dies bereits in ihren Prämien.“

 Doch nicht allein die Umfeldinformationen der  Fahrerassistenzsysteme lassen sich im Airbagsteuersystem vorteilhaft nutzen.  Auch die Daten der elektronischen Stabilitätskontrolle ESC, das in USA und Europa ab 2011 für neue Modelle gesetzlich vorgeschrieben ist, liefern wertvolle Informationen über den Fahrzustand. Anhand der Fahrdynamiksensoren lässt sich durch Vernetzung mit dem Airbagsteuergerät die Quergeschwindigkeit in einer Schleudersituation ermitteln. Verlässt das Fahrzeug die Fahrbahn, wird die Empfindlichkeit für den Seitenaufprall- oder Überschlagsschutz entsprechend angepasst. Eine optimierte und frühere Auslösung der passiven  Rückhaltesysteme ist die Folge“, sagte Dr. Brand. Damit können Kopf- und Seitenairbags noch schneller aktiviert werden, um beim äußerst gefährlichen seitlichen Aufprall auf einen Baum oder Pfahl (Pole-Crash) die Verletzungsfolgen zu mindern. 

Die Unfallschwere hören: Schnellere Airbagsteuerung durch Körperschall-Sensoren

Mit Crash Impact Sound Sensing hat Continental bereits eine neuartige Sensorengeneration in Serie gebracht, die es dem Airbagsystem ermöglicht, die Unfallschwere zu hören. Das Erkennen der beim Aufprall entstehenden Schallwellen, basiert auf dem gleichen Prinzip, das für die Aufzeichnung von Erdbeben eingesetzt wird. So wie beim Seismographen stärkere und schnellere Ausschläge der Aufzeichnungsnadeln Aufschluss über die Stärke der Erdstöße geben, so registrieren die Körperschall-Sensoren beim Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis, wie rasch sich die Karosserie verformt und wie schnell und stark sich diese Körperschallwellen übertragen. Eine aufwändige Signalauswertung, die mit Hilfe speziell entwickelter Algorithmen das Unfallgeschehen analysiert und bewertet, trifft letztendlich die Entscheidung, ob die Airbags ausgelöst werden oder nicht. Bei Versuchen unter Bedingungen des Euro NCAP-Crashtests mit 64 km/h Kollisionsgeschwindigkeit bewertete der Körperschall-Sensor die Situation 15 Millisekunden früher als die konventionelle Sensorik als so schwer, dass er die Airbags auslöste. So bleibt mit dieser Technologie erheblich mehr Zeit, um Airbags und Gurtstraffer zu aktivieren und somit die Sicherheitssysteme effektiver arbeiten zu lassen.

•  www.continental-corporation.com

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John Plant, Präsident und CEO von TRW Automotive sieht die IAA als geeignete Plattform, TRWs Kognitive Sicherheitssysteme einer breiten Masse zu präsentieren: „Wir machen Sicherheit in drei Bereichen intelligenter: Erstens wird das Fahrzeug durch fortschrittliche Entwicklungen sicherer. Zweitens machen wir die Systeme, z. B. durch Integration und Skalierbarkeit, erschwinglicher. Und drittens sorgen wir für einen verbesserten Kraftstoffverbrauch sowie geringere Emissionen und tragen damit zur Verbesserung des Umweltschutzes bei.” Den drei Schwerpunkten entsprechend präsentiert sich TRW auf dem IAA-Stand mit den Technologie-Bereichen „Fortschrittliches Denken”, „Vorausschauendes Denken” und „Umweltfreundliches Denken”.

Vorausschauendes Denken: Neuheit Airbag Kontrolleinheit
„Unsere Kernkompetenz liegt in der Fähigkeit, fortschrittliche Sicherheitstechnologien für möglichst viele Menschen und Märkte anzubieten. Deshalb konzentrieren wir uns in allen Bereichen auf die Wertsteigerung. Dies entspricht dem Ethos von TRW, erweiterte Sicherheitstechnologien für alle erschwinglich zu machen und nicht nur für das obere Fahrzeugsegment zu entwickeln. Dieses Ziel erreicht TRW durch Kostenoptimierung, Skalierbarkeit, Modularisierung und intelligente Integration seiner Systeme”, sagte Peter Lake, Executive Vice President, Sales & Business Development bei TRW.

Eine Neuheit zu diesem Thema stellt TRW auf der IAA erstmals der Öffentlichkeit vor: die nächste Generation der Airbag Kontrolleinheit (ACU). Sie bietet ein Maximum an Flexibilität und kann eine Reihe von elektronischen Funktionen integrieren. Beispielsweise Airbag-Sensoren für Frontal- und Seitenaufprall sowie für Unfälle mit Überschlag oder auch Trägheitssensoren für die Elektronische Stabilitätskontrolle (ESC). Die Technologie wird in 2012 bei einem großen Automobilhersteller in Serie gehen.

Martin Thoone, Vizepräsident Entwicklung für den Bereich Elektronik bei TRW, erklärte: „Üblicherweise wird die Elektronische Stabilitätskontrolle (ESC) mit eigenen Trägheitssensoren angeboten. Unser integriertes ACU-Produkt bietet dem Kunden nun einen Mehrwert, indem die Anzahl der elektronischen Kontrolleinheiten reduziert werden kann, ohne die Leistung des ESC Systems zu schwächen.”

Fortschrittliches und umweltfreundliches Denken

Fortschrittliche Technologien im Sinne der Kognitiven Sicherheit von TRW tragen dazu bei, dass das Fahrzeug durch Innovationen noch sicherer wird. „Dies erreicht TRW beispielsweise durch eine verbesserte Prozesssteuerung und mit seinen proprietären Algorithmen, die Radar- und Videosysteme, Lenkung, Bremsen oder Crashsensoren nahtlos integrieren können. „Fortschrittliches Denken” heißt, dass unsere Technologien interagieren, um in jeder neuen Situation richtig wahrnehmen, analysieren und reagieren zu können. Strategisch besonders wichtig für diesen Bereich ist die Sensorintegration. Denn sie trägt entscheidend dazu bei, die Systemkomplexität zu verringern und das Packaging zu verbessern. Außerdem reduziert sie das Systemgewicht und senkt insgesamt die Kosten”, erklärte Peter Lake. „Im Bereich Kraftstoffeffizienz konzentriert sich TRW auf Elemente, die nicht unmittelbar mit dem Antriebsstrang zu tun haben, aber dennoch auf den Verbrauch Einfluss nehmen. So kommen elektrisch unterstützte Lenkungssysteme und hybridfähige Bremstechnologien von TRW bereits in vielen Fahrzeugmodellen zum Einsatz,” so Lake.

Auf der IAA in Frankfurt wird TRW in Halle 8, Stand F18 seine Innovationen präsentieren und erlebbar machen.

• www.trw.com

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