Connected Car – Das vernetzte Auto

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Immer mehr Menschen ziehen vom Land in die Stadt.

Beschäftigungsmöglichkeiten locken an, die Städte wachsen weltweit immer stärker. Diese Tatsache stellt den Verkehr vor neue Herausforderungen. „Connected Car“ lautet das Stichwort, das in Zukunft Abhilfe schaffen könnte.

24. Oktober 2019

Was genau ist eigentlich ein Connected Car? Eine Definition

Als Connected Car definieren Experten ein Auto, das sich über ein Netzwerk mit anderen Diensten und Geräten verbinden kann. Dazu gehören neben Laptops und Mobiltelefonen auch andere vernetzte Autos, das eigene Zuhause, das Büro oder Teile der Infrastruktur wie Verkehrssignale und Notrufzentralen. 

Mit einer Vernetzung den mega-städtischen Herausforderungen begegnen

Die Anziehungskraft von Städten wird weiter zunehmen: Im Jahr 2050, so prognostiziert die UN, werden über 70% der Weltbevölkerung in Städten leben. Doch mit der steigenden Anzahl von Millionenstädten steigen parallel auch die Herausforderungen. Denn: So verführerisch die Megacity auch locken mag, so abstoßend kann sie sein, wenn es ihr nicht gelingt, den Aufgaben, die mit ihrer Größe einhergehen, Herr zu werden: Luftverschmutzung und Smog, stinkende Müllberge, unzureichende Versorgung mit Wasser, überlastete Stromnetze und kollabierender Verkehr. Sogenannte Smart City-Entwicklungskonzepte  (→ Smart Cities –Schlaue Städte) stellen diesen Herausforderungen vor allem technologiebasierte Lösungen entgegen.

Die hochentwickelte Smart City ist geprägt von einer allumfassenden Vernetzung. In der Theorie erfassen Sensoren an nahezu jedem Ort unentwegt Daten und speichern diese in einer Cloud. Intelligente Stromnetze, sogenannte Smart Grids, könnten Leistungsschwankungen, die vor allem durch erneuerbare Energien entstehen, noch besser ausgleichen als es jetzige Systeme schon leisten. Sensoren im Verteilernetz der Wasserversorgung könnten Wartungsarbeiten an der tatsächlichen Notwendigkeit ausrichten und unmittelbar auftretende Lecks erfassen. Müllentsorgungen orientieren sich in der Vorstellung einer Smart City nicht mehr nach festen Terminen, sondern Cloud-gestützt am Tonnen- bzw. Containerfüllstand.

Das Auto könnte sich selbst einen Parkplatz suchen und die smarte Ampel würde Grünphasen so lenken, dass der Verkehrsfluss steigt: Beides Maßnahmen, mit denen die Verkehrsteilnehmer potentiell entspannter an ihr Ziel kommen. Das Auto wird zum Teil der innerstädtischen Vernetzung, das als Connected Car kontinuierlich Informationen der Cloud und seiner Umgebung mitteilt – so zumindest die Idealvorstellung. Was nach einer Zukunftsvision klingt, ist teilweise schon Realität.    

Die Geschichte des Connected Car

Die Möglichkeiten des Connected Car sind vielfältig, doch beginnen wir am Anfang. Blickt man zurück auf die Geschichte der vernetzten Autos, ist schnell klar, dass der erste nennenswerte Zeitpunkt weiter zurückliegt, als vermutet werden könnte. Die Reise beginnt schon 1980:    

1980

Das Connected Car in der Formel 1

Der Anfang der Connected Cars bei BMW wird auf 1980 datiert: Das Jahr, in dem BMW in der Formel 1 den On-board Computer integriert hat. Dieser gab Fahrzeugdaten an die Box weiter – mit anderen Worten waren die Autos der höchsten Motorsportklasse mit der Umgebung vernetzt. Durch gelungenen Technologietransfer wurden sie zu Wegbereitern für das serienmäßige Connected Car.    

1996

Connected Cars mit Emergency-Call-Funktion

1996 sind die ersten Autos mit einer Emergency-Call-Funktion ausgerüstet. Das Fahrzeug kann einen Unfall registrieren und automatisch die nächste Notrufzentrale anrufen. Die Insassen müssen allerdings in einem Gespräch selbst ihren Standort mitteilen. Übrigens: Neue Automodelle, deren EU-Typgenehmigung nach dem 31. März 2019 erfolgt ist, müssen mit einem automatischen Notrufsystem ausgerüstet sein.    

1999

GPS hält Einzug

Heutzutage erledigen Notrufsysteme auch die Übermittlung der Koordinaten selbstständig. Dies ist seit 1999 mit dem ersten GPS-fähigen Mobiltelefon möglich. Allerdings erleichterte US-Präsident Bill Clinton die Nutzung des GPS-Signals für die zivile und kommerzielle Anwendungen erst im Mai 2000. Vorher war dem Militär der Zugang zu einem genauen Signal vorbehalten. 

Die Einführung des GPS-Systems im Auto ist übrigens keinesfalls mit dem Navigationsgerät gleichzusetzen. Dieses war schon zuvor Bestandteil einzelner Autos. GPS brachte ab 2000 aber nicht nur die Navigation auf ein neues Level, zusätzlich ließen sich seit dem GPS-Einzug auch gestohlene Fahrzeuge orten.    

2001

Erste ferngesteuerte Funktionen

Fahrzeugdiagnosen, auch unter dem Begriff Remote-Diagnosen bekannt, können seit 2001 über große Distanzen eine Verbindung zwischen dem Nutzer und dem Auto herstellen. Mit einer Fahrzeugdiagnose können Autohersteller die Funktionstüchtigkeit des Systems überprüfen und bei Problemen unter Umständen schneller die Ursache erkennen. Was seit der Jahrtausendwende bei einigen Connected Cars angefangen hat, ist heute weit verbreiteter Standard und geht noch weit über die reine Fahrzeugdiagnose hinaus. 

2004

SIM-Karte in BMW Fahrzeugen

In diesem Jahr findet die SIM-Karte Einzug in die ersten BMW Autos. Dank dieser konnten Fahrer zum einen online auf Nachrichten, Wetter und Office-Funktionen zugreifen. Zum anderen erleichterte die SIM-Karte Hochrechnungen von Stau-Prognosen: Anonymes Tracking schuf die Möglichkeit, Vorhersagen über dichten Verkehr und Staus zuverlässig zu treffen. Alles in allem war mit der SIM-Karte ein weiterer wichtiger Schritt hin zum vernetzten Auto geschafft.    

2007

Aus Mobiltelefonen werden Smartphones

„Today Apple is going to reinvent the phone“, behauptete Steve Jobs auf der legendären Apple Keynote 2007. Er versprach nicht zu viel. Aus einfachen Mobiltelefonen wurden fortan Smartphones. 2008 zog Google mit dem Android-Betriebssystem nach. Das erste Auto, welches für Smartphones einen Internet Hotspot zur Verfügung stellte, kam ebenfalls 2008 auf den Markt. 2009 folgten die ersten Smartphone-Apps für das Connected Car, wodurch sich z. B. die Türen ver- und entriegeln ließen. Der Dienst MirrorLink ermöglicht seit 2012 die Bedienung ausgewählter Smartphone-Apps über das Infotainment-Systems des Autos. Für iPhones besteht diese Möglichkeit erst seit März 2014, als Apple auf dem Genfer Autosalon Carplay vorstellte.    

1998 bis 2018

BMW ConnectedDrive etabliert sich

Was 1998 unter dem Namen BMW Assist anfing, ist heute in 45 Ländern verbreitet: BMW ConnectedDrive ist einer der Vorreiter im digitalen Wandel der Autoindustrie. 2018 verwenden bereits 4 Millionen Kunden ConnectedDrive Dienste, was nicht nur die Innovation, sondern auch den praktischen Nutzen unterstreicht. Das Connected Car wird damit Teil der digitalen Lebenswelt des Fahrers und lässt sich über natürliche Sprache, wie beispielsweise mit dem BMW Intelligent Personal Assistent, immer einfacher steuern. 

Connected Cars und die Kategorien der Konnektivität

Bereits seit 2010 sind einige Autos in der Lage, Informationen mit ihrer Umgebung, mit anderen Fahrzeugen, mit der Cloud und mit Fußgängern auszutauschen, wodurch verschiedene Vorteile und Chancen für den Verkehr entstehen. Diese Vernetzung der Autos wird in verschiedene Kategorien unterteilt:    

Was ist V2I – Vehicle-to-Infrastructure?

V2I meint die Kommunikation von Fahrzeugen mit ihrer Umgebung. Mit dieser Technik können sich verschiedene sicherheitsrelevante Vorteile ergeben, aber auch die Umwelt kann von V2I profitieren.

Bei drohenden Rotlichtverletzungen, scharfen Kurven oder zu hohem Tempo sendet V2I-Kommunikation Warnungen an den Fahrer. Auch Wetterdaten fließen ein, sodass vor schwierigen Bedingungen wie starkem Regen, böigen Winden oder Blitzeis gewarnt werden kann. Kreuzungen, die heute noch mit Stoppschildern versehen sind, könnten in Zukunft signalisieren, wenn ein gefahrloses Weiterfahren auch ohne Stoppen möglich ist.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der V2l-Kommunikation ist der Umweltschutz. Kommunizieren Parkplätze in Zukunft ihre Verfügbarkeit, fällt weniger Zeit und damit weniger Energie bzw. Treibstoff auf die Parkplatzsuche. Ampeln könnten Fahrzeugen die Länge ihrer verschiedenen Signalphasen signalisieren, wodurch autonom fahrende Fahrzeuge sowie Fahrerassistenzsysteme in der Lage wären, ihre Geschwindigkeit möglichst energieeffizient anzupassen. Lastkraftfahrzeuge sollen dabei zukünftig in der Lage sein, eine Signalpriorität zu beantragen, um möglichst wenig an Ampeln anhalten zu müssen.    

