Software auf vier Rädern oder PKW-Tradition plus Apps:
Paradigmenwechsel auf dem Automobilmarkt?

Auf dem Automarkt liefern sich traditionelle Hersteller und neue Player aus der Softwarewelt ein Kopf-an-Kopf-Rennen. Wer am Ende die Nase vorn hat, entscheidet nicht nur die technologische Innovation, sondern vor allem auch die Sicherheit der Technologien.

03. September 2020

mask Auto der Zukunft

Software- und Hightech-Unternehmen, die erst neu in den Automobilmarkt eingestiegen sind, haben ihre Fahrzeuge direkt als Softwaresysteme entwickelt. Die traditionellen Autobauer dagegen sind im Maschinenbau verwurzelt, und die wirkliche Bedeutung von Software wird gerade aktuell erst in vollem Ausmaß erkannt. Dadurch gewinnen Tech-Unternehmen hinsichtlich der Softwarearchitektur zwar einen nicht unerheblichen Vorsprung, aber: »Die Leistungsfähigkeit der Software eines Autos wird nicht nur über die Flexibilität ihrer Architektur geprägt«, sagt apl. Professor Mario Trapp, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Kognitive Systeme IKS. »Vielmehr kommt es auch auf sehr viel Domänenwissen, etwa zur Fahrdynamik, an – ein Bereich, in dem naturgemäß eher die klassischen Autobauer einen Erfahrungsvorsprung haben.«

Während Software also lange nur ein sekundärer Teilbestandteil eines Maschinenbau-dominierten Produkts war, sind neue Fahrzeuggenerationen Software-dominiert, da die differenzierenden und wettbewerbsentscheidenden Features Softwarefunktionen sein werden.

Eine wesentliche Rolle dabei spielt der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI), ohne die ein Fahrzeug seine Umgebung nicht ausreichend erkennen kann. Straßenmarkierungen, Schilder, Ampeln, andere Fahrzeuge, Radfahrer und Fußgängerinnen lassen sich nur durch KI erkennen. »Hier besteht noch ein großer Nachholbedarf für klassische Automobilbauer«, stellt Trapp fest.

IT-Welt gibt den Ton an

Zugleich bildet Software die Basis für die Flexibilität, auf der viele kommende Geschäftsmodelle des Automobilmarkts beruhen. Die Kunden sind geprägt von Smartphones und Webdiensten und erwarten, dass sich auch ein Auto mindestens genauso flexibel aktualisieren und beispielsweise durch Apps erweitern lässt, oder dass es sich nahtlos mit Webdiensten verbindet und der Fahrer damit nicht nur ein Auto, sondern Mobilitätsdienste bekommt.

Darauf sind klassische Softwarearchitekturen im Automobil jedoch (noch) nicht ausgerichtet. Während hier fast alle traditionellen Hersteller gerade aktuell eine neue Software-dominierte Zukunft einläuten, haben Hightech-Unternehmen von Beginn an das Auto als Softwaresystem gedacht und auf fortschrittliche Technologien gesetzt – sowohl in der Software selbst, als auch in der zugrundeliegenden Hardware.

Viele dieser Technologien sind aus der IT-Welt übernommen, in der diese Flexibilität schon lange gang und gäbe ist. Nutzer sind aus der IT-Welt allerdings auch eine andere Qualität gewohnt: Dass Apps abstürzen und Webdienste nicht immer reibungslos funktionieren, ist hier quasi selbstverständlich. Und mit der Übernahme dieser Technologien im Automobilmarkt hat letztlich auch deren Qualitätsmaßstab Einzug gehalten, erläutert Trapp: »Während Hightech-Unternehmen die geringere Qualität zugunsten der fortschrittlichen Features in Kauf nehmen, haben traditionelle Unternehmen die Qualität und damit auch den Schutz ihrer Fahrzeugbesitzer priorisiert, um vor allem tödliche Unfälle durch Softwarefehler soweit irgend möglich auszuschließen«.

