Wie softwaredefinierte Fahrzeuge militärische Systeme verändern

Automobil- und Verteidigungsindustrie rücken auch technologisch enger zusammen. Denn mit dem Wandel zum Software-Defined Vehicle (SDV) hat die Automobilbranche Technologien, Architekturen und Entwicklungsverfahren etabliert, die auch für heutige militärische Plattformen relevant sind.

„Automotive goes Defense“ bedeutet dabei mehr als die Übertragung einzelner Komponenten. Großserienerfahrung, modulare Softwarearchitekturen und zertifizierbare Embedded-Plattformen können dazu beitragen, militärische Systeme schneller, flexibler und sicherer zu entwickeln. Die Verteidigungsindustrie greift dabei auf Erfahrungen zurück, die die Automobilbranche unter anderem bei Echtzeitsystemen, Autonomie, Sensorfusion und Softwareupdates gesammelt hat. Entscheidend sind Plattformen, auf denen sich Funktionen unterschiedlicher Kritikalität sicher konsolidieren lassen.

Warum die Verteidigungsindustrie auf Automotive-Kompetenz setzt

Moderne Logistik-, Aufklärungs- und Einsatzfahrzeuge werden zunehmend durch Software bestimmt. Neue Funktionen müssen schneller integrierbar sein, unterschiedliche Systeme müssen auf gemeinsamen Plattformen zusammenarbeiten und Fahrzeuge müssen sich an neue Einsatzanforderungen anpassen lassen. Für die Verteidigungsindustrie sind dabei insbesondere drei Stärken der Automobilbranche interessant:

• die Erfahrung mit zuverlässiger Großserienproduktion,

• die hohe Kompetenz bei Embedded-Software

• und zunehmend softwarezentrierte Entwicklungsprozesse.

Dass sich beide Industrien annähern, zeigen auch aktuelle Kooperationen. Daimler Truck und das französische Verteidigungsunternehmen Arquus arbeiten beispielsweise bei taktischen Militärfahrzeugen zusammen. Beim „Zetros by Arquus“ werden bewährte Nutzfahrzeugplattformen und industrielle Produktionskapazitäten mit militärischer Systemintegration, Schutzkonzepten und Einsatzunterstützung verbunden.

Auch Schaeffler baut seine Aktivitäten im Verteidigungsbereich aus und hat sie in der Tochtergesellschaft STech Defence GmbH gebündelt. Solche Entwicklungen zeigen, dass nicht nur einzelne Technologien, sondern auch Fertigungs-, Entwicklungs- und Integrationskompetenzen aus der Automobilindustrie für den Verteidigungssektor an Bedeutung gewinnen. Besonders relevant wird diese Annäherung dort, wo Fahrzeuge selbst zu softwarezentrierten Systemplattformen werden.

Was sich aus SDV-Architekturen auf Verteidigungsplattformen übertragen lässt

SDV-Architekturen bieten Verteidigungsplattformen Softwareumgebungen, Echtzeitverarbeitung, die sichere Konsolidierung unterschiedlicher Workloads und autonome Funktionen. Ein wichtiger Baustein ist die Over-the-Air-Fähigkeit (OTA). Sichere drahtlose Updates ermöglichen es, missionsspezifische Software bereitzustellen, Sensorsysteme neu zu kalibrieren und Nutzlaststeuerungen kurzfristig anzupassen. Voraussetzung dafür sind hardwareunabhängige, modulare Softwarearchitekturen, wie sie etwa die SDV-Philosophie von Mercedes-Benz vorsieht. Sie bieten die notwendige Flexibilität für militärische Logistik- und Kampffahrzeuge in wechselnden und schwer vorhersehbaren Einsatzräumen.

