Die elektronische Architektur von Fahrzeugen verändert sich schneller als die Antriebe. Die Hersteller geben die Dutzende von verteilten Steuergeräten zugunsten von zonalen Steuergeräten auf, die Genehmigungen der Stufe 3 breiten sich in Europa aus, und alternative chemische Batterien beginnen, die Labore zu verlassen. Hier erläutern wir die automobilen Innovationen, die das Design von Fahrzeugen tatsächlich verändern, über die Marketingankündigungen hinaus.
Zonale Architekturen und softwaredefiniertes Fahrzeug
Der Übergang zu zone-based elektronischen Architekturen stellt den tiefgreifendsten strukturellen Wandel des Jahrzehnts für die Automobilindustrie dar. Wo ein klassisches Fahrzeug mehrere Dutzend elektronische Steuergeräte hatte, die nach Funktion (Bremsen, Klimaanlage, Beleuchtung) verteilt waren, bündeln die zonalen Architekturen die Verarbeitung in wenigen zentralen Steuergeräten, die jeweils einen physischen Bereich des Fahrzeugs steuern.
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Dieser Wechsel hat eine direkte Konsequenz: Die Software übernimmt die Kontrolle über die Verkabelung. Ein Hersteller kann OTA-Updates bereitstellen, um Funktionen nach der Auslieferung zu aktivieren oder zu verbessern, ohne einen Rückruf in der Werkstatt. Bosch stellte seine Lösungen für Cross-Domain-Computing auf der IAA Mobility 2023 und dann auf der CES 2024 vor und bestätigte, dass sich dieser Ansatz industrialisiert.
Für Fachleute der Mechanik und Diagnostik bedeutet dies, dass sich die Wartungswerkzeuge in Richtung Softwareplattformen weiterentwickeln, die mit diesen neuen Steuergeräten kommunizieren können. Akteure wie Automotech unterstützen diesen Übergang, indem sie Geräte anbieten, die auf die aktuellen eingebetteten Technologien abgestimmt sind.
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Der Übergang zum softwaredefinierten Fahrzeug erfordert auch ein Umdenken in der Cybersicherheit. Jedes OTA-Update eröffnet einen potenziellen Angriffsvektor, was die UNECE dazu veranlasst hat, die Verordnung R155 zur Verwaltung von Cyberrisiken zu verabschieden, die nun für neue Genehmigungen in Europa obligatorisch ist.
Genehmigung von autonomen Fahrzeugsystemen der Stufe 3 in Europa
Stufe 3 ist kein Konzept mehr für Automobilausstellungen. Mercedes-Benz hat 2024 die Erweiterung der Genehmigung seines Systems Drive Pilot auf mehrere europäische Länder nach Deutschland, Frankreich und Italien erhalten. Es ist das erste funktionale ALKS (Automated Lane Keeping System) in einem länderübergreifenden Rahmen, geregelt durch die Durchführungsverordnung (EU) 2022/1426.
Der technische Unterschied zwischen Stufe 2 und Stufe 3 bleibt schlecht verstanden. Auf Stufe 2 überwacht der Fahrer ständig. Auf Stufe 3 übernimmt das System die Verantwortung für das Fahren in einem definierten Betriebsbereich (ODD), typischerweise auf der Autobahn bei moderater Geschwindigkeit, unter dichten Verkehrsbedingungen.
Die Auswirkungen auf den Werkstatt- und After-Sales-Sektor sind konkret:
- LiDAR-Sensoren, Stereo-Kameras und Radare mit großer Reichweite erfordern eine Neukalibrierung nach jeder Intervention an der Windschutzscheibe oder der Frontschürze, mit speziellen ADAS-Werkzeugen.
- Die vom System aufgezeichneten Fahrdaten (DSSAD, Data Storage System for Automated Driving) schaffen neue Nachverfolgbarkeitsanforderungen im Falle eines Unfalls.
