Erfassung von Fahrerdaten im Connected Car. Möglichkeiten und Grenzen der Nutzung von Daten aus vernetzten Fahrzeugen

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Ausgangslage und Problemstellung
1.2 Zielsetzung
1.3 Methodisches Vorgehen und Aufbau der Arbeit

2 Grundlagen des Connected Car 5
2.1 Definitionen des Connected Car
2.2 Mission des Connected Car
2.3 Nachfrage nach Connected-Car-Lösungen
2.4 Differenzierung der Car-to-X-Kommunikation
2.4.1 Car-to-Car
2.4.2 Car-to-Pedestrian
2.4.3 Car-to-Infrastructure
2.5 Technologien des Connected Car
2.5.1 Hardware des Connected Car Systems
2.5.2 Möglichkeiten der Vernetzung
2.6 Klassifizierung von Diensten

3 Relevante Daten des Fahrzeugnutzers 22
3.1 Grundlagen der Datenerhebung im Connected Car
3.1.1 Navigationsdaten des Connected Car
3.1.2 Fahrzeugdaten des Connected Car
3.1.3 Persönliche Daten des Fahrzeugnutzers
3.1.4 Sonstige Daten
3.2 Voraussetzung für Datenfreigabe des Fahrzeugnutzers
3.3 Grenzen der Nutzung von Fahrerdaten
3.3.1 Datenschutz
3.3.2 IT-Sicherheit

4 Möglichkeiten der Wertschöpfung mit Fahrerdaten 43
4.1 Grundlagen der Wertschöpfung mit Fahrerdaten
4.2 Hersteller- und Zulieferer-Wertschöpfungen
4.3 Wertschöpfungen aus After-Sales-Services
4.4 Wertschöpfungen von marktbegleitenden Dienstleistern
4.4.1 Finanzdienstleister
4.4.2 Versicherer
4.4.3 Off-Street-Parking
4.5 Sonstige Wertschöpfungen

5 Fazit und Ausblick

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Fahrzeugzulassungen in Europa (2013-2020)

Abbildung 2: Zentrale Treiber der Nachfrage nach Connected-Car-Lösungen

Abbildung 3: Funktionsweise C2X-Kommunikation

Abbildung 4: Bestandteile eines Infotainment-Systems (vereinfachte Darstellung)

Abbildung 5: Möglichkeiten der Vernetzung

Abbildung 6: Klassifizierung der Dienste des Connected Car

Abbildung 7: Angriffspunkte eines Connected Car

Abbildung 8: Big-Data-Potenziale entlang der Wertschöpfungskette

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

„Daten sind die künftige Währung in dieser Industrie […] und wer die Kontrolle über das Datenmanagement hat, wird der König sein.“¹

Dieses Zitat von Dinesh Paliwal, Vorstandsvorsitzender des US-amerikanischen Automobilzulieferer Harman International Industries, verdeutlicht die immense Relevanz von Daten für die Automobilindustrie. Im Zeitalter des Connected Car, dem vernetzten Automobil, werden durch die Hersteller zahlreiche Daten des Fahrzeugnutzers gesammelt, aufbereitet und für unterschiedlichste Anwendungsbereiche verwendet. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wird auf die Möglichkeiten und Grenzen der Nutzung dieser Fahrerdaten eingegangen.

1.1 Ausgangslage und Problemstellung

Der steigende Grad der Digitalisierung betrifft mittlerweile nahezu alle Bereiche des Lebens und der Wirtschaft. Die Automobilindustrie hat sich innovativ an dieses Umfeld angepasst und bietet Kunden die Möglichkeit auch im Automobil jederzeit mit der Umwelt vernetzt zu sein. War das Connected Car zunächst ein Alleinstellungsmerkmal der Premiumhersteller, hat das vernetzte Fahren mittlerweile die gesamte Automobilindustrie erobert.² Konnektivität, hochaktuelle Umgebungskarten, intelligente Dienste, Unterhaltung und Produktivität im Fahrzeuginnenraum - all das sind Funktionalitäten, welche moderne Fahrzeugkäufer erwarten.³ Um diese Dienste anbieten zu können, erfasst, speichert und wertet das vernetzte Fahrzeug eine riesige Anzahl an Daten über den Fahrer und sein Fahrzeug aus.