Gleichzeitig müssen auf zentralisierten Rechnerplattformen immer mehr kritische und nicht kritische Workloads sicher koexistieren. Dazu zählen beispielsweise missionskritische Funktionen wie Waffensteuerung und verschlüsselte Kommunikation ebenso wie sicherheitskritische Brems- und Diagnosefunktionen. Daraus ergeben sich hohe Anforderungen an funktionale Sicherheit, Cybersecurity, Determinismus und Workload-Isolation. Zertifizierte Echtzeitbetriebssysteme (Real-Time Operating Systems, RTOS) und Hypervisoren schaffen dafür streng getrennte Domänen. So können Funktionen mit unterschiedlichen Safety- und Security-Integritätsstufen parallel auf gemeinsamer Hardware ausgeführt werden, ohne dass der Ausfall einer nicht kritischen Anwendung oder ein Cyberangriff die Kernmission gefährdet.

Auf dieser Grundlage lassen sich autonome und KI-gestützte Funktionen direkt am Edge ausführen. Sichere, deterministische Systeme ermöglichen Sensorfusion, Bilderkennung, vorausschauende Wartung und Anomalieerkennung in Echtzeit – bis hin zu autonomer Zielerfassung und unmittelbaren Reaktionen. Dies ist besonders in umkämpften oder nicht verbundenen Umgebungen relevant, in denen Systeme ohne kontinuierliche Cloudanbindung weiterhin wahrnehmen, entscheiden und handeln müssen. Hybride Cloud-Edge-Architekturen, die sich im latenzkritischen Automobilbereich etabliert haben, liefern dafür ein erprobtes Modell.

Neue Verteidigungsmesse in Hannover

Die DSEI Germany baut ihre Position als neue Leitmesse für Verteidigung und Sicherheit weiter aus und wird aufgrund der hohen Nachfrage 2027 erstmals eine vierten Messehalle haben. Damit soll sie zur größten Verteidigungs- und Sicherheitsmesse Deutschlands werden.

Mit zunehmender Autonomie steigen zugleich die Anforderungen an die Validierung. Digitale Zwillinge, virtualisierte Prüfstände und cloudnative Toolchains für Continuous Integration und Continuous Delivery (CI/CD) ermöglichen es Verteidigungsintegratoren, komplexe Gefechtsszenarien zu simulieren, Missionssoftware zu validieren und ihre korrekte Bereitstellung zu prüfen, bevor physische Hardware eingesetzt wird. Damit lassen sich Entwicklungs- und Testzyklen beschleunigen, ohne Abstriche bei der erforderlichen Absicherung.

Besonders gut übertragbar ist die Umfelderkennung. Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) und Software-Stacks für autonomes Fahren kombinieren Radar, Light Detection and Ranging (LiDAR), Kameras und Ultraschallsensoren, um in Echtzeit ein hochgenaues Modell der Fahrzeugumgebung zu generieren. Militärische Anwendungen stellen vergleichbare, jedoch deutlich anspruchsvollere Anforderungen: Fahrzeuge müssen bei eingeschränkter Sicht durch Staub, Nebel oder Rauch, ohne verfügbare GPS-Signale sowie bei dynamischen, unvorhersehbaren oder absichtlich verborgenen Hindernissen operieren. Wahrnehmungssysteme in Automotive-Qualität, die anhand von Millionen Kilometern realer Fahrdaten weiterentwickelt wurden, bilden dafür eine technologische Ausgangsbasis.

Zu den wichtigsten übertragbaren Aspekten gehören:

• Radarsysteme für robuste Detektion: Automobilradar hat sich bei Reichweite, Auflösung und Objektklassifikation deutlich weiterentwickelt. Diese Systeme arbeiten weitgehend unabhängig von Wetter- und Lichtverhältnissen und eignen sich für Kolonnenfahrten, Perimeterüberwachung und Kollisionsvermeidung.

• LiDAR für hochauflösende Kartierung: LiDAR ermöglicht eine präzise 3D-Kartierung und Objekterkennung und unterstützt so die Navigation in komplexem Gelände. Skaleneffekte und Innovationen aus dem Automobilbereich senken die Kosten und erhöhen die Leistungsfähigkeit. Dadurch eröffnen sich neue Möglichkeiten für militärische Aufklärung und autonome Navigation.

