Big Wheels – Big Data

Daten senken den Kraftstoffverbrauch, ermöglichen präzise Prognosen am Fahrzeug, machen Logistik effizienter und sind zwingend nötig für das automatisierte Fahren. Doch wie schützt man sie und wem gehören sie eigentlich?

Die Sensoren und Steuergeräte in hochautomatisierten Fahrzeugen erzeugen eine Menge Daten. CGI: Fabian Techel

Mehr als 100 Steuergeräte sind in einem aktuellen Pkw der oberen Mittelklasse verbaut, in der Premiumklasse können es sogar mehrere Hundert werden. Diese Fahrzeugelek­tronik erzeugt pro Stunde bis zu einem Terabyte Daten. Solche Datenmengen würden die Festplatte oder SSD eines handelsüblichen Laptops in ein bis zwei Stunden komplett füllen. Und Branchenkenner sind sich einig, dass sich die Zahlen in Zukunft noch deutlich nach oben entwickeln werden. So geht etwa Intel davon aus, dass die Sensoren und Steuergeräte hochautomatisierter Fahrzeuge im Jahr 2020 eine Datenmenge von vier Terabyte pro Stunde erzeugen werden.

Aus Kapazitäts- und Kostengründen bleibt der größte Teil dieser Daten im Fahrzeug gefangen – die Mobilfunknetze sind schlicht (noch) nicht dafür ausgelegt, ein oder mehrere Terabyte pro Stunde „in die Cloud“ zu übertragen. Dennoch tauschen sich moderne Fahrzeuge permanent mit Servern und Backend-Systemen aus. Um die dafür übertragenen Datenmengen auf ein handhabbares Maß zu reduzieren, aggregiert die Bordelektronik die Messwerte und Sensordaten zu übergeordneten Kennzahlen oder extrahiert die wirklich wichtigen Werte. Die Terabytes an Rohdaten schrumpfen so auf relevante Datensätze in der Größenordnung von wenigen Megabytes pro Stunde. Der weitaus größte Teil wird dagegen gelöscht.

Auch in der Gegenrichtung findet munterer Datenverkehr statt – angefangen bei digitalen Verkehrsinformationen bis hin zu gezielten Updates von Kartendaten oder Umgebungsinformationen für die Bordsysteme. Und dabei ist der Datenaustausch für Logistikanwendungen in der Nutzfahrzeugbranche noch gar nicht berücksichtigt – beispielsweise die permanente Meldung von Containern über Position, Innentemperatur und auf die Ladung einwirkende G-Kräfte an die Datenzentralen der Transportdienstleister oder ihrer Auftraggeber.

Vernetzung senkt Verbrauch

Ein wichtiges Anwendungsgebiet für digitale Vernetzung ist beispielsweise die Kraftstoffeffizienz und somit nicht zuletzt auch die Reduktion von CO2-Emissionen. Während „Effizienzassistenten“ in Pkw erst seit etwa einer Fahrzeuggeneration verfügbar sind, gibt es sie in Lkw schon länger. Wie weit das Zusammenspiel von Bordelektronik und Datenwolke heute schon geht, zeigt etwa der vom Automobilzulieferer Continental für Lkw angebotene vernetzte E-Horizon. „Mit diesem elektronischen Horizont ausgestattete Fahrzeuge melden die Daten ihrer Sensoren in die Cloud“, erklärt Continental-Sprecher Sebastian Fillenberg. „Gibt es eine Baustelle, eine mögliche Spurverminderung, wie steht es um Temperatur, Wind und Niederschlag? Haben die ABS-Sensoren Aqua­planing oder Eis auf der Fahrbahn registriert?“ Diese Daten werden an andere Lkw desselben Herstellers übermittelt, sofern das Empfänger-Fahrzeug über die erforderliche Ausstattung verfügt. Mit diesem elektronischen Blick nach vorn stellen sich dann das Abstandsregelsystem und das automatisierte Getriebe auf das an die Situation angepasste und möglichst sparsame Fahren ein.

Big Data prognostiziert Ausfälle

Doch auch dies ist nur eines von vielen Beispielen für die intelligente Nutzung von Daten in Fahrzeugen. Die Königsdisziplin heißt „Predictive Maintenance“ – also vorausschauende Wartung. „Unser Ziel ist es, Wartungsmaßnahmen und Teiletausch für den Kunden immer früher planbar zu machen“, erklärt Michael Kimmich, Manager bei Mercedes Benz Trucks. Das auf Big Data basierende Konzept erklärt er am Beispiel des Verschleißes einer Turbolader-Turbine: „Hier können wir anhand von Eingangsgrößen wie Temperatur und Drehzahl eine präzise Schädigungsrechnung vornehmen und den Kunden dann rechtzeitig warnen, bevor es zu einem Ausfall kommt.“ Kimmich ist zuversichtlich, dass mit ausgeklügelten Algorithmen und immer weiter verfeinerten Big-­Data-Techniken eine sehr hohe Voraussagequalität möglich wird. Denn maximale Treffsicherheit ist das A und O für solche Konzepte. Das System auf Nummer sicher gehen zu lassen und somit den Teiletausch zu früh zu empfehlen, ist keine Option – den vorzeitigen Austausch eines noch funktionsfähigen Teils würden die Kunden nicht akzeptieren. Doch ebenso wenig darf die Voraussage zu spät liegen.

