Der Quantensprung für Software-defined Vehicles

Software-defined Vehicles (SDVs) stellen die nächste Entwicklungsstufe des Autos dar, bei der der Kunde im Mittelpunkt steht. Sie müssen zudem der zunehmenden Komplexität der Software, den Anforderungen der Industrie und den Supply Chain Herausforderungen Rechnung tragen. Die meisten SDV-Konzepte lösen nur einen Teil des Problems; die strukturellen Herausforderungen sind nach wie vor auf technischer, wirtschaftlicher und geopolitischer Ebene miteinander verflochten. Ein ganzheitlicher Ansatz ist erforderlich. 

Kundenerwartung: Eine Bedienbarkeit wie bei Smartphones und die Möglichkeit, das eigene Fahrzeug über Software individuell anzupassen – diese Erwartung wird in der Branche schon seit über einem Jahrzehnt geäußert. Sie ist jedoch noch nicht erfüllt worden. Darüber hinaus erwarten die Kunden heute auch Software-Updates, ohne eine Werkstatt aufsuchen zu müssen. 

Softwarekomplexität und fehlende Wiederverwendbarkeit: Over-the-Air- (OTA-) Updates stellen schon seit Jahren eine anhaltende Herausforderung dar. Die Aktualisierung der Software auf mehreren elektronischen Steuergeräten (ECUs) ohne Werkstattbesuch ist komplex, da weder die Softwarearchitektur noch das Fahrzeugnetzwerk dafür ausgelegt sind. Steuergeräte benötigen zudem einen sicheren Fallback, um bei fehlgeschlagenen Updates weiterhin funktionsfähig zu bleiben. Daher beschränken sich OTA-Updates weitgehend auf wenige, nicht kritische Steuergeräte. Bei jeder neuen Fahrzeugentwicklung werden die Steuergeräte neu ausgeschrieben und mit neuen MCUs (Mikrocontrollern) implementiert, da die Produktionszeit von diesen begrenzt ist. Das bedeutet, dass bestehende Software neu kompiliert und zu einem großen Teil neu programmiert werden muss (bis zu 80 %). Dies verlängert die Entwicklungszeit, erhöht das Fehlerrisiko und verhindert die Wiederverwendbarkeit, während neue Marktteilnehmer den Druck hinsichtlich der Markteinführungszeit weiterhin verstärken.  

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Anforderungen der Industrie: OEMs und Tier-1 Zulieferer müssen die Fahrzeug-SW über den gesamten Lebenszyklus hinweg warten, sehen sich jedoch aufgrund unterschiedlicher Hardware-(HW-)Revisionen, komplexer Kabelbäume und fehlender Standards mit Einschränkungen konfrontiert. Gleichzeitig erfordert der Übergang zur zonalen E/E-Architektur weitreichende Veränderungen in der Entwicklung und der Qualifizierung der Lieferkette. Open-Source-Middleware wie Eclipse SDV zielt auf Interoperabilität ab, birgt jedoch Risiken in Bezug auf Governance, Sicherheit und Integration. Darüber hinaus sind die derzeit verwendeten OEM-spezifischen App-Stores proprietär und können keine markenübergreifenden Skaleneffekte erzielen. 

Unbeständige Lieferketten und geopolitische Abhängigkeiten: Instabile Lieferketten gefährden die Produktion, da Kostenüberlegungen bei vielen kritischen Komponenten zu einer Abhängigkeit von einem einzigen Lieferanten geführt haben. Der Kabelbaum veranschaulicht dies am besten: Nahezu jedes Exemplar ist eine Sonderanfertigung, die aus dem Ausland (Nordafrika, Ukraine) zugeliefert wird. Gleiches gilt für Steuergeräte, Mikrocontroller und andere nicht ersetzbare Komponenten. Ein zukunftssicheres SDV muss Resilienz in das System integrieren, anstatt sie als Notfallmaßnahme zu behandeln. Alle oben genannten Anforderungen werden durch das im Folgenden beschriebene Secor SDV-Ökosystem erfüllt.

Wie Secor das Software-defined Vehicle ganzheitlich denkt

Viele SDV-Konzepte befassen sich mit einzelnen Problemen. Doch was, wenn das Ziel darin besteht, eine neue Zukunftsvision zu entwerfen, anstatt ein Problem nach dem anderen zu optimieren? Genau diesen Schritt hat Secor unternommen. Ausgangspunkt waren die oben beschriebenen Herausforderungen. Diese lassen sich nicht schrittweise lösen – dafür sind sie viel zu eng miteinander verflochten. Die Lösung kann nur ein ganzheitlicher Ansatz sein: ein Ökosystem, das speziell auf diese Anforderungen zugeschnitten und flexibel genug ist, um den Anforderungen der Zukunft gerecht zu werden. Auf der Grundlage umfassender Automobil-Expertise hat Secor genau das entwickelt –und wird das SECOR SDV PoC 2.0 auf dem 30. AUTOMOBIL-ELEKTRONIK KONGRESS vorstellen. 