Was mit der Menge an Daten und Informationen geschieht, wer sie nutzen darf und zu welchem konkreten Zweck verschieden Daten ausgelesen werden, bleibt für den Verbraucher unklar. Die damit verbundene Skepsis der Kunden und Bedenken von Datenschützern werden durch bekannt gewordene Dysfunktionen in vernetzten Diensten und Funktionalitäten weiter bestärkt. Medial bekannt wurde beispielsweise das Hacking des Services ConnectedDrive von BMW im Jahre 2015. Hier wurden durch einen Sicherheitsexperten erhebliche Sicherheitslücken im System aufgedeckt, welche es unter anderem möglich machten, Daten aus dem Fahrzeug auszulesen oder Fahrzeuge aus der Ferne zu öffnen. Obwohl BMW rechtzeitig informiert wurde und die Sicherheitslücken geschlossen werden konnten, zeigt dieses Beispiel die erheblichen Gefahren im Hinblick auf Datenschutz und IT-Sicherheit.⁴

Trotz der beschriebenen Problematiken überwiegen bei Fahrern, welche sich für die Nutzung von vernetzten Diensten entscheiden, die zahlreichen Vorteile, welche die Erhebung der Daten mit sich bringt. Doch die im Fahrzeug erhobenen Daten dienen nicht nur dazu, dem Fahrer ein möglichst produktives und komfortables Fahrerlebnis zu ermöglichen. Um langfristig im Automobilmarkt erfolgreich zu sein, sind Hersteller und Zulieferer gezwungen, ihre lange Zeit unberührten Wertschöpfungsmodelle anzupassen. Zahlreiche Beispiele der Vergangenheit zeigen, dass Unternehmen, welche sich nicht an die fortschreitende Digitalisierung anpassen, langfristig keine Zukunftschancen haben. Nokia (Mobilfunk) und Kodak (Kamera) sind nur zwei Beispiele, dafür dass selbst marktführende Unternehmen nicht vor der digitalen Revolution geschützt sind.⁵

Klassische Geschäftsfelder der Automobilindustrie, wie der Verkauf von Automobilen sowie bisherige Profittreiber wie beispielsweise After-Sales treten in den Hintergrund. Die Zukunft der Automobilbranche basiert auf Daten, das Geschäft der Zukunft liegt in der Konzeption von vernetzten Diensten und Funktionalitäten auf Basis der im Fahrzeug erhobenen Daten. Diese bergen ein erhebliches Potenzial, denn durch ihre Auswertung lassen sich die Wünsche und Bedürfnisse der Kunden identifizieren. Bis zum Jahr 2025 werden durch internetfähige Fahrzeuge und der Nutzung von Big-Data generierte Umsätze zu einem der größten Profittreiber der Branche.⁶ Experten erwarten, dass Connected Cars eine Steigerung des Wertschöpfungspotenzials von weltweit 100 auf 500 Milliarden USD in den Jahren 2020 bis 2025 ermöglichen.⁷ Eine weitere Herausforderung der Automobilbranche liegt demnach in der Anpassung bestehender sowie der Konzeption neuer, innovativer Wertschöpfungsmodelle.

1.2 Zielsetzung

In der vorliegenden Arbeit werden die Möglichkeiten und Grenzen der Nutzung der im vernetzten Fahrzeug erhobenen Daten dargestellt. In diesem Zusammenhang wird aufgezeigt, welche Daten des Fahrzeugnutzers erhoben werden, welche Risiken die Verwendung dieser Daten mit sich bringt und wie die Automobilbranche die Daten nutzen kann, um den Herausforderungen der digitalen Revolution gerecht zu werden.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen folgende Fragen beantwortet werden:

1. Wie ist das Connected Car definiert, ist die Nachfrage nach Connected-Car-Lösungen vorhanden und wie ist das vernetzte Fahrzeug technisch realisiert?
2. Wie lassen sich Connected-Car-Dienste klassifizieren?
3. Welche Arten von Daten werden im vernetzten Fahrzeug erhoben?
4. Welche Grenzen sind der Nutzung von Fahrerdaten gesetzt?
5. Welche Möglichkeiten der Wertschöpfung ergeben sich auf Grundlage der im Fahrzeug erhobenen Daten?

1.3 Methodisches Vorgehen und Aufbau der Arbeit

Da es sich bei dem Themenkomplex des Connected Car um ein neues und zukunftsweisendes Konzept handelt, wird im Verlauf dieser Arbeit kaum auf klassische Literatur in Form von Monografien zurückgegriffen. Im Zuge der Arbeit werden dementsprechend hauptsächlich Studien verschiedener Quellen aus Wirtschaft und Politik, Artikel aus Fachzeitschriften sowie diverse Internetquellen verwendet.

