Interview: Der Status von FlexRay bei BMW

BMW kann mit dem X5 auf fast ein Jahr FlexRay-Erfahrung zurückgreifen. Im Interview mit Elektronik-Automotive erklärt Dr. Günter Reichart von der BMW AG, welche Erfahrungen dabei gemacht wurden und welche Rolle die Elektronik in den kommenden Fahrzeuggenerationen spielen wird.

BMW kann mit dem X5 auf fast ein Jahr FlexRay-Erfahrung zurückgreifen. Im Interview mit Elektronik-Automotive erklärt Dr. Günter Reichart von der BMW AG, welche Erfahrungen dabei gemacht wurden und welche Rolle die Elektronik in den kommenden Fahrzeuggenerationen spielen wird.

Der BMW X5 läuft seit gut einem halben Jahr vom Band. Wie sind die (FlexRay-)Erfahrungen in der Produktion und im Feld?

Dr. Reichart: Die FlexRay-Anwendung im X5 ist völlig unauffällig, es hat unseres Wissens nach nicht einen einzigen Kommunikationsausfall gegeben, was für eine Erstanwendung ein sehr gutes Ergebnis ist (Bild 1). Wir sind deshalb sehr zuversichtlich, dass dies auch in Zukunft so bleibt. Unser Image hat sich durch unseren Mut zu FlexRay sehr positiv entwickelt. Sowohl unsere BMW-Fan- Gemeinde in USA wie auch die Presse haben darüber sehr positiv berichtet.

Wie hoch ist die Akzeptanz der Kunden für dieses System?

Dr. Reichart: Der Kunde nimmt nicht das Bussystem wahr, sondern die Technologieführerschaft, die sich im Ersteinsatz von FlexRay zeigt. Er hat neueste Technologie im Fahrzeug und kann sie ohne Probleme nutzen.

Noch sind nicht alle OEM auf den „FlexRay-Zug“ aufgesprungen. Wie bewerten Sie die Zukunft von Flex- Ray?

Dr. Reichart: Wir haben uns klar entschieden und positioniert. Wir werden FlexRay auch in den kommenden Fahrzeugen zum Einsatz bringen (Bild 2). Auch die anderen deutschen Premiumhersteller haben sich für diesen Weg entschieden. Sogar im Ausland, etwa in Frankreich oder Japan, wächst das Interesse an der Nutzung von FlexRay, so dass man ab etwa 2010 mit einer deutlichen Verbreitung von FlexRay rechnen kann. Ab etwa 2014 ist nach Aussage eines unserer Zulieferer mit Preisgleichheit von FlexRay- und CAN-Knoten zu rechnen, was die Verbreitung weiter beschleunigen wird. Derzeit setzen wir FlexRay vor allem im Fahrwerksbereich ein. Als weiteres Anwendungsfeld sehen wir aber auch noch den Antriebsstrang.

Welche bzw. wie viele Bussysteme braucht ein modernes Oberklasse- Fahrzeug?

Dr. Reichart: Grundsätzlich bräuchte man nur ein Bussystem, wenn dieses alle Anforderungen zugleich erfüllen könnte. Ein homogenes Bordnetz ist aus Integrationssicht immer heterogenen Strukturen vorzuziehen. In der heutigen Realität sind wir aber von einem derartigen Universalbordnetz noch erheblich entfernt. Datenübertragungsrate, Sicherheitseigenschaften, Kosten und Einfluss auf Programmierzeiten des Fahrzeuges variieren für die einzelnen Busprotokolle erheblich. Deshalb werden auch in Zukunft spezialisierte Busprotokolle eine dominierende Rolle spielen. Hinzu kommt, dass für die Einführung eines derartigen universellen Bussystems ein komplexes Migrationsszenario entwickelt werden muss, damit nicht eine schlagartige Änderung des gesamten Bordnetzes zu einer völligen Destabilisierung des heute erreichten Qualitätsstandes und zu unbeherrschbaren Entwicklungsaufwendungen führt. Wir untersuchen aber durchaus, welche Optionen hier bestehen, inwieweit Mainstream-Technologien wie etwa Ethernet besser im Pkw-Bereich genutzt werden können und wie Migrationsszenarien aussehen könnten. Natürlich beobachten wir auch drahtlose Übertragungstechniken, beispielsweise für Car-2-x-Kommunikationsanwendungen.

Wie steht BMW zum FIBEXStandard? Ist der Standard reif genug für die Serie oder besteht hier noch Handlungsbedarf?

Dr. Reichart: Die BMW Group war Mitinitiator und steht voll hinter FIBEX. Wir brauchen ein derartig universell einsetzbares Austauschformat, auch wenn momentan noch an einigen Stellen Verbesserungspotential besteht. So könnte es etwa sinnvoll sein, neben den Kommunikations- auch Topologie-Informationen zu integrieren.

Welche Architektur-Änderungen, etwa hinsichtlich der Anzahl der Steuergeräte, wird es bei neuen Fahrzeugen geben, um die gestiegene Komplexität besser in den Griff zu bekommen?

Dr. Reichart: Ein Trend ist die Einführung der Domänenarchitektur, das zentrale Gateway, Hochintegrationspotentiale bestehen in begrenztem Umfang bei den Karosserie-Steuergeräten, will man an der hohen Individualisierung durch Sonderausstattung festhalten. Die Anzahl der verbauten Steuergeräte wird aber wohl konstant bleiben, da die Integration von Funktionen durch neue Anwendungen ausgeglichen wird.

Welchen Einfluss haben neue Märkte wie Indien, Russland und China mit ihren spezifischen Anforderungen auf die Architektur-Entwicklung?

Dr. Reichart: Wir sehen derzeit keinen großen Architektureinfluss. Jedoch wird sich die Zahl der länderspezifischen Varianten erhöhen, die dann per Software-Konfiguration an die entsprechenden Marktanforderungen angepasst werden.

Software-Komponenten sind mittlerweile ein wichtiger Bestandteil der meisten Systeme. Wie geht man bei BMW damit um? Wann werden Software-Optionen in der Zubehörliste auftauchen?

Dr. Reichart: Grundsätzlich sind wir dazu in der Lage. Die Entscheidung über derartige Optionen fällt der Markt. Eine entsprechende Nachfrage haben wir bisher nicht festgestellt. Hier wird man die Marktentwicklung sorgfältig beobachten und zu gegebener Zeit reagieren.

In der Mechanik-Welt wird oft von der Gleichteile-Strategie gesprochen. In wie weit wird dieser Ansatz in der Elektronik-Entwicklung verfolgt?

Dr. Reichart: Auch in der Elektronik- Entwicklung versuchen wir Rückwärtskompatibilität als wichtiges Kriterium hochzuhalten. Wir treiben die Standardisierung aktiv voran. Beispielsweise ist unser Halbleiter-Baukasten bemüht, die Anzahl der in unseren Fahrzeugen eingesetzten Mikrocontroller- Varianten zu kontrollieren.

Wie ist derzeit der AUTOSARStatus bei BMW?

Dr. Reichart: Wir können inzwischen die Vorteile der Entwicklung nach der AUTOSAR-Methodik in der Portierung von Applikations-Software klar belegen. Unsere ersten Erfahrungen zeigen, dass sich mehr als 60 % der Software-Module problemlos in die AUTOSAR-Welt portieren lassen.

AUTOSAR verspricht Vorteile, u.a. Austauschbarkeit einzelner Software- Module, bietet aber auch Gefahren. Wie kann beispielsweise Know-how-Schutz gewährleistet werden?

Dr. Reichart: Dies ist eine Frage des Software-Modulzuschnittes und ist im Detail zwischen Hersteller und Zulieferer zu klären. Da wir zudem mit unseren Zulieferern eine faire Partnerschaft pflegen, sehen wir hier keine großen Probleme auf uns zukommen. Kritische IP-Blöcke können zudem abgekapselt werden.

Die zusätzliche Abstraktionsschicht und die Modularisierung bei AUTOSAR benötigen Speicher und Rechenleistung – in Steuergeräten beides eine knappe Ressource. Kann man sich unter diesem Gesichtspunkt AUTOSAR überhaupt leisten?

Dr. Reichart: Aus unserer Sicht ist diese Darstellung nicht korrekt, da die Systeme statisch konfiguriert werden. Die Schnittstellen werden speicherund ressourcenoptimal gelöst. Die oft geäußerte Behauptung, dass der AUTOSAR- Standard-Core wesentlich umfangreicher sei, ist auch nicht zutreffend, da der gestiegene Umfang primär auf neue und stark erweiterte Systemfunktionen zurückgeht.

Ein erster Ansatz von BMW im Bereich Hybridtechnik ist die Start- Stopp-Automatik im 1er. Wie musste die Elektronik für die Zusatzbelastung (häufiges Anlassen) angepasst werden?

Dr. Reichart: Wir haben sichergestellt, dass es für den Kunden keinerlei Komforteinbußen gibt, ein schneller Wiederstart des Motors, Rückwirkungsfreiheit bei Klimatisierung und Entertainment durch Bordnetzstabilisierung sind hier die Kernelemente. Zusätzlich war für die Batterieauswahl – wir setzen hier auf AGM-Batterien– die Zyklisierung zu beachten.

Eines der wichtigen Themen in Zusammenhang mit der zunehmenden Elektronifizierung von Fahrzeugen ist die Bedienung. BMW war hier mit iDrive Vorreiter. Welche neuen Entwicklungen wird es im Bereich der HMIs geben?

Dr. Reichart: Wir halten konsequent an dieser sehr erfolgreichen Lösung fest und entwickeln sie ständig weiter. Die Nachahmung durch unsere Wettbewerber bestätigt uns in diesem Weg. Sehr erfolgreich ergänzt wird iDrive durch unser Head-up-Display. Wir beschäftigen uns aber auch mit artverwandten Themen wie der Anbindung von Konsumelektronik-Geräten, wobei hier die derzeit fehlende Standardisierung als problematisch zu betrachten ist.

Halbleiter werden oft als Triebfeder der Automobilelektronik bezeichnet. Welchen Stellenwert nehmen Halbleiter in Ihren Projekten ein?

Dr. Reichart: Die steigende Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig hoher Zuverlässigkeit von Prozessoren und Speicherbausteinen hat die Realisierung komplexer software-basierter Lösungen ermöglicht. FlexRay wäre ohne die Bereitschaft der Halbleiter-Hersteller zu frühen Investitionen nicht möglich gewesen. Natürlich bleiben auch ASICs weiterhin ein wichtiges Instrument zur Kostensenkung und Systemvereinfachung.

Was würden Sie sich von den Halbleiterherstellern künftig wünschen – außer niedrigerem Preis und noch besserer Qualität?

Dr. Reichart: In erster Linie wäre natürlich eine enge Abstimmung mit dem Hersteller wünschenswert. Darüber hinaus würden wir aber auch eine Berücksichtigung von AUTOSAR in der hardware-nahen Software, stabile Roadmaps und ein klares Umbrellakonzept begrüßen, d.h. die Bildung von kosten- und funktionsoptimierten Derivaten.

Wie beurteilen Sie neue Konzepte, etwa den Einsatz von FPGAs im Automobil?

Dr. Reichart: Grundsätzlich betrachten wir diese Bausteine als sehr interessant für kritische Neuentwicklungen. Nach unserem derzeitigen Kenntnisstand sind diese Lösungen für den Einsatz in der Serie aber nicht kosteneffizient.

Wie hat sich aus Ihrer Sicht die Wissensverteilung zwischen Tier-2, Tier-1 und OEM in den letzten Jahren geändert, bzw. wie wird sie sich weiterentwickeln?

Dr. Reichart: Aus unserer Sicht muss die Spezifikations- und Integrationshoheit eindeutig beim Hersteller verbleiben und gegebenenfalls sogar noch ausgebaut werden. Die Zulieferer zeigen vermehrt Software- und Integrationskompetenz. Allerdings wird die Abdeckung der heute notwendigen Technologie- und Prozesskompetenz für die Tier-2-Zulieferer immer schwieriger.

Welche elektronischen Innovationen werden wir bei BMW in den nächsten ein bis zwei Jahren sehen?

Dr. Reichart: Grundsätzlich sind Themen aus dem Bereich der Fahrerassistenz und aus dem Sektor Info- und Entertainment wichtige Innovationsfelder.

Was ist in Ihren Augen die größte elektronische Innovation der letzten Jahre?

Dr. Reichart: In der Infrastruktur war es sicher FlexRay und im Fahrzeug das Schritthalten mit der dramatisch schnellen Entwicklung im Konsumelektronik- Bereich, das extrem ausgefeilte Energiemanagement, die breite Palette von Fahrdynamik- und Fahrerassistenzfunktionen wie auch die starke Effizienzverbesserung der Antriebe dank elektronischer Steuerung. Interessant ist hierbei, dass fast 90 % der eingeführten Innovationen durch die Elektronik möglich gemacht wurden.

Sie beschäftigen sich täglich mit den technisch ausgefeiltesten Fahrzeugen. Was ist Ihr persönliches Wunschfahrzeug?

Dr. Reichart: Natürlich haben auch andere Mütter hübsche Töchter. Ich habe aber mein Wunschfahrzeug in der eigenen Firma gefunden: Der 535d, den ich derzeit fahre, begeistert mich täglich aufs Neue. Er verbindet hohen Nutzwert mit Sportlichkeit und Freude am Fahren.

Das Interview führten Günther Klasche und Stephan Janouch