VW ID.3 (2020) Softwareprobleme Collage: auto-motor-und-sport.de
VW ID.3 Produktion Halde
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Neues Betriebssystem für Volkswagen

Bekommt VW einen „Tesla-Aufholplan“?

VW arbeitet an einem neuen Betriebssystem für seine Fahrzeuge. Der ID.3 soll es als Erster nutzen. Bislang ist die Software aber noch nicht fertig. Herbert Diess will unbedingt den Vorsprung von Tesla einholen!

Mit dem ID.3 versucht Volkswagen nicht nur den Elektroauto-Neustart, sondern gibt dem Auto auch gleich noch ein eigenes Betriebssystem mit auf den Weg, das mit allen Konzern-Konventionen der Vergangenheit bricht. Das Problem: Noch steht die Software nicht komplett zur Verfügung. Entsprechend unter Dampf ist inzwischen die konzerneigene Entwicklungseinheit "Car.Software", in der das "vw.OS" genannte Betriebssystem entwickelt wird. Das soll unter anderem dafür sorgen, dass nicht nur die neuen ID.-Elektromodelle Updates künftig aus dem Netz ziehen können. So wie es Tesla schon lange praktiziert.

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Tesla-Aufholplan für Volkswagen

Vor allem Konzernchef Herbert Diess bescheinigt dem Elektroauto-Pionier aus Kalifornien eine überlegene Software-Kompetenz. Laut dem Branchenmagazin "Automobilwoche" wurde Diess im Rahmen einer internen Video-Konferenz mit seinen Top-Managern deutlich: "Was mir am meisten Kopfzerbrechen macht, sind die Fähigkeiten bei den Assistenzsystemen", habe Diess ausgeführt. "500.000 Teslas funktionieren als ein neuronales Netz, das kontinuierlich Daten sammelt und dem Kunden im 14-Tages-Rhythmus ein neues Fahrerlebnis bietet" – damit könne aktuell kein anderer Automobilhersteller mithalten. Diess sieht den Konzern unter Zugzwang und will Tesla laut "Automobilwoche" mit einem Aufholplan angreifen. Dazu gehören wohl auch zahlreiche Tesla-Eigenheiten wie die schlüssellose Fahrzeugnutzung, das reduzierte Design oder die Zusammenführung vieler Funktionen auf einem zentralen Bildschirm, bei denen Volkswagen nachziehen müsse, "weil die Kunde es lieben!", so Diess.

Herbert Diess, VW-Markenvorstand, Interview
Arturo Rivas
VW-Chef Herbert Diess hat in Sachen Software-Kompetenz vor allem Tesla im Visier und will den Vorsprung der Amerikaner einholen.

Zumindest für den ID.3 ist die grundsätzliche Entwicklung des Betriebssystems abgeschlossen. Allerdings braucht man bei einem derartigen Großprojekt 50 Prozent der Zeit für die Entwicklungsarbeit und 50 Prozent für die Absicherung. Die Software für den ID.3 ist immer noch in der Absicherung. Die Produktion des kompakten Elektroautos, für das VW bereits 35.000 Bestellungen eingesammelt hat, hat am 4.11.2019 begonnen. Seitdem kommen die Autos quasi "dumm" vom Band, ohne viel Software. Die wird nach der Absicherung aufgespielt. Klingt eigentümlich, ist aber gängige Praxis, wie aus dem Konzern zu hören ist. Und so geplant.

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Herausfordernd wird der Start des ID.3 allemal. Weil Volkswagen beim ersten eigenen Großserien-Elektroauto in Sachen Hard- und Software kaum einen Stein auf dem anderen gelassen hat. Aber der Reihe nach. Bislang galt: Je mehr Elektronik in unseren Autos Funktionen für alle möglichen Features steuert, desto mehr Steuergeräte brauchen sie. In einem aktuellen Modell sind inzwischen bis zu 70 Steuergeräte verbaut. Das sind letztlich lauter kleine Computer. Mit eigener Software, die bei jedem Start des Fahrzeugs hoch- und beim Abstellen runterfährt. Kommt einer dieser Mini-Rechner dabei ins Stolpern, fährt im dümmsten Fall das Auto nicht mehr. Oder der günstige Gebrauchtwagen wird zum wirtschaftlichen Totalschaden, wie mancher Autofahrer feststellen musste: Manche der Steuergeräte sind teuer, allein schon, weil die Hersteller so viele vorhalten müssen. Hinzu kommen noch die Fehlersuche sowie Ein- und Ausbau.

Motorsteuergerät spricht mit Getriebesteuergerät

Außerdem müssen die kleinen Rechner auch miteinander kommunizieren. Schließlich ist heute ein Fensterheber beispielsweise nicht mehr einfach nur mit dem Schalter in der Tür verbunden: Leistenschalter im Türrahmen könnten dem E-Motor einen Stopp-Impuls übermitteln, ehe sich jemand die Hand einklemmt, die Komfortschließung könnte verlangen, dass mit dem langen Druck auf die Taste am Schlüssel alle offenen Fenster schließen – und das Schiebedach noch dazu.