Die in dieser Arbeit verwendeten Daten und Informationen wurden mittels Literaturrecherche erarbeitet. Der theoretische Rahmen dieser Arbeit wird durch diverse Werke aus der Hochschulbibliothek Augsburg, den Hochschul-Datenbanken sowie verschiedenen Internetquellen festgelegt. Bei der Aktualität des Themenfelds des Connected Car, mit seinen zahlreichen sich rasant entwickelnden Thematiken begründet, wurde stets darauf geachtet, nur aktuelle Literatur für die Arbeit zu verwenden.

Die vorliegende Bachelorarbeit ist in insgesamt fünf Hauptkapitel unterteilt. Im ersten Kapitel wird in das Thema der Arbeit eingeleitet. Anschließend werden die Problemstellung dargestellt, die Ziele der Arbeit aufgezeigt und das methodische Vorgehen sowie der Aufbau der Arbeit erläutert.

Im anschließenden Kapitel wird ein Überblick über die für die Arbeit relevanten Grundlagen des Connected Car dargestellt. Eine Definition wird abgegeben, die Mission und Nachfrage nach Connected-Car-Lösungen dargestellt sowie die Technologien des Connected Car erläutert. Außerdem erfolgt eine mögliche Klassifizierung der vernetzten Dienste.

Das dritte Kapitel bildet den ersten Hauptteil der Arbeit. Es wird ein ausführlicher Überblick über die verschiedenen, im Fahrzeug erhobenen Daten gegeben und die möglichen Voraussetzungen der Datenfreigabe von Fahrzeugnutzern erläutert. Abschließend wird eine kritische Betrachtung der Grenzen der Nutzung von Fahrerdaten hinsichtlich Datenschutz und IT-Sicherheit durchgeführt.

Der zweite Hauptteil der Arbeit wird im vierten Kapitel erarbeitet. Der Autor stellt mögliche Modelle der Wertschöpfungen verschiedener Branchen durch die Nutzung von Daten aus dem vernetzten Fahrzeug vor.

Das fünfte Kapitel bildet den inhaltlichen Abschluss der Arbeit. In einem finalen Fazit wird die Zielsetzung aufgegriffen sowie ein Ausblick auf die zukünftigen Entwicklungen des Connected Car gegeben.

2 Grundlagen des Connected Car

Das folgende Kapitel dient der Darstellung der in dieser Arbeit benötigten Grundlagen des Connected Car. Zunächst wird eine Definition abgegeben, die Vision des vernetzten Fahrens vorgestellt und die Nachfrage nach Connected-Car-Diensten aufgezeigt. Im Anschluss werden die verschiedenen Dimensionen der Car-to-X-Kommunikation betrachtet. Des Weiteren werden die Hardware-Voraussetzungen sowie die möglichen Arten der Vernetzung des Connected Car definiert. Abschließend erfolgt eine Klassifizierung der verschiedenen Connected-Car-Dienste.

2.1 Definitionen des Connected Car

Über die begriffliche Abgrenzung des Begriffs Connected Car ist in der jüngeren Vergangenheit kontrovers diskutiert worden. Eine universell gültige Definition des vernetzten Fahrzeugs konnte sich bisher nicht durchsetzen.⁸ Eine Studie des Wirtschaftsprüfungs- und Beratungsunternehmens Deloitte aus dem Jahr 2015 unter Autofahrern verschiedener Altersklassen in Deutschland unterstreicht diese These. Demnach haben 50 Prozent der technikaffinen Generation Y (Jahrgang 1980-1999⁹ ) keine konkreten Vorstellungen zu dem Begriff des Connected Car. Bei älteren Befragten ist die Bekanntheit noch geringer. Für 59 Prozent der Befragten ist das Connected Car kein Begriff.¹⁰

Grundsätzlich kann das Connected Car jedoch als ein Fahrzeug verstanden werden, welches „[…] mit sich selbst, seinen Benutzern und seiner Umwelt vernetzt ist und in allen Richtungen kommunizieren kann.“¹¹ Connected Car ist ein junges, zukunftsweisendes Konzept, welches erst in den vergangenen Jahren an Relevanz gewonnen hat. Die Definitionsfindung ist noch nicht abgeschlossen, durch die fortlaufende Weiterentwicklung der Technologien kann Connected Car ständig weiter gefasst werden.¹²

Ziel des Connected Car ist nicht nur, den Fahrer oder das Fahrzeug mit Informationen zu versorgen. Das Fahrzeug kommuniziert mit zahlreichen anderen Verkehrsteilnehmern und seiner Umwelt. Es steht in dauerhaftem Kontakt mit anderen Fahrzeugen (Car-to-Car, C2C), tauscht Daten mit lokaler Infrastruktur aus (Car-to-Infrastructure, C2I) und erkennt Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger und Radfahrer (Car-to-Pedestrian, C2P). Außerdem sendet es hilfreiche Informationen zur Auswertung und Analyse an Hersteller und Händler und ermöglicht Zugang zum Internet sowie verschiedensten Infotainment-Anwendungen.¹³