- Die präventive Wartung der Sensoren wird zu einem eigenständigen Wartungsbereich, der sich von der traditionellen Mechanik unterscheidet.
Wir beobachten, dass die Mehrheit der unabhängigen Werkstätten noch nicht für diese Eingriffe ausgestattet ist. Die Kompetenzlücke zwischen Hersteller-Netzwerken und unabhängigen Werkstätten könnte sich vergrößern, wenn die technische Ausbildung nicht mit dem Tempo der Genehmigungen Schritt hält.
Automobilbatterien: alternative Chemien und Recyclinganforderungen
Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) gewinnen gegenüber NMC-Chemien (Nickel-Mangan-Cobalt) an Boden, auch in Premiumsegmenten. Der Grund ist doppelt: geringere Kosten pro kWh und bessere thermische Stabilität. Der Nachteil bleibt eine geringere Energiedichte, was größere Pakete erforderlich macht, um die gleiche Reichweite zu erreichen.
Der nächste erwartete Durchbruch betrifft Batterien mit festem Elektrolyten. Toyota, Samsung SDI und mehrere europäische Start-ups kündigen Vorserien für das Ende des Jahrzehnts an. Der feste Elektrolyt würde das Risiko einer thermischen Überlastung, das mit flüssigen Elektrolyten verbunden ist, beseitigen und deutlich höhere Ladegeschwindigkeiten ermöglichen.
Die europäische Verordnung über Batterien (die schrittweise in Kraft tritt) verlangt nun einen digitalen Pass für jedes Paket, einschließlich der Nachverfolgbarkeit der Materialien, des CO2-Fußabdrucks der Herstellung und des Anteils an recycelten Materialien. Dieser Batteriepasse verändert die gesamte Lieferkette, vom Zelllieferanten bis zum Recycler am Ende der Lebensdauer.
Für die Werkstätten bleibt der Umgang mit Hochvoltpaketen der kritische Punkt. Die elektrischen Qualifikationen B2VL und B2TL sind erforderlich, und die Protokolle für die Lagerung von Unfallfahrzeugen mit beschädigten Batterien werden strenger, insbesondere in Bezug auf Isolationsabstände und Auffangwannen.
V2X-Konnektivität und intelligente Straßeninfrastruktur
Die Fahrzeug-zu-alles-Kommunikation (V2X) geht über den Rahmen des Infotainments hinaus. Die auf dem Mobilfunknetz basierenden C-V2X-Technologien ermöglichen es einem Fahrzeug, Daten in nahezu Echtzeit mit anderen Fahrzeugen, der Straßeninfrastruktur und Cloud-Servern auszutauschen.
Die unmittelbarste Anwendung betrifft Gefahrenwarnungen im Voraus: Ein Fahrzeug, das eine Notbremsung erkennt, überträgt die Information an die nachfolgenden Fahrzeuge, bevor diese das Hindernis visuell wahrnehmen. Mehrere europäische Autobahnkorridore testen bereits kompatible Straßenrandgeräte (RSU).
Die V2X-Konnektivität wirft auch Fragen zur Datenverwaltung auf. Jedes vernetzte Fahrzeug erzeugt einen kontinuierlichen Fluss von Informationen über Standort, Geschwindigkeit und Fahrverhalten. Die DSGVO findet Anwendung, aber die praktischen Modalitäten für Zustimmung und Anonymisierung im V2X-Kontext bleiben ein offenes Thema für Hersteller und Infrastrukturbetreiber.
Die Automobilbranche durchläuft eine Phase, in der Softwareinnovation ebenso wichtig ist wie mechanische Innovation. Zonale Architekturen, ALKS-Systeme der Stufe 3, alternative Batterietechnologien und V2X-Konnektivität gestalten die erforderlichen Kompetenzen in Design und Wartung neu. Fachleute, die nicht in die Ausbildung für eingebettete Systeme investieren, werden den Zugang zu einem wachsenden Teil des Fahrzeugbestands verlieren.