Statt des herkömmlichen "Kabelbaums", bei dem die Steuergeräte durch einzelne Leitungen direkt miteinander verbunden sind, gibt es in modernen Autos sogenannte Bus-Systeme. Das sind Leitungssysteme zur Datenübertragung zwischen verschiedenen Komponenten. Bei Autos hat sich der CAN-Bus (Controller Area Network) als Standard-Bus-System durchgesetzt. Der CAN-Bus kann mit einer Datenübertragungsgeschwindigkeit von bis zu 1 Mbit/s, Daten zwischen Steuergeräten austauschen. Über einen lediglich zweiadrigen Kabelstrang kann beispielsweise das Motorsteuergerät mit dem Getriebesteuergerät "sprechen".

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Zehnfache Rechenleistung

Jedes Steuergerät hat quasi eine eigene Datenhaltestelle, die so genannte CAN-Schnittstelle. Sie besteht aus Bus-Controller und Bus-Transceiver und prüft zunächst, ob die über den Bus gesendeten Datenpakete von Bedeutung für das Steuergerät sind. Das erkennt die Schnittstelle an sogenannten Identifiers, die jedem Datenpaket beiliegen und Auskunft über Dateninhalt und Priorität der Information geben. Das ist wichtig, wenn mehrere Steuergeräte gleichzeitig versuchen, Informationen zu senden. Dann muss das System erkennen können, welche Nachricht am wichtigsten ist. Sie wird zuerst versendet, die anderen folgen nach Priorität, sobald der Bus wieder frei ist. Der CAN-Bus kann außerdem fehlerhafte Datenübertragungen erkennen und in der Folge wiederholen.

Klingt kompliziert? Ist es auch. Zumal die Steuergeräte von verschiedenen Herstellern und Zulieferern kommen. Trotzdem müssen Sie miteinander kommunizieren können. Dazu tauschen sie so genannte Zertifikate aus, kleine Software-Pakete. Auch für ihren eigenen Betrieb brauchen die Steuergeräte Software-Code. Wer den benutzt muss wie für die Programme auf seinem PC Lizenzen bezahlen. Damit erhalten die Steuergeräte neben dem Preis für die Hardware eine zweite Kostenkomponente. Außerdem ufern der Umfang der Software immer weiter aus: Während im Golf VII noch 10 Millionen Zeilen Code steckten, sind es im Golf VIII schon 100 Millionen. Entsprechend hat der Neue auch die 10-fache Rechenleistung.

Eigene Software-Organisation für den Konzern

Wegen der immer noch weiter zunehmenden Komplexität im Auto in Folge des Einsatzes von Assistenzsystemen, Vernetzungsfunktionen mit Smartphones oder gar Infrastruktur in der Umgebung ist das CAN-Bussystem vermutlich eine auslaufende Technologie. VW setzt beim deshalb erstmals ID.3 auf ein Großrechnersystem. Das heißt, im Auto ersetzen drei leistungsstarke Computer das Bus-System. Einer für den Antrieb, einer für Infotainment und Innenraumfunktionen, einer für Fahrerassistenzsysteme. Das heißt, beim ID.3 ist nicht nur die Hardware zum Fahren komplett neu, sondern auch die elektronische Infrastruktur. Und die Software. Vorteil: Die drei Rechner laufen mit einem Betriebssystem. Das heißt, das babylonische Software-Kauderwelsch ist Geschichte und Lizenzgebühren werden keine mehr fällig. Nachteil: Ein Betriebssystem muss geschrieben werden. VW hat dafür ab Januar 2020 die Car-Software-Organisation als eigene Geschäftseinheit (>>> Details hier) an den Start gebracht. Bis 2025 soll der Eigenanteil an Softwareentwicklungen im Auto und bei Mobilitätsservices von derzeit unter zehn auf mindestens 60 Prozent steigen. Klar, wer keine Lizenzgebühren mehr zahlen will, muss eigene Software schreiben.

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Das neue Betriebssystem soll aber auch für konventionell angetriebene Autos kommen. Es läuft auf dem MQB (Modularer Querbaukasten) genauso, wie auf dem MEB (Modularer Elektro-Baukasten). MQB-Serienanläufe sind allerdings nicht so flach geplant, wie der des ID.3. Das hatte beim neuen Golf VIII prompt dazu geführt, dass zu Beginn noch nicht alle Funktionen zur Verfügung standen.

Fazit

Angesichts der immer weiter zunehmenden Funktionsumfänge in modernen Autos, wirken die immer mehr wie rollende Computer. Dass die dezentrale Verteilung von immer mehr Steuergeräten und ihre Kommunikation über ein Bussystem dafür nicht mehr das Richtige ist, wirkt plausibel. Aber die Umstellung auf ein System wie im neuen ID.3 ist aufwendig und birgt Risiken. Die liegen vor allem darin, dass die meisten Autobauer noch über zu wenig Erfahrung als Software-Produzent verfügen. Das weiß auch VW-Chef Herbert Diess und macht entsprechend Druck. Ob das wirklich dazu führt, dass Volkswagen in Sachen Software zu Tesla aufschließen kann, bleibt abzuwarten.

Wahrscheinlich ist der Versuch aber alternativlos, denn wie immer winkt dem Riesenkonzern Volkswagen die Skalierung auf die größtanzunehmende Stückzahl und entsprechendes Einsparpotenzial. Und womöglich ein neues Geschäftsmodell mit Erlösquelle: Software von VW auch für andere Autobauer.

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