Der Kern ist die Standardisierung: Das zum Patent angemeldete Secor SDV- Konzept ist das einzige Angebot auf dem Markt, das auf standardisierter Software und Hardware basiert. Seit seiner Vorstellung auf der embedded World 25 wird es von Experten dementsprechend als „Game Changer“ und als Paradigmenwechsel für die Automobilindustrie bezeichnet.

Robuste Hardware: Dank ihres funktions-kompatiblen Designs ist die Hardware austauschbar – sowohl bei der Inbetriebnahme als auch noch zwanzig Jahre später. Gleichzeitig ist die Hardware multifunktional und auf Ausfallsicherheit ausgelegt. Ihre Architektur nutzt Chiplets, um eine skalierbare RISC-V-MCU-Familie zu schaffen, was die Anpassung und Portierung auf neue Fertigungsprozesse erleichtert. Dank dieses Designs wird die Hardware gleichzeitig in drei Fertigungsstätten auf verschiedenen Kontinenten produziert, was dazu beiträgt, eine stabile Versorgung auch bei geopolitischen Störungen sicherzustellen,

Software-Wiederverwendung: Die Software ist modular aufgebaut und kann über mehrere Fahrzeuggenerationen hinweg wiederverwendet werden. Sie wird über eine zertifizierte SDV-Bibliothek bereitgestellt, wodurch sichergestellt wird, dass sie dem Reifegrad des Vorgängermodells entspricht und ebenso zuverlässig und fehlerfrei ist wie die vorherige Fahrzeuggeneration. Darüber hinaus unterstützt sie die Integration von Drittanbieter-Software, sodass Anwendungen über einen SDV-App-Store sowohl für den B2B- als auch für den B2C-Einsatz bereitgestellt werden können.

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Pascal Nagel

Das Secor SDV bietet folgende Vorteile:

• Austauschbare Halbleiter – von der Entwicklung bis zum Kundendienst, über mehrere Fahrzeuggenerationen hinweg – ermöglichen die Aufrüstung sowohl neuerer als auch klassischer Fahrzeuge
• Robuste, multifunktionale Halbleiter, produziert von mehreren Herstellern zu wettbewerbsfähigen Kosten
• Modulare, fehlerfreie Software mit zertifizierten Schnittstellen, die ebenso fehlerfrei ist wie bei der vorherigen Fahrzeuggeneration
• Kürzere Entwicklungszyklen, Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit in Bezug auf Zeit, Kosten, Qualität und Umweltverträglichkeit

Diese Vorteile für OEMs und Tier-1-Zulieferer sind messbar (vgl. AEL 05/2025, S. 48):

• 50% kürzere Markteinführungszeit durch standardisierte Software-Module
• 30% geringere Entwicklungs- und Produktionskosten durch Wiederverwendbarkeit
• Robuste Lieferketten durch pin- und funktionskompatible Alternativen
• Längere Lebensdauer und ressourcenschonende Produktion

Standardisierte Hardware und Software für das Fahrzeug der Zukunft

Um das MCU-Dilemma zu lösen, entwickelt Secor – gemeinsam mit dem Fraunhofer IIS – eine flexible und leistungsstarke MCU, die darauf ausgelegt ist, über Jahrzehnte hinweg funktionskompatibel zu bleiben. Dieser Ansatz ist vom x86-Prozessor inspiriert, der seit über 40 Jahren in Standard-PCs zum Einsatz kommt. Ebenso ist die neue RISC-V-basierte MCU auf langfristige Konsistenz und Skalierbarkeit ausgelegt. Um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten, ist die MCU so konzipiert, dass sie in drei Fertigungsstätten (Fabs) auf verschiedenen Kontinenten hergestellt wird, wodurch das Risiko von Versorgungsengpässen weitestgehend eliminiert wird. Da die Hardware-Schnittstellen stabil bleiben, sind die Software-Änderungen, die normalerweise bei jeder neuen MCU erforderlich sind, nicht mehr notwendig. Bestehende Software kann wiederverwendet werden, was die Entwicklungszeit erheblich verkürzt. Weniger Änderungen bedeuten weniger neu eingeführte Fehler – was den Bedarf an zeitaufwändiger Fehlerbehebung verringert und zu erheblichen Einsparungen sowohl bei Zeit als auch bei Kosten führt.

