Wie kann die Zukunft von E-Autos aussehen?
Forscher des Fraunhofer ESK wollen Kleinstfahrzeuge, vor allem E-Autos, besser auslasten.
Durch das Konzept des Fraunhofer ESK entfallen Umrüstzeiten zwischen spezialisierten Nutzungen, z.B. Dienstfahrzeug am Tag und Pizzaservice am Abend, da die individuellen Funktionen durch Software abgebildet werden. So könnten z.B. E-Autos besser ausgelastet und damit rentabler werden. Dies führt zu einer neuen Wertschöpfungskette zwischen Fahrzeughersteller, Fahrzeuganbieter und Fahrzeugbetreiber. Die hierarchische Software-Architektur garantiert dabei die Sicherheit wichtiger Fahrzeugfunktionen. Derzeit stellt das Fraunhofer ESK stellt sein Konzept für das Software Defined Car auf der Nürnberger embedded world 2014 erstmals der Öffentlichkeit vor.
Die neue Software-Architektur trennt die Basis-Funktionen des Fahrzeugs von den Infotainment- und Komfort-Funktionen. Letztere nutzen die Sensordaten des Fahrzeugs, laufen jedoch ausschließlich auf der Smartphone App. Die gezeigte erste Version der hierarchischen Software-Architektur besteht aus drei Schichten. Das Basis-Betriebssystem übernimmt die sicherheitskritischen Funktionen, z.B. Bremse und Motorsteuerung. Verschiedene Betreiber-Apps sind im Fahrzeug implementiert und bieten Branchen-spezifische Komfort-Funktionen wie Taxameter. Der Fahrer nutzt eine Smartphone bzw. Tablet App mit den Fahrer-spezifischen Anzeigen zu denen Navigation und Routenplanung gehören. Dieser Aufbau stellt sicher, dass sich die Funktionen nicht gegenseitig behindern, und gewährleistet die Sicherheit.
Zukunftsszenario: Ein einziges E-Auto für Monteure und Pizzaservice
Tagsüber dient das E-Auto den Monteuren einer Heizungsfirma als Dienstfahrzeug. Das Display im Fahrzeug zeigt die Route, das Firmen-Fahrtenbuch und die aktuellen Störfälle. Dazu hat sich das Display mit der Betreiber-App der Heizungsfirma verbunden und erhält so alle wichtigen Daten. Zum Feierabend stellen die Monteure das E-Auto in einem Parkhaus ab, nehmen ihr Display an sich und gehen nach Hause.
Für den Fahrer des Pizzaservice beginnt die Schicht, indem er auf seinem Smartphone eine Nachricht erhält, wo er das Fahrzeug finden kann. Geöffnet wird das E-Auto dann der App seines Arbeitgebers. Daraufhin werden die LED-Elemente des Autos rot und er kann einsteigen. Wenn er das Tablet in die Halterung steckt, verbindet sich die App mit der Betreiber-App des Lieferservices und erscheinen Navigation und weitere für den Fahrer wichtige Daten werden sichtbar. Gleichzeitig wird vom Tablet an die Zentrale der Standort des Fahrers und, dass das Fahrzeug frei ist, gemeldet. Der Dienst beginnt mit allen gewohnten Funktionen.
Betreiber-App und Smartphone als individuelle Lösung für das Fahrzeug
Komfort-Funktionen wie Taxameter oder Nutzungsberechtigungen für Car-Sharing werden ebenfalls von den Betreiber Apps zur Verfügung gestellt, und bieten umfangreichen Zugang zu den Fahrzeugsystemen und Sensoren. Deswegen dürfen sie nur von Experten entwickelt und installiert werden. Die Betreiber Apps aller potenziellen Fahrzeugbetreiber werden parallel installiert, sind aber nur dann aktiv, wenn der Fahrer mit seinem Mobilgerät den jeweiligen Einsatzzweck abruft. Die abgesicherten Schnittstellen bilden die Verbindung sowohl zum Basis-Betriebssystem als auch zur Smartphone App, mit der der Anwender das Fahrzeug steuert.
Ein cleveres Elektroauto
Die Software-Architektur wurde im Rahmen des Projekts Adaptive City Mobility entworfen. Im Projekt wird ein Elektro-Leichtbaufahrzeug mit einem intelligenten Software- und Hardwaresystem entwickelt.
Das Design des dazu passenden E-Autos wurde von der Hochschule München mit Designprofessor Peter Naumann umgesetzt und setzt auf Leichtbauweise. Damit hat das innovative Elektrofahrzeug g nur 450 (City-eTAXI) oder 550 Kilogramm (der für innerstädtische Logistik und Gewerbe entworfene CITY eVAN und der CITY ePICKUP). Neben dem Fahrer ist Platz für 2 Fahrgäste damt 2-4 Gepäckstücken – was, wie die Entwickler meinen, für die meisten Fahrten völlig ausreichend sei.
Das innovative E-Fahrzeug hat radnahe Motoren, die 15 kW Leistung bringen und eine Höchstgeschwindigkeit von max. 80 km/h ermöglichen sollen. Dazu gehören 6-8 Akku-Module, die austauschbar sind und dem Elektro-Leichtbaufahrzeug eine Reichweite von 120 Kilometern ermöglichen, dazu kommt noch ein ganz neu entwickeltes Akku-Tauschsystem, das mit Photovoltaik-Anlagen zur direkten Energieerzeugung gekoppelt ist und mit dem lange Ladezeiten entfallen. Das Aufladen mit einem Ladekabel soll natürlich ebenfalls möglich sein.
Quelle
Fraunhofer ESK 2014