Success Story: Von der statischen zur dynamischen Architektur im Auto

Zusammen mit Continental hat das Fraunhofer IKS ein Konzept für die dynamische Verteilung von Fahrzeugfunktionen erstellt und ein technisches Safety-Konzept angefertigt. Mehr dazu lesen Sie auf unserer Website:
Dynamische Funktionsverteilung

Flexibilität und Qualität: Geht das zusammen?

Eine der größten Herausforderungen der Zukunft werde es daher sein, so Trapp, die Flexibilität, die Software auf der einen Seite ermöglicht, mit der nötigen Qualität und Sicherheit auf der anderen Seite in Einklang zu bringen. Der Wettbewerb wird darin liegen, ob es die Tech-Unternehmen schneller schaffen, ihrer hoch flexiblen Software die nötige Qualität zu verleihen, oder ob es den traditionellen Unternehmen gelingt, ihrer sicheren Software schneller die nötige Flexibilität zu verleihen.

Beides ist gleichermaßen anspruchsvoll, denn auch wenn nach außen die Features der neuen Softwarewelt glänzend hervorstechen: »Qualität und insbesondere Sicherheit im Sinne von safety nachträglich in eine zwar hoch flexible, aber nicht für Sicherheit entwickelte Architektur einzubringen, ist mindestens genauso herausfordernd, wie nachträglich die nötige Flexibilität und Intelligenz zu erreichen«, betont der Leiter des Fraunhofer IKS.

Mario Trapp

Mario Trapp, Institutsleiter des Fraunhofer IKS: »Unser größtes Anliegen ist die Qualität, insbesondere die Sicherheit (safety).«

Die große Unbekannte in diesem Wettbewerb wird laut Trapp die Marktakzeptanz sein. »Sobald der Markt bereit ist, geringere, vielleicht sogar gefährliche Qualitätsmaßstäbe zugunsten toller Autopiloten zu akzeptieren, werden hier die Karten neu gemischt.« Umgekehrt gelte dies in gleichem Maße, wenn der Markt erkennt, dass eine tolle Smartphone App etwas anderes ist, als wenn Menschenleben auf dem Spiel stehen – und die Qualitätsanforderungen an intelligente Fahrzeuge vielleicht sogar eher höher liegen als an heutige PKW.

Auto wird als Softwaresystem neu erfunden

Zwei Trends also sieht Mario Trapp, die den Automarkt der Zukunft prägen werden: Zum einen werden Fahrzeuge intelligenter, bis hin zum Autonomen Fahren. Wenn man davon ausgeht, dass der Markt hohe Qualitätsmaßstäbe ansetzt, wird dies in diesem Jahrzehnt nicht mehr flächendeckend erfolgen, sondern nur in Pilotanwendungen mit vielen Einschränkungen. Akzeptiert der Markt jedoch geringe Maßstäbe, könnte deutlich weniger Zeit verstreichen.

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Forschung des Fraunhofer IKS

Schneller werde sich laut Trapp jedenfalls der zweite Trend durchsetzen, nämlich, dass Fahrzeuge als Softwaresysteme neu gedacht werden und ganz selbstverständlich Features wie App-Downloads oder Cloud-basierte Dienste ermöglichen. Wenn man diesen Ansatz, der aktuell etwas im Schatten des Autonomen Fahrens steht, weiterdenkt, wird man vielleicht in gar nicht allzu ferner Zukunft auch neue Fahrfunktionen von Drittanbietern aus einem App Store laden können.

Das Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme IKS arbeitet daher intensiv an beiden Trends. »Unser größtes Anliegen ist dabei die Qualität, insbesondere die Sicherheit im Sinne von safety«, betont Trapp. »Dazu erforschen und transferieren wir neue Technologien, die durch KI die nötige Intelligenz und durch moderne Softwarearchitekturen die nötige Flexibilität ins Fahrzeug bringen. Und das bei gleichbleibend hohen Qualitätsmaßstäben – damit die Gesellschaft von den Vorzügen moderner Software profitieren kann, ohne sich einer neuen, hohen Gefährdung aussetzen zu müssen.«

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