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Trends der Automobilelektronik und die Folgen für Autohersteller

Wie transparent ist die Zulieferkette bei elektronischen Komponenten für das Automobil? Das wollte der Volkswagen-Konzern wissen und hat dies am Beispiel eines Drucksensors für die Getriebesteuerung untersucht. Das Ergebnis hat Jang Tik Siem, Leiter Konzern QS-Beschaffung Elektrik anlässlich des 7. Kompetenztreffen Automobilelektronik des ZVEI vorgestellt und damit großes Erstaunen ausgelöst. Im Rahmen der alle zwei Jahre stattfindenden Veranstaltung in München, die am Donnerstag, 8. Dezember, zu Ende ging, warnte Siem deshalb vor einem zu laschen Umgang mit Subunternehmen, die am Ende der Zulieferkette stehen.

In den zurückliegenden Monaten hat sein Team die meisten der 50 Unternehmen, die am Sensor mit mindestens einer Komponente beteiligt sind, vor Ort besucht. Nahezu jede zweite Produktionsstätte erfüllte nicht im geringsten die Anforderungen an herkömmliche Produktionsstandards. So fand sich etwa im Reinraum eines Herstellers Müll auf dem Boden. Ein Mitarbeiter eines anderen Zulieferers bügelte mit einem alten Bügeleisen eine elektronische Laminatfolie aufs Trägermaterial.

Von den rund 130 anwesenden Vertretern führender Zulieferer von Elektroniksystemen fordert Siem deshalb regelmäßige Audits und strengen Vorgaben auch für die Unterlieferanten. Vor dem Hintergrund einer immer höheren Penetration elektronischer Systeme im Automobil, ist die Sicherung der Qualität entlang der gesamten Wertschöpfungskette von größter Bedeutung. Bereits heute beträgt der Halbleitermarkt für Kfz-Elektronik mehr als 4,1 Milliarden Euro. Und der Anteil der Kfz-Elektronik am deutschen Gesamtmarkt für elektronische Bauteile liegt mittlerweile bei über 41 Prozent. Für das kommenden Jahr erwartet der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. (ZVEI) dort ein Wachstum von rund fünf Prozent.

Das vernetzte Auto

Mit dem Einzug IT-basierter Funktionen wird sich die Wertschöpfung noch weiter verschieben. Das Auto der Zukunft ist dann keine isolierte Hülle mehr. Es ist vielmehr ein komplex vernetztes System nach innen und außen. Dr. Elmar Degenhart (Bild), Vorstandsvorsitzender von Continental, warnt in diesem Zusammenhang vor den hohen Anforderungen an Sicherheit, Komfort, Ökologie und Vernetzung. Und er nennt die vier entscheidenden Herausforderungen an Industrie und Entwickler: Standardisierung im Auto, Synchronisierung von Innovationsprozessen, neue Funktionen im Auto durch Internet und Vernetzung des Autos mit der Verkehrsinfrastruktur.

Dr. Falk Hecker, seit 1. November 2011 Chef der Elektronik bei Knorr-Bremse, sieht ähnliche Anforderungen für den Nutzfahrzeugbereich. Zwar ist dort die Ausstattungsrate von Fahrerassistenzsysteme noch sehr gering. Doch der Gesetzgeber forciert massiv die Integration von Fahrerassistenzsystemen. Und im Bereich der Telematik legt die Branche sogar vor. So können in den USA Videosequenzen des Fahrzeugs via Internet angeschaut werden - etwa wenn es eine Warnmeldung gibt, weil der Fahrer auffällig fährt.

Angesichts der enorm gestiegenen Penetration von Fahrerassistenzsystemen im Automobil hält Dr. Thomas Kropf, Senior Vice President, Robert Bosch, das unfallfreie Fahren auf deutschen Straßen bis 2030 für möglich. Allerdings weist er auf die hohe Komplexität vernetzter Systeme hin, die komplexe Situationen beherrschen sollen. Neben einer umfangreichen Situationsanalyse setzt er auf eine Datenfusion mit genaueren Sensoren. Die dafür notwendige Elektronik-Architektur - modulare Struktur oder eine totale Integration aller Funktionen auf einer so genannten all-in-one-ECU - ist noch in der Erforschung.

Sicherheit im Auto

Bei der Auslegung künftiger Bedienkonzepte erklärt Dr. Stephan Hummel, verantwortlich für Bedienkonzepte bei Audi, die Befehlseingabe über einen Touchpad. Die Technik ist nach Untersuchung in der Audi-Kundenklinik benutzerfreundlicher als der Drehknopf und das Touchscreen. Künftig wird das Touchpad in den Dreh-Drück-Knopf integriert und mit einer haptischer Rückmeldung versehen.

Auch bei der Auslegung des Bordnetzes gibt es neue Anforderungen. So steigt die Komplexität der Verkabelung etwa bei rein elektrische angetriebenen Fahrzeugen. Während die Leistungselektronik kaum Sorge bereitet, hält Dr. Ludger Schoester von Delphi das künftige Hochvolt-Bordnetze für eine Herausforderung. Nicht nur das um etwa 23 Prozent höhere Gewicht, auch die Arbeitsweise für Hochvolt-Bordnetze ist problematisch. Noch gibt es dafür keinen Entwicklungszyklus. Und er belegt mittels einer detaillierten Berechnung, dass sich derzeit der Umstieg auf aluminiumbasierten Kabeln nicht rentiert. Zu teuer ist noch das Kontaktieren der Leiter mit Steckern.

Kurt Sievers, vom Halbleiterspezialisten NXP, legt die Aufmerksamkeit auf das Entwickeln von Kryptocontrollern, die ähnliche Verschlüsselungssysteme verwenden wie sie im neuen Personalausweis zum Einsatz kommen. Erst dann sind seiner Ansicht nach zukünftige IT-basierte Servicedienste möglich, ohne das sie gehackt werden. Darüber hinaus können damit gefälschte Batterien für Elektrofahrzeuge ebenso erkannt werden wie falsche elektronische Ersatzteile.
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