2.2 Mission des Connected Car

Das vernetzte Fahren ist ein aufstrebendes, noch nicht voll ausgereiftes Konzept. Während in den vergangenen Jahren hauptsächlich Premiummarken, wie BMW oder Mercedes, vernetzte Dienste und Funktionalitäten anboten, setzen seit einigen Jahren zahlreiche Volumenhersteller ebenfalls auf Connected-Car-Systeme in ihren Fahrzeugen. Laut einer Studie der Unternehmensberatung Bain & Company werden zwischen 2017 und 2020 rund 90 Millionen vernetzte Neufahrzeuge in Europa zugelassen. Außerdem wird ab dem Jahr 2020 jedes neu produzierte Automobil über Hersteller-Telematiksysteme vernetzt sein (siehe Abbildung 1).¹⁴

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Fahrzeugzulassungen in Europa (2013-2020)¹⁵

Bereits heute sind Navigationssysteme, welche Informationen zu Verkehrsbeeinträchtigungen über eine spezielle Frequenz des Radiofunks empfangen und für den Fahrer aufbereiten (Traffic Message Channel, TMC), sowie technische Assistenzsysteme wie das Antiblockiersystem oder das elektronische Stabilitätsprogramm weitestgehend Standard. Das Ziel des Connected Car ist die Schaffung eines zusammenhängenden, miteinander kommunizierenden Systems - sowohl im Automobil als auch mit anderen vernetzten Fahrzeugen sowie der Umwelt.¹⁶

Neben der Integration der verschiedenen Systeme und deren Vernetzung ist auch die Erhöhung der Verkehrssicherheit ein erklärtes Ziel des vernetzten Fahrens.¹⁷ Laut Statistischem Bundesamt verunglückten im Jahr 2016 deutschlandweit 399.923 Menschen bei Straßenverkehrsunfällen, 3.241 davon tödlich.¹⁸ Größter Risikofaktor im Straßenverkehr bleibt der Mensch. Statistisch gesehen ist menschliches Fehlverhalten die Hauptunfallursache im Straßenverkehr.¹⁹ Zu den häufigsten Fehlverhalten auf deutschen Straßen gehören laut Statistischen Bundesamt Unachtsamkeiten beim Abbiegen oder Rangiermanövern (16 Prozent), Nichtbeachten von Vorfahrt (15 Prozent), ungenügender Abstand zum Vordermann (14 Prozent) und nicht angepasste Geschwindigkeit (13 Prozent).²⁰

Bei all diesen Ursachen können Connected-Car-Systeme helfen die Verkehrssicherheit durch ein Einschreiten zu erhöhen. Veröffentlichungen des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) zeigen: Der Erfolg der kontinuierlichen Weiterentwicklung von komplexen technischen Hilfssystemen ist groß. Seit Jahren nimmt das Verkehrsaufkommen auf deutschen Straßen zu, trotzdem sinken die Zahlen von Unfalltoten und Verletzten.²¹

Neben der Verkehrssicherheit gibt es weitere Potenziale, welche durch das Connected Car genutzt werden können. Die Anzahl der zugelassenen Autos in Deutschland steigt kontinuierlich.²² Daraus resultieren mehr Staus, eine höhere Belastung der Umwelt sowie eine Knappheit an Parkmöglichkeiten. Hier können Assistenzsysteme in vernetzten Fahrzeugen zu einer erheblichen Verbesserung der Verkehrseffizienz beitragen, indem sie beispielsweise den Verkehr zu Stoßzeiten gleichmäßig auf den Innenstadtbereich verteilen.

Die kontinuierliche Weiterentwicklung des Connected Car mit seinen Systemen und Funktionalitäten wird der Wegbereiter für das autonome Fahren. Laut einer Studie des Automobilzulieferers Bosch, soll es bereits 2025 durch hochautomatisiertes Fahren und permanenter Internetverbindung möglich sein, etwa 80 Prozent der Fahrzeit für andere Aktivitäten als das Steuern des Fahrzeuges zu nutzen.²³

2.3 Nachfrage nach Connected-Car-Lösungen

Beim Autokauf spielen Connectivity-Angebote, wie Echtzeit-Navigation, Fernwartungsinformationen oder dynamische Stauvorhersagen, eine zunehmend wichtigere Rolle, wie eine Studie von McKinsey & Company zeigt. Demnach sind 20 Prozent der Autofahrer bereit, die Marke zu wechseln, wenn sie dadurch Zugang zu besseren Connected-Car-Anwendungen erlangen. Unter den Autofahrern, welche mehr als 20 Stunden pro Woche im Auto verbringen, beträgt der Anteil sogar 40 Prozent.²⁴

