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Volkswagen: Warum das Elektroauto ID.3 Softwareprobleme hat

Volkswagen: Das Elektroauto ID.3 und die Softwareprobleme | emobicon

Es soll das Vorzeige Modell sein, der grosse Einstieg in die Elektromobilität. Der ID.3 von Volkswagen. Produziert wird das Elektrofahrzeug bereits, aber die Software ist noch unvollständig. An Auslieferungen ist nicht zu denken.

von Stefan Blome | emobicon - CoverBild: VW/emob

Es soll der grosse Einstieg in die Elektromobilität werden, doch man wird ganz offensichtlich ausgebremst. Der seit Anfang November produzierte ID.3 soll laut Manager Magazin massive Softwareprobleme haben. Die Offensive gerät ins Stocken und alle Vorschusslorbeeren scheinen dahin, wenn man das Problem richtig deutet. VW baut gute Massenfahrzeuge, aber wie auch andere Hersteller fehlt es an Kompetenz für die richtige Software. Das war schon immer so und wird nun erneut deutlich. Hintergrund ist auch, dass die Fahrzeuge mit immer mehr und komplexerer Technik ausgestattet wird, die gesteuert werden will. Keine guten Vorzeichen, oder? Was hat VW vor und warum verzögert sich die Software?

Produktion ohne fertige Software läuft an

Nach Informationen des Manager Magazin wird der ID.3 noch Monate lang ohne vollständige Software-Architektur gebaut werden. Volkswagen stellt die Fahrzeuge auf extra angemietete Parkplätze so die Aussage aus Unternehmenskreisen. Merkwürdig erscheint derweilen die Ankündigung, dass man im  Frühling Servicetrupps mit mobilen Computer-Stationen aktivieren will, die neue Software auf die ersten rund 10.000 ID.3 aufspielen sollen.

Nach Angaben des Herstellers will man dann ab Mitte Mai eine zweite Welle starten, bei der mehr als 20.000 ID.3 nachbearbeitet werden sollen, so das Manager Magazin. Geplant ist anschliessend, dass das neue Elektrofahrzeug, wie geplant, per „Over-the-Air“-Updates aktuelle Software aufgespielt bekommen soll.

Fahrzeuge von TESLA werden schon von Anfang an und seit Jahren so produziert. Dabei kann jede Änderung der Software per Mobilfunk oder W -LAN auf die Fahrzeuge gespielt werden. 

Der ID.3 ist das erste Modell auf dem modularen E-Auto-Baukasten MEB. Neben dem Batterie-Antrieb stehen bei der Plattform Digitalisierung, Konnektivität und eine neue Elektronikplattform im Mittelpunkt. Für Letztere sollen nur noch bis zu fünf statt 100 Steuergeräte eingebaut werden. Ein Problem, wie Volkswagen einräumt.

Hohe Komplexität durch Konnektivität

Dabei galt bislang: 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 praktisch zum Verständnis lauter kleine Computersysteme.

VW will mit einer eigenen Software die Fahrzeuge starten und beim Verlassen der Stromer wieder runterfahren. Dabei kann es zu Problemen kommen, wenn einer der Computer einen Fehler hat. Dabei kann das Verlassen des Fahrzeuges bedeuten, dass das Fahrzeug nicht mehr abschliessend seine Systeme runterfährt, im schlimmsten Fall aber auch nicht mehr gestartet werden. Auch, weil diese Steuergeräte ziemlich teuer sind kann in ungünstigem Fall ein Fahrzeug zum wirtschaftlichen Totalschaden werden, denn die Fehlersuche ist dann ziemlich aufwendig. Diese kleinen Rechner und deren Programme müssen miteinander kommunizieren. Ein ziemliches unterfangen und erst recht in der Konnektivität der Fahrzeuge.

Eigenes Betriebssystem für mehr Flexibilität

Da viele Funktionieren softwarebasiert laufen, müssen vor allem kleine Rechner auch miteinander kommunizieren können. Schließlich ist heute ein Fensterheber beispielsweise nicht mehr einfach nur mit dem Schalter in der Tür verbunden. Zum verstehen: Ein Leistenschalter im Türrahmen können dem Elektromotor einen Stopp Impuls geben, eher sich jemand die Hand einklemmt. Die Funktion der Komfortschliessung könnte so verlangen, dass mit dem langen Druck auf die Taste an einem Schlüssel alle Fenster, die geöffnet sind schliessen. Integrativ auch das Schliessen des Schiebedaches.

Sehr konkret ist es dann, wenn der herkömmlichen „Kabelbaums“, bei dem die Steuergeräte durch einzelne Leitungen direkt miteinander verbunden sind per Computer und deren Programmen gesteuert werden müssen. Diese modernen Systeme gibt es in speziellen Leistungssystemen zur Datenübertragung zwischen verschiedenen Komponenten. Bei Fahrzeugen 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“. 

Diese Entwicklungen sind nötig, um künftige Leistungen anbieten zu können und auf die Zukunft vorbereitet zu sein. Technische Lösungen oder bestimmte Konfortprodukte sind so integrativer darzustellen und einfacher zugänglich zu machen.

Betriebssysteme müssen untereinander sprechen können

So hat zum Beispiel TESLA in seinen Modellen bereits alle erforderlichen Hardwarelösungen verbaut, selbst dann wenn sie bislang wenig Nutzen haben oder technisch noch eingeschränkt sind. Nach und nach werden nun die Softwarelösungen entwickelt, freigegeben und per Softwareupdate freigeschaltet. Manchmal ist es auch nötig sich den unterschiedlichen und landesspezifischen Regularien zu stellen.

Klingt recht kompliziert? Das Problem und die Herausforderung ist zudem, dass die Steuergeräte von verschiedenen Herstellern und Zulieferern kommen. Trotzdem müssen Sie passen und miteinander kommunizieren können. Dazu ist es nötig, dass die einzelnen Zertifikate der Hersteller, also die Softwarepakete kompatibel sind. Denn diese Zertifikate tauschen Ihre Daten laufend untereinander aus. 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. Immer mehr Ansprüche erfordern immer weitere Aufrüstung. Während im Klassiker eines Verbrenners noch 10 Millionen Zeilen Code steckten, sind es jetzt schon 100 Millionen. Entsprechend mehr Rechenleistung ist notwendig. Aktuell spricht man von etwa 10 facher Rechenleistung.

Die Komplexibilität hat Folgen im Einsatz von Assistenzsystemen. Vernetzungsfunktionen mit Smartphones oder gar Infrastruktur in der Umgebung ist das CAN-Bussystem wird wahrscheinlich eine auslaufende Technologie werden, glauben einige Hersteller und Softwareschmieden. Auch deshalb setzt Volkswagen erstmals beim 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.

Softwareentwicklung als eigenes Geschäftsmodell

Das heißt, beim ID.3 ist nicht nur die Hardware zum Fahren komplett neu gedacht, sondern auch die elektronische Infrastruktur zusammen mit der  Software. Der Vorteil dabei ist, dass drei Rechner mit einem Betriebssystem laufen. Das heißt für die Entwicklung: Es ist einfacher und die vielen Einzelfälle von Kompatibilität gibt es nicht mehr. Ebenso erspart man sich haufenweise Lizenzgebühren. Mögliche Nachteile sind, dass solch ein Betriebsystem ersteinmal entwickelt werden muss. Dafür brachte Volkswagen die Car-Software-Organisation als eigene Geschäftseinheit an den Start. Demnach soll bis 2025 der Eigenanteil an Softwareentwicklungen im Auto und bei Mobilitätsservices von derzeit unter zehn auf mindestens 60 Prozent gesteigert werden.

Man dachte, das die Entwicklung soweit vorangeschritten ist, dass man das Betriebssystem nutzen kann. Aber leider dauert es länger als gedacht. Derzeit braucht man inzwischen 50 Prozent der Zeit für die Entwicklungsarbeit und 50 Prozent für die Absicherung. Die Software für den ID.3 ist dabei immer noch in der Absicherung.

Autobau noch ohne fertige Software

Die Produktion des kompakten Elektroautos, begann Anfang November. Seitdem kommen die Autos quasi „dumm“ vom Band, ohne fertige Software. Die wird nach der Absicherung aufgespielt. Klingt merkwürdig, soll aber gängige Praxis sein. Da alles ziemlich neu ist, fehlt es an echten Erfahrungswerten – ein ziemliches Risiko wie es scheint. VW hat sich aber nach eigenen Angaben darauf eingestellt. Es müssen also nicht massenhaft ID.3 ohne Software auf Halde geparkt werden. Aktuell ist die Stückzahl pro Tag wohl noch einstellig. Schließlich ist auch für die Autobauer in Zwickau beim ID.3 noch alles neu. 

Das neue eigenentwickelte Betriebssystem soll aber auch für konventionell angetriebene Autos kommen. Es läuft auf dem Modularer Querbaukasten genauso, wie auf dem Modularer Elektro-Baukasten. Ofensichtlich nicht so komplex geplant, führte es trotzdem dazu, dass einige neue Verbrenner ebenso nicht komplett fertig wurden. Viele Funktionen waren noch nicht verfügbar. 

Angesichts der immer weiter zunehmenden Funktionsumfänge in modernen kommunikativen Fahrzeuge, wirken die immer mehr wie rollende Computer. Eine Chance, aber auch ein Problem, zumindest dann, wenn man so wenig Erfahrung auf dem Gebiet hat, wie Volkswagen. Dass die dezentrale Verteilung von immer mehr Steuergeräten und ihre Kommunikation über ein Bussystem dafür nicht mehr das Richtige ist, wirkt zunächst plausibel. Aber die Umstellung auf ein System wie im neuen ID.3 ist aufwendig und birgt nicht unerhebliche Risiken. SoftwareProduzent zu sein ist nicht so leicht.

Plattform auch für andere Hersteller gedacht

Durch die MEB Plattform will Volkswagen auch andere Elektrofahrzeuge im Konzern Verbund eingliedern. Geplant ist zudem, dass auch FORD oder e.Go Mobile neue Fahrzeugmodelle entwickeln, die die MEB Plattform nutzen. Durch diese Flexibilisierung erhofft sich Volkswagen Fahrzeuge schneller entwickeln zu können. Für die dazu gegründete Einheit „Car Software Org“ sucht der Konzern nach Informationen der Wirtschaftszeitschrift noch externe Partner. Nachdem aber Gespräche mit Bosch ins Stocken geraten sein sollen, ist jetzt Continental der Favorit des Autobauers.

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