Datenanalysen im Feld helfen Entwicklern

Dabei hilft die Vernetzung mit den Bordsystemen längst auch schon bei der Fahrzeugentwicklung, wie eine Lösung der auf Fahrzeugsoftware spezialisierten Firma Elektrobit zeigt: Das Unternehmen bietet eine Software an, mit der Kfz-Entwickler Datenanalysen direkt in Teilmengen einer Fahrzeugflotte während der tatsächlichen Nutzung vornehmen können. Das System erlaubt es zum Beispiel, alle Autos zu bestimmen, die in den letzten 48 Stunden Startprobleme hatten. Zudem lässt sich im zuständigen Steuergerät eine Protokollierung der Batterie-Kennwerte beauftragen. Diese Protokolle können anschließend anonymisiert eingesammelt und ausgewertet werden. Die Ergebnisse lassen sich für Verbesserungen der Produkte und Systeme nutzen – und als Nebeneffekt auch dafür, betroffene Fahrzeugnutzer proaktiv über sich abzeichnende Ausfälle zu informieren.

Fahrzeughersteller sichern sich weitreichende Zugriffsmöglichkeiten auf die in den Fahrzeugen anfallenden Daten. CGI: Fabian Techel

Gerade letzteres Beispiel zeigt aber auch, warum sich die Fahrzeughersteller in ihren Geschäfts- und Nutzungsbedingungen so weitreichende Zugriffsmöglichkeiten auf die in den Fahrzeugen anfallenden Daten sichern. Daten gelten als wichtigster Rohstoff des 21. Jahrhunderts. Je mehr Geschäfts- und Erlösmodelle auf ihrer Nutzung basieren, umso mehr stellt sich die Frage, wem sie eigentlich gehören. Die Parteien, die einen uneingeschränkten Zugriff fordern, sind zahlreich: Fahrzeughersteller, Systemzulieferer, Mobilfunkbetreiber, Plattformanbieter wie Google, Versicherungen, Leasing­gesellschaften, die öffentliche Hand und viele mehr. Auch Überwachungsorganisationen werden künftig Zugriff auf die für die Hauptuntersuchung relevanten Daten brauchen.

Persönlichkeitsrechte versus Wirtschaftsinteressen

Doch während rein fahrzeugbezogene Daten zumindest im Hinblick auf Persönlichkeitsrechte noch vergleichsweise unkritisch sind, sieht dies etwa bei fahrerbezogenen Daten wie den von digitalen Tachografen erfassten Lenk- und Ruhezeiten schon ganz anders aus. „Waren die letzten Jahre von einer Wild-West-Mentalität geprägt – jeder nahm sich, zum Teil mit juristischen Tricks, was er nur bekommen konnte –, könnten neue juristische Rahmenbedingungen wie die europäische Datenschutzgrundverordnung hier eine grundlegende Änderung bewirken“, meint etwa Andrea A. Voßhoff, seit 2014 Bundesbeauftragte für den Datenschutz und die Informationsfreiheit. Zunehmend gefragt seien neutrale Instanzen, die auch beim Geschäft mit Daten für einen Interessensausgleich sorgen. Ebenso wichtig ist zudem die Sicherheit der Kommunikationswege und datenverarbeitender Systeme. „Die Triebfeder von Cyberkriminellen ist der wirtschaftliche Gewinn“, erklärt Ruben Lirio, Spezialist für den von DEKRA angebotenen Cyber Security Evaluation Service. „Je mehr Geld man mit Daten verdienen kann, umso höher ist auch die Motivation, Daten zu stehlen, zu kompromittieren oder die Wertschöpfungsketten anzugreifen und hier beispielsweise Erpressungsversuche zu unternehmen.“ Datensicherheit und ein gerechter und gleichzeitig nicht überbordend bürokratischer Interessensausgleich bei ihrer Nutzung seien also die wichtigsten Aufgaben, die der Boom der Daten-Ökonomie mit sich bringt. Für beides, so Lirio, sei DEKRA gut aufgestellt.