München. Vor fünf Jahren reichten für die direkt mit dem Fahren zusammenhängenden Daten noch CAN-Busse mit 500 Kilobit pro Sekunde. Heute sind Transferraten im zwei- bis dreistelligen Megabitbereich gefordert. „Assistenzsysteme werden die größte Bandbreite erfordern, da hier verschiedene Quellen gleichzeitig ausgewertet werden müssen, wie Radar, Kameras, Cloudbasierte Dienste oder Car-to-X-Kommunikation“, erklärt Helge Zinner, Systemarchitekt in der Vorentwicklung von Continental. Kirsten Matheus, die bei BMW das Ethernet-Projekt leitet, ergänzt: „Die größten Bandbreiten werden von Bildübertragungen benötigt.“ Ein Display etwa könne mehrere Gigabit pro Sekunde beanspruchen, eine Kamera – unkomprimiert – gut ein Gigabit pro Sekunde, während selbst HD-Video maximal 54 Megabit pro Sekunde benötige. Die Infotainment- Anwendungen sind bereits durch verschiedene Varianten des des Bussystems MOST („Media Oriented Systems Transport“) gut abgedeckt, das bis zu 150 Megabit pro Sekunde bietet. Aktuell sieht bei Mercedes- Benz der Bus-Mix so aus: Mehrere CAN-Busse mit bis zu 800 Kilobit pro Sekunde, FlexRay mit zehn Megabit und MOST mit 150 Megabit pro Sekunde. BMW und VW nutzen zusätzlich noch den LIN-Bus. Ethernet findet sich gelegentlich als Einzelverbindung, also nicht als Bus, oder zum Software-Update in der Werkstatt. In Kürze werden Ethernet-Busse Mit 100 Megabit, später auch ein Gigabit pro Sekunde das Bandbreitenproblem großflächig entschärfen. Trotz der hohen Geschwindigkeit, die sogar für vollautomatisiertes Fahren ausreicht, werden Entwickler sich mit Einschränkungen arrangieren müssen. Für unkomprimierte Daten mehrerer Kameras könnten parallele Ethernet- Busse nötig werden. Auch Kosten werden eine Rolle spielen und anderen Bus-Architekturen das Überleben sichern. Thomas Hogenmüller, bei Bosch Teamleiter E/E-Architecture Communication Networks, erläutert: „Zum Beispiel wird ein Lenkwinkelsensor, den man auch für das automatisierte Fahren benötigt, nicht mit Ethernet angebunden“ – da diese Lösung zu teuer wäre und technisch aufgrund des geringen Bandbreitenbedarfs nicht erforderlich ist. Doch es dürfte zu einer Auslese kommen. BMW-Expertin Kirsten Matheus sieht die Perspektive so: „Ethernet als zentraler Baustein und teilweise CAN, LIN und Flex- Ray.“ Der CAN wird vermutlich durch den bei Bosch in der Entwicklung befindlichen CAN-FD ersetzt, der in der Leistungsfähigkeit zwischen dem heutigen CAN und FlexRay liegen soll. Der MOST-Bus hat bei den Zulieferern kaum Fans. Thomas Hogenmüller von Bosch geht davon aus, dass „Ethernet aufgrund der viel höheren Flexibilität hinsichtlich Topologie- und Einsatzmöglichkeiten MOST langfristig verdrängen wird“. Auch Continental bevorzugt Ethernet klar gegenüber dem MOST-Bus.
Geschwindigkeitsrausch
Im Pkw droht der Datenstau. Neue Assistenzsysteme sowie immer mehr und aufwendigere Infotainmentanwendungen überfordern heutige Bussysteme zunehmend. Mit der Ethernet-Technik wollen Automobilhersteller und Zulieferer die Datenautobahnen im Pkw erheblich ausbauen und die Kapazität verhundertfachen.