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Die Softwarearchitektur ist so aufgebaut, dass die Basisebene die Hardware-Abstraktion bis auf die Komponentenebene (Ebene 3) realisiert. Die nächste Softwareebene übernimmt die funktionale Logik (Ebene 2), die zuvor von Zulieferern zusammen mit ihren Steuergeräten bereitgestellt wurde. In der neuen zonalen/zentralen E/E-Architektur ist die Software von der Hardware entkoppelt. Daher kann die funktionale Logik nun vom Zulieferer, dem OEM, einem Drittanbieter oder einem Open-Source-Projekt wie Eclipse S-Core stammen. Darüber liegt die Benutzeroberfläche mit der Markenidentität des OEM (Ebene 1). Diese SW-Schichten sind über mehrere APIs (Application Programming Interfaces) verbunden, die auf der COVESA VSS (Vehicle Signal Specification) basieren und sich auf einen etablierten Industriestandard stützen. Dank der standardisierten APIs können die SW-Module der Funktionslogik (Level 2) im B2B-SDV-App-Store gehandelt werden – auch an neue Kunden. Da dies keine Auswirkungen auf die UX-Ebene hat, werden keine OEM-spezifischen Markeninteressen beeinträchtigt. Durch API-basierte Abstraktion sind die Module fahrzeug- und markenunabhängig. Ein OEM kann daher seinen Prototyp oder Technologie-Demonstrator mit funktionalen SW-Modulen aus dem SDV-App-Store ausstatten, die direkt genutzt oder weiter angepasst werden können. Endkunden können Apps für ihr Fahrzeug über einen markenspezifischen B2C-App-Store kaufen oder bestehende Apps durch Neue ersetzen. OEMs können zudem abonnementbasierte Dienste anbieten, wie beispielsweise den Zugang zu exklusiven SW-Funktionen oder -Modulen.

Agile Entwicklung im SDV: Integration und Tests alle zwei Wochen

Im SDV-Kontext ist „die Integration die Königsdisziplin“ aus technischer Sicht (vgl. AEL 01/2026, S. 26–27). Bei SDVs wird die Integration zur zentralen Herausforderung. Sie bestimmt maßgeblich, wie lange der Produktentwicklungsprozess (PDP) dauert und wie schnell SW und HW für den SOP bereit sind. Alle SW-Module müssen zu einem einzigen, typgenehmigungsfähigen System zusammengefasst werden. Im Secor SDV Ecosystem macht standardisierte HW SIL-Tests (SW-in-the-Loop) überflüssig. Das SECOR.sdv.LAB stellt allen Tier-1-Zulieferern und Partnern die gleiche Hardware-Konfiguration zur Verfügung (eine zentrale Steuereinheit und zwei zonale Steuereinheiten) wodurch die Integrationsarbeit auf Entwicklungssprints verteilt werden kann.

Die Ergebnisse der frühen Integration werden anschließend auf OEM-Ebene für die vollständige Systemintegration zusammengeführt. Dieser Prozess wird durch die SECOR.lab.APP unterstützt, die alle Projektpartner miteinander vernetzt und sicherstellt, dass alle an derselben Softwareversion arbeiten, wobei alle 14 Tage OTA-Updates bereitgestellt werden.

Zusätzliche Tools wie die Benutzerverwaltung und die gemeinsame Fehlerverfolgung verbessern die Effizienz aller am Produktentwicklungsplan (PDP) beteiligten Unternehmen. Simulationen und Regressionstests helfen dabei, Fehler früher zu erkennen, die Komplexität zu reduzieren und die Entwicklung zu beschleunigen. Gespräche mit Anbietern von Homologationsdienstleistungen deuten darauf hin, dass weitere Effizienzsteigerungen möglich sind. Insgesamt führt dies zu einem konsequenten „Shift-Left“-Ansatz, bei dem Probleme früher im Entwicklungszyklus angegangen werden. SDV-SOP-Termine verzögern sich oft, hauptsächlich aufgrund der Komplexität der Integration von Kommunikationsmatrizen. Im Secor SDV-Ökosystem wird diese Komplexität beseitigt. Eine flexible E/E-Architektur, kombiniert mit einem zum Patent angemeldeten Message Broker, verwaltet die Kommunikation zwischen der zentralen Steuereinheit (central.CU) und mehreren zonalen Steuereinheiten (zonal.CUs).

Secor Directory Service verwaltet, was die Kommunikation vereinfacht und den Integrationsaufwand reduziert. OTA-Updates sind jederzeit verfügbar, sodass neue Funktionen und Verbesserungen schnell bereitgestellt werden können. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Entwicklung, Integration und Prüfung sowie die fortlaufende Bereitstellung von Software in Fahrzeugen. Dadurch lebt die Software über das einzelne Fahrzeug hinaus in dessen Nachfolgemodellen weiter. Das Ökosystem unterstützt sowohl zentrale als auch zonale E/E-Architekturen, wobei Secor die zonale Variante aufgrund ihrer klaren Vorteile für den Kabelbaum bevorzugt. Durch die Aufteilung des Fahrzeugs in Zonen können Kabelbäume standardisiert und Varianten deutlich reduziert werden. Gleichzeitig sinken die Anzahl und die Länge der Kabel, was sowohl das Gewicht als auch die Kosten senkt. Diese geringere Varianz erhöht zudem die Effizienz in der Lieferkette und bei der OEM-Montage. Ein weiterer Vorteil der zonalen Architektur besteht darin, dass Software für unterbrechungsfreie Anwendungen auf die zonalen CUs verteilt werden kann. Dies reduziert den Strombedarf – und die daraus resultierende Wärmeabgabe – an der zentralen CU.

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Benjamin Müller

SDV-Ökosystem – Weiterentwicklung der Forschungs- und Entwicklungs-Roadmap

Die Kommunikationsnetzwerke im Fahrzeug werden auf reines Ethernet umgestellt. Als Übertragungstechnologie unterstützt Ethernet eine Vielzahl von Protokollen, darunter bekannte wie das Internet Protocol (IP) und Time-Sensitive Networking (TSN). Es kann über verschiedene Medien wie Twisted-Pair-Kabel, Koaxialkabel sowie Kunststoff- oder Glasfaserkabel übertragen werden. Die verfügbaren Bandbreiten reichen von 10 und 100 Mbit/s bis zu 1–10 Gbit/s, was für zukünftige Fahrzeuganforderungen mehr als ausreichend ist. Im Secor SDV PoC 2.0 werden derzeit Bandbreiten von 10 und 100 Mbit/s genutzt.

Plug-and-Play im Software-defined Vehicle

In der aktuellen (zum Patent angemeldeten) Entwicklung wird jede Komponente Plug-and-Play-fähig. Sobald sie sich mit dem Fahrzeugnetzwerk verbindet, erhält sie automatisch eine lokale Adresse. Die Komponente stellt dann Metadaten – wie Hersteller, Produktcode, Funktionen und Steuerungsdetails – bereit, die in einem Verzeichnisdienst gespeichert werden. Auf Grundlage dieser Informationen werden die erforderlichen Software-Module automatisch heruntergeladen, sodass die Komponente sofort einsatzbereit ist. Dies ermöglicht ein schnelles Prototyping mit flexiblen Kombinationen von Komponenten. In der Produktion können Komponenten ausgetauscht werden, ohne dass eine Neuentwicklung erforderlich ist. Im After-Sales-Bereich ermöglicht der Verzeichnisdienst die präzise Identifizierung installierter Teile und kompatibler Alternativen, auch wenn diese nicht identisch sind. Änderungen an Steuerungsparametern können OTA bereitgestellt werden, ähnlich wie bei Treiber-Updates.

Die Datennutzung wird über eine zentrale API verwaltet, die alle Ereignisse und Daten verarbeitet und verteilt. Diese Daten können protokolliert und zur Nutzung in Anwendungen wie der Fernwartung in die Cloud gesendet werden. Während der Entwicklung ist es zudem möglich, Fahrzyklen mit präziser Zeitmessung aufzuzeichnen, die dann als Eingabe für Simulationen in der Entwicklung und Systemintegration verwendet werden können. 

Das Software Defined Vehicle stellt die Industrie neu auf

Die Transformation zum Software Defined Vehicle verändert Aufbau, Entwicklung und Verantwortlichkeiten in der Fahrzeugindustrie grundlegend. Neue Hardwarekonzepte, Softwareintegration und Standardisierung rücken ins Zentrum der Systemarchitektur.

Hartwig Schwerdtle

Klaus Jungbauer

Wie Unternehmen Teil des Secor-Ökosystems werden können

Der nächste PoC wird der Bavaria+ SDV 1.0 FPGA auf der IAA Mobility 2027 sein. Secor arbeitet bereits aktiv mit einer Handvoll Unternehmen an dessen Umsetzung. Sie haben die Möglichkeit, Teil des neuen SDV-Ökosystems zu werden und Ihre Komponenten oder ein Konzeptfahrzeug beizusteuern. Aufgrund der höheren Materialstückkosten für eine FPGA-basierte central.CU und zonal.CU zielt das Bavaria+ SDV 1.0 auf die Kleinserienfertigung ab.

Diese Fahrzeuge könnten die ersten Automobile des 21. Jahrhunderts werden, die zukünftigen Generationen noch als Klassiker schätzen werden. Die Arbeiten an einer siliziumbasierten central.CU und zonal.CU, die für die Großserienfertigung ausgelegt sind, sind bereits im Gange; die Marktreife ist für die IAA Mobility 2029 (Bavaria+ SDV 2.0) geplant. (na)