Die Bereitschaft, für Connected-Car-Dienste zu zahlen, ist abhängig von der Art des Dienstes und dem für den Kunden entstehenden Nutzen daraus. Beispielsweise sind 68 Prozent der Befragten einer Deloitte-Studie an Sicherheitsservices wie zum Beispiel dem Spurwechselassistenten interessiert. Bei von den Befragten als irrelevant eingestuften Services wie zum Beispiel Info- und Entertainment (35 bzw. 31 Prozent) sinkt die Zahlungsbereitschaft erheblich.²⁵

Ein weiterer zentraler Treiber der Nachfrage von vernetzten Automobilen ist das automatische Notrufsystem, der sogenannte eCall (Emergency Call).²⁶ Ab dem 31.03.2018 müssen alle neu produzierten Modelle von PKWs und leichten Nutzfahrzeugen dieses Notrufgerät installiert haben. Durch die im Fahrzeug verbaute Sensorik, erkennt das Connected Car die Schwere eines Unfalls. Besteht Handlungsbedarf, wird ein Notruf abgesetzt und das bordeigene eCall-Notsystem lotst die Rettungskräfte automatisch zur Unfallstelle. Somit können diese schneller vor Ort sein und der Grad der Verletzung sowie die Zahl der Todesopfer verringert werden.²⁷ Durch die Einführung des eCalls, wird spätestens ab dem 31.03.2018 jeder neu produziere PKW zu einem Connected Car.²⁸

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Zentrale Treiber der Nachfrage nach Connected-Car-Lösungen²⁹

Die Nachfrage nach Connected-Car-Diensten ist definitiv vorhanden. Ein Großteil der Kunden ist bereit, für vernetzte Services zu bezahlen. Durch die Einführung des eCalls wird die Nachfrage nach Connected Cars ebenfalls weiter vorangetrieben. Abbildung 2 fasst die zentralen Treiber der Nachfrage nach Connected-Car-Lösungen zusammen. Die Autobauer müssen nun reagieren und ihre bestehenden Dienste weiter optimieren, neue, innovative Dienste entwickeln und einen geeigneten Weg bzgl. Preisgestaltung dieser Services einschlagen.

2.4 Differenzierung der Car-to-X-Kommunikation

Hersteller und Zulieferer sehen in der Car-to-X-Kommunikation (C2X) - oft auch Vehicle-to-X-Kommunikation genannt - eine zukunftsträchtige Schlüsseltechnologie der Automobilbranche.³⁰ Bereits im Jahr 2015 unterstrich der MIT Technology Report die Wichtigkeit von C2X-Technologien und gab die Prognose ab, dass die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation einen höheren Einfluss auf die Automobilbranche haben wird als die Automatisierung.³¹

C2X-Kommunikation ist die Grundlage der Kommunikation eines Connected Car mit seiner Umwelt. Neben dem Austausch von Daten mit anderen vernetzten Fahrzeugen (C2C), kommuniziert das Automobil mit Fußgängern und Radfahrern (C2P) und der Verkehrsinfrastruktur (C2I) (siehe Abbildung 3).³²

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Funktionsweise C2X-Kommunikation³³

In der jüngeren Vergangenheit gab es zahlreiche Fortschritte auf dem Gebiet der automatischen Erkennung von Verkehrsteilnehmern. Technologien, wie zum Beispiel Kamerasysteme, wurden erprobt und für den Einsatz im Automobil perfektioniert. Diese und ähnliche Systeme haben jedoch eine gemeinsame Schwäche: sie erfassen lediglich, was sich in ihrem Sichtfeld befindet. Gefahrenstellen im toten Winkel oder verdeckt durch andere Verkehrsteilnehmer werden meist nicht erkannt.³⁴

C2X-Technologie ist nicht auf das Sichtfeld beschränkt. Durch die verbauten WLAN-Sender und -Empfänger ist es den Fahrzeugen möglich, nahezu in Echtzeit Daten auszutauschen.³⁵ C2X-Kommunikation hilft, den Fahrer frühzeitig auf gefährliche Situationen hinzuweisen und somit die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Beispielsweise kann vor Geisterfahrern oder Stauenden, auf die sich der Fahrer zubewegt, gewarnt werden. Jedes Fahrzeug mit C2X-Technologie kann eigenständig Warnmeldungen empfangen oder versenden. