Suchen

Interview Elektronik im Auto: Die Entwicklung

| Redakteur: Sven Prawitz

Immer mehr elektronische Funktionen im Fahrzeug – wie lässt sich das bewältigen? Und kann sich ein OEM überhaupt das entsprechende Know-how selbst aneignen? »Automobil Industrie« sprach mit Volker Wilhelmi, Leiter Elektrik/Elektronik-Architektur bei Mercedes-Benz.

Firmen zum Thema

Volker Wilhelmi, Leiter Elektrik/Elektronik-Architektur bei Mercedes-Benz: „Unsere Systeme sollen den Kunden bei der Fahraufgabe entlasten.“
Volker Wilhelmi, Leiter Elektrik/Elektronik-Architektur bei Mercedes-Benz: „Unsere Systeme sollen den Kunden bei der Fahraufgabe entlasten.“
( Daimler)

Herr Wilhelmi, es ist öfter zu hören, dass die Anzahl der Steuergeräte kurz- oder mittelfristig halbiert werden soll. Wie weit ist man diesem Ziel näher gekommen?

Dieses Thema muss man differenziert betrachten. Die heutigen Schalter verfügen meist über einen (Lin-)Busanschluss und sind eigentlich kleine Steuergeräte. Lässt man diese „Steuergeräte“ außen vor, ist bei den Fahrzeug-Grundfunktionen die Zahl der Steuergeräte kaum gestiegen – bei wachsendem Funktionsumfang. In der Mercedes-Benz E-Klasse beispielsweise sind wir derzeit bei 62 Steuergeräten angelangt. Dieser Trend wird bis Ende des Jahrzehnts wohl zum Stillstand kommen.

Was spricht denn dagegen, die Steuergeräte-Anzahl zu verringern?

Das Fahrzeugpackage lässt es oft nicht zu, große, integrierte Steuergeräte einzubauen. Bei neuen Funktionen lohnt sich auch aus Kostengründen am Anfang oft nicht die Integration in andere Steuergeräte. Bestimmte elektrische Funktionen mit höherer Spannung müssen separat angesteuert werden. Auch wird bei höherer Integration die Varianz über die Software dargestellt. Dabei gilt es insbesondere abzuwägen, ob die Komplexität bei der Codierung solcher Varianten in der Produktion / Außenorganisation noch beherrschbar bleibt.

Wie wird sich die Vielfalt der Datenbusse weiterentwickeln?

Standard bei Mercedes-Benz wie auch bei anderen OEMs sind heute LIN, CAN, MOST und künftig auch Flexray. Sie decken die ganze Bandbreite der Aufgaben gut ab.

Und Ethernet?

Nutzen wir heute schon als Protokoll zum Flashen von Telematik-Software oder von Funktionen in Motorsteuergeräten. Man kann Ethernet auch als Systembus mit hoher Bandbreite verwenden. Dafür sehen wir aber bei Fahrzeugen, die in diesem Jahrzehnt auf den Markt kommen, keinen dringenden Bedarf, da die Reserven etwa bei Flexray für die zu erwartenden Innovationen ausreichen. Dennoch ist Ethernet künftig interessant, etwa für den Transport von Kameradaten, die eine sehr hohe Bandbreite erfordern. Bei Assistenzsystemen und Multimedia wird Ethernet im nächsten Jahrzehnt eine ernstzunehmende Alternative werden.

Mit Ethernet wären nennenswerte Gewichtseinsparungen möglich.

Wenn man Ethernet nur für Teilnetze einsetzt, bleibt der Spareffekt gering. Und bei Domänen wie der Karosserieelektronik sehe ich derzeit keinen sinnvollen Einsatz. Weniger Gewicht beim Kabelsatz lässt sich auch durch eine geschickte Architektur, ein günstiges Package der elektrischen Komponenten und geringere Leitungsquerschnitte von nur noch 0,13 Quadratmillimeter erzielen. Bei einem Komplett-Bordnetz wären das etwa zehn Kilogramm.

Eignen sich auch Aluminiumleitungen?

Aluminiumkabel sind tatsächlich leichter. Bei großen Querschnitten, etwa Generator- oder Batterieleitungen, ist damit viel Gewicht zu sparen – allerdings werden die Kabel dicker. Wenn genügend Bauraum vorhanden ist, wäre das eine gute Sache. Bei dünnen Leitungen erfordern die Schnittstellen zwischen Steckkontakt und Kabel noch etwas Forschungs- und Entwicklungsaufwand.

Mit welchen Multimedia- und Infotainmentsystemen strebt Mercedes-Benz die Innovationsführerschaft an?

Bis zu 62 Steuergeräte werden in der aktuellen E-Klasse eingesetzt.
Bis zu 62 Steuergeräte werden in der aktuellen E-Klasse eingesetzt.
( Daimler)

Wir wollen den Kunden bei der Fahraufgabe entlasten. Darüber hinaus soll er aus dem Auto heraus mit Funktionen aus der Consumerwelt und Social Networks mobil kommunizieren können. Drittens bieten wir unseren Kunden sinnvolle und sichere Apps an. Das alles geschieht in Verbindung mit großflächigen Displays und intuitiven Bediensystemen. Schon heute kann ein Kunde mit mobilen Endgeräten seinen Mercedes konfigurieren und von ihm Daten abfragen. Unser Ziel ist ein optimal integriertes Gesamtpaket, ein begehrenswertes Produkt, das einen unmittelbaren Kaufreiz auslöst.

Die OEMs können dank Autosar immer öfter die Steuergeräte-Software selbst schreiben und sie dann wie ein Tier-2-Zulieferer an den Tier 1 der Steuergeräte liefern. Was hat das für Konsequenzen?

Dieser Trend besteht tatsächlich. Die Lieferanten profitieren von den standardisierten Autosar-Schnittstellen und Softwaremodulen und können für die verschiedenen Kunden teilweise einheitliche Produkte liefern – etwa die Software für Fensterheberfunktionen oder bestimmte Steuergeräte. Wir hingegen wollen das Zusammenspiel der Funktionen frühzeitig optimieren und übernehmen deshalb vermehrt die modellbasierte Funktionsentwicklung für diese Funktionen. So können wir schon in frühen Entwicklungsphasen die gewünschte fahrzeugspezifische Spezifikation erzeugen. Auf dieser Basis schreibt der Zulieferer dann die Software und integriert sie in das Steuergerät. Bei besonders sensiblen Innovationen wie etwa Fahrerassistenzsystemen schreiben wir auch die Software selbst. In einigen Fällen beauftragen wir damit spezialisierte Dritte. Es kommt immer auf den Einzelfall an.

Gibt es noch weitere Elektrik- oder Elektronik-Bereiche, bei denen die OEMs Kompetenz in das eigene Haus zurückholen?

In meinem Bereich arbeiten Fachleute für Halbleitertechnik, die sehr viel von der Materie verstehen und mit den Herstellern der Chips auf Augenhöhe diskutieren können. Wir legen generell viel Wert darauf, theoretisch die gesamte Hardware und Software selbst entwickeln und analysieren zu können.

Wie steht Mercedes-Benz zum Thema Head-up-Display?

Wir haben aktuell noch keines im Angebot. Noch nicht.

Welche Strategie verfolgen Sie bei Antriebsbatterien, Elektromotoren und Leistungselektronik: selbst entwickeln oder kaufen?

Die gesamte Elektromobilität steckt – historisch gesehen – noch in den Kinderschuhen. Keiner weiß, wo die Reise hingeht. Deshalb sind wir gut beraten, uns in alle wesentlichen Themen einzuarbeiten. Wir sind dabei offen für die gesamte Bandbreite: vom einfachen Zukaufen bis zur ausschließlichen Eigenentwicklung von Komponenten.

Bei Batterien sind wir einige Joint Ventures eingegangen, um die hochkomplexen Prozesse und Werkstoffe besser zu verstehen. Beispielsweise haben wir mit Evonik das Joint Venture Deutsche Accumotive gegründet, das uns mit Hochvoltbatterien beliefert. Ein anderes Beispiel ist die Zusammenarbeit mit Continental und Johnson Controls-Saft für die Batterie des Mercedes-Benz S400 Hy­brid. Wir werden als OEM mit Batterien nie Geld verdienen, wollen aber wertvolle Erfahrungen sammeln. Auch bei Elektromotoren kooperieren wir mit renommierten Partnern – wie etwa Renault und Bosch. Die Leistungselektronik hingegen kaufen wir derzeit zu.

Wie wollen Sie die Komplexität der Elektrik/Elektronik in den Griff bekommen?

Wichtig ist das Frontloading, das möglichst frühzeitige Erkennen und Lösen von Problemen. Das schließt einen möglichst einfachen, nicht zu komplizierten Systementwurf mit ein. Hinzu kommt ein sehr strukturierter Entwicklungsprozess, bei dem wir neue Funktionen erst einmal im Labor auf Herz und Nieren prüfen, bevor sie ins Fahrzeug gehen. Die einzelnen neuen Funktionen sind bei uns jeweils bei einem Systemverantwortlichen angesiedelt, der sie mit besonderem Fokus auf den Kundennutzen überprüft und optimiert. Mit dieser Organisationsstruktur haben wir bereits im vergangenen Jahrzehnt den Reifegrad der Elektrik und Elektronik erheblich verbessert.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de (ID: 32773270)