Was V2V – Vehicle-to-Vehicle-Kommunikation?

Bei der Vehicle-to-Vehicle-Kommunikation kommuniziert das Connected Car mit anderen Fahrzeugen in der Nähe. So ist beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug in der Lage, vor einem schwer einsehbarem Stauende oder schwierigen Straßenverhältnissen zu warnen. Liegengebliebene Fahrzeuge warnen ihre Umgebung, was die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer wiederum verbessern kann.

Mit Blick auf das autonome Fahren der Zukunft lassen sich auch Fahrzeuge, vor allem LKWs, zu Kolonnen vereinen, die simultan bremsen und Gas geben, wodurch wiederum Ressourcen eingespart werden könnten (Pooling).    

Was ist V2C – Vehicle-to-Cloud-Kommunikation?

V2C ist im Prinzip schon heute weitverbreiteter Standard. Dazu zählen unter anderem moderne Navigationsgeräte, die je nach aktueller Verkehrslage die optimale Route berechnen. Hinzu kommen Möglichkeiten der Ferndiagnose, und auch moderne Carsharing-Systeme sind ohne V2C nicht realisierbar.

Dass Autos dabei Daten sammeln, ist eine logische Konsequenz. Wie mit den Daten umgegangen wird ist allerdings die Schlüsselfrage. Eine Antwort ist BMW CarData. Hier kann der Verbraucher selbst entscheiden, welche Daten er zur Analyse freigibt und zwar mit einem einfachen Klick.    

Was ist V2P – Vehicle-to-Pedestrian?

V2P soll die Kommunikation zwischen Auto und Fußgänger verbessern. Mit einer Fußgängererkennung und einem Warnsystem soll das Auto beide Verkehrsteilnehmer vor Gefahrensituationen wie einem Zusammenprall alarmieren.

123.000 Personen wurden 2016 innerhalb Europas durch Verkehrsunfälle schwer verletzt, und 25.000 kamen ums Leben. Fast 29 Prozent der Todesfälle betrafen dabei nicht motorisierte Verkehrsteilnehmer, also in erster Linie Fußgänger und Radfahrer.

Neben der Warnung vor Gefahren meint V2P aber auch Hinweise an Fußgänger, die ihnen zu verstehen geben, dass sie über die Straße gehen können. Was der Fahrer aktuell mit einem Winken andeutet, könnte bei V2P auch das Auto mit z.B. Lichtzeichen übernehmen.

V2P-Kommunikation soll einen Beitrag dazu leisten, diese Zahl möglichst zu verkleinern. Dabei werden sowohl Autofahrer als auch Fußgänger vor einer drohenden Kollision gewarnt.    

Was ist V2X – Vehicle-to-Everything-Kommunikation?

Unter der Kommunikationsstufe V2X verstehen Hersteller ein intelligent vernetztes Transportsystem, in dem alle Fahrzeuge und Infrastruktursysteme miteinander verbunden sind. Die V2X-Kommunikation ist gewissermaßen eine Zusammenfassung der anderen Kategorien der Konnektivität.    

Vernetzte Autos in der Smart City

Was im Jahr 1980 mit der Übermittlung von Fahrzeugdaten anfing, wurde im Verlauf der Jahre immer vielschichtiger. Viele Herausforderungen jetziger und zukünftiger Megastädte lassen sich nur durch das Internet der Dinge bewältigen und das Connected Car wird gerade hier ein Teil dieses Konzepts. Eins ist klar: Die Optimierung des Verkehrsflusses ist nicht nur für alle Teilnehmer angenehmer, sondern könnte auch der Umwelt und der Sicherheit der Verkehrsteilnehmer zu Gute kommen. Auf dem Weg dorthin müssen Autohersteller, Politiker, Juristen und viele andere Spezialisten allerdings noch einige Fragen lösen.

Langfristig soll das Fahrzeug vollständig in unser digitales Leben integriert werden. Smartphones, Smartwatches, Laptops und Autos: Die Geräte und Dienste sollen nicht einzeln für sich stehen, sondern miteinander interagieren. Relevante Informationen, wie die Adresse eines anstehenden Termins, die im Handy hinterlegt ist, soll direkt an das Navigationsgerät im Auto weitergegeben werden – um nur ein Beispiel zu nennen. Die Vernetzung kann den Nutzer auf diese Weise im Alltag entlasten und für mehr Komfort sorgen.

Das autonome Fahrzeug der Zukunft ist ohne die Technologien des Connected Car nur schwer vorstellbar und die Geschichte zeigt, wie schnell sich Innovationen von morgen zum Standard von heute entwickeln können. Alles in allem wird vermutlich nicht mehr viel Zeit vergehen bis wir als Passagiere und nicht mehr als Fahrer durch die Smart Cities gleiten.    

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