• Sensorfusion und KI-basierte Wahrnehmung: KI-gestützte Fusionsalgorithmen kombinieren Radar-, LiDAR- und Kameradaten und erhöhen so Genauigkeit, Redundanz und Fehlertoleranz. Dieser Ansatz lässt sich direkt auf missionskritische Verteidigungsplattformen übertragen, bei denen Zuverlässigkeit entscheidend ist.

• Edge-Verarbeitung auf sicherheitskritischen Plattformen: Die Echtzeitverarbeitung von Sensordaten erfordert leistungsfähige, deterministische Rechnerplattformen. Zertifizierte RTOS- und Hypervisor-Plattformen ermöglichen hier die sichere Ausführung von Wahrnehmungsalgorithmen neben anderen missionskritischen Funktionen und gewährleisten sowohl Echtzeitreaktion als auch Systemintegrität.

• Redundanz und funktionale Sicherheit: Standards für funktionale Sicherheit wie ISO 26262 haben die Entwicklung redundanter Sensorarchitekturen vorangetrieben. Diese Konzepte lassen sich gut auf die Verteidigung übertragen, wo Fail-Operational-Verhalten für den Missionserfolg und die Sicherheit des Personals unerlässlich ist.

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PikeOS: die Brücke zwischen den Domänen

Die Verbindung von Automotive-Agilität und militärischer Robustheit setzt eine belastbare Grundlage für funktionale Sicherheit und Cybersecurity voraus. PikeOS von Sysgo ist ein zertifiziertes RTOS mit Hypervisor-Funktionalität auf Basis einer Separation-Kernel-Architektur. Damit lässt sich unterschiedliche Software mit hohen Safety- und Security-Anforderungen – von der Fahrzeugdiagnose nach ISO 26262 bis zur verschlüsselten Kommunikation nach Common Criteria – auf einer gemeinsamen Hardwareplattform konsolidieren. Die strikte Isolation der einzelnen Bereiche ist für Verteidigungssysteme unverzichtbar: Weder ein Hardwarefehler noch ein Cyberangriff darf die Missionsfähigkeit des Fahrzeugs gefährden.

Das RTOS wurde ausdrücklich dafür entwickelt, branchenübergreifende Standards zu erfüllen, darunter ISO 26262 für die Automobilindustrie sowie DO-178C für Luftfahrt beziehungsweise Verteidigung. Der modulare Zertifizierungsansatz ist dabei entscheidend: Er ermöglicht klar abgegrenzte Zertifizierungsumfänge, sodass neue Missionsfunktionen aktualisiert oder ergänzt werden können, ohne den gesamten System-Stack erneut zertifizieren zu müssen. In einer sich ständig verändernden Bedrohungslandschaft verkürzt dies die Zeit bis zur Bereitstellung erheblich.

Durch die Virtualisierung und damit die Konsolidierung mehrerer Funktionen auf weniger Recheneinheiten senkt PikeOS die Anforderungen an Größe, Gewicht und Leistungsaufnahme (Size, Weight and Power, SWaP) deutlich. Für Verteidigungsfahrzeuge, die strengen Beschränkungen bei Masse, Energie und Kühlung unterliegen, ist dies ein entscheidender Vorteil. Der garantierte Determinismus des RTOS stellt darüber hinaus sicher, dass Edge-AI-Funktionen und kritische Regelkreise zuverlässig in Echtzeit arbeiten.

Veränderungen bei Entwicklung, Zertifizierung und technologische Souveränität

Die Konvergenz verändert neben den Fahrzeugarchitekturen auch Zusammenarbeit, Entwicklung, Zertifizierung und Kontrolle über strategische Infrastruktur. So müssen Automobil-OEMs und Tier-1-Zulieferer strukturierte Partnerschaften mit Verteidigungsintegratoren aufbauen. Diese Zusammenarbeit muss über die reine Hardwarelieferung hinausgehen und Software-Stacks, Validierungsverfahren sowie skalierbare Produktionskapazitäten aufeinander abstimmen. Zudem hat sich die Automobilindustrie von hardwaregekoppelter Entwicklung hin zu softwarezentrierten Architekturen bewegt. RTOS, Virtualisierung und digitale Zwillinge liefern eine Blaupause für die Vereinfachung komplexer, heterogener Verteidigungsarchitekturen.

Auch Cloudumgebungen sind mittlerweile ein integraler Bestandteil des Embedded-Entwicklungslebenszyklus. Automotive-Teams nutzen groß angelegte CI/CD-Pipelines, Simulationen und virtuelle Tests in der Cloud. Die Verteidigungsindustrie kann diese Verfahren übernehmen, um die Validierung zu vereinfachen, den Testdurchsatz zu erhöhen und die Zeit bis zur Bereitstellung von Missionssoftware im Feld deutlich zu verkürzen.

Gleichzeitig müssen Entwicklungsteams ihre Prozesse an zivilen Standards für funktionale Sicherheit wie ISO 26262 und an einschlägigen Verteidigungs- und Security-Standards wie Common Criteria ausrichten. Zertifizierte Plattformgrundlagen wie PikeOS können den damit verbundenen Compliance-Aufwand reduzieren (Dual Compliance Model).

Stromwandler für autonome Verteidigungsfahrzeuge

Autonome Drohnen, Landfahrzeuge und Unterwasserplattformen benötigen eine stabile und effiziente Energieversorgung. Stromwandler müssen Spannungsschwankungen ausgleichen, Störungen filtern und unter anspruchsvollen Umweltbedingungen zuverlässig arbeiten.

Ausblick: Wie SDV-Architekturen militärische Fahrzeuge resilienter machen

Ein zentraler Entwicklungspfad ist die Übertragung von Technologien des autonomen Fahrens – darunter LiDAR-Fusion, komplexe Pfadplanung und dynamische Entscheidungsfindung – auf unbemannte Bodenfahrzeuge, militärische Drohnen und autonome Fahrzeugverbände. Das kann die Missionsdauer erhöhen und Risiken für das Personal reduzieren.

Gleichzeitig gewinnt die KI-gestützte Reaktion auf Bedrohungen an Bedeutung. Auf sicheren Echtzeitsystemen ausgeführte Edge-AI-Anwendungen können Gefahren lokal erkennen und unmittelbar Reaktionen anstoßen. Mit der zunehmenden Softwareorientierung rückt auch die Cyberresilienz stärker in den Fokus. Erfahrungen der Automobilindustrie mit Standards wie ISO/SAE 21434 können dazu beitragen, komplexe Plattformen gegen immer ausgefeiltere Angriffe abzusichern. Sichere, segmentierte OTA-Architekturen ermöglichen darüber hinaus schnelle und authentifizierte Updates missionskritischer Module und reduzieren dabei Ausfallzeiten sowie logistischen Aufwand.

Verteidigungsfähigkeit beginnt im Reinraum

Rüstung und Mikroelektronik wachsen zusammen: Geopolitische Spannungen treiben Politik und Industrie zur engeren Kooperation. Doch Europas Stärke liegt nicht in Autarkie, sondern in skalierbarer Produktion, resilienten Lieferketten und kluger Verzahnung ziviler und militärischer Nachfrage.

Auch die Hardwarekonsolidierung bleibt relevant. Virtualisierung und Hypervisoren werden zugleich leichtere und energieeffizientere Plattformen ermöglichen, bei denen Softwareflexibilität eine geringere Hardwarevielfalt kompensiert.

Die engere Zusammenarbeit zwischen OEMs, Tier-1-Zulieferern, spezialisierten Softwareanbietern und Verteidigungsintegratoren dürfte die Entwicklung zertifizierter, missionsspezifischer Plattformen weiter beschleunigen. Langfristig könnten auch kooperative und schwarmbasierte Verfahren, die bereits in Flotten- und Verkehrssystemen erprobt werden, auf koordinierte autonome Verteidigungsplattformen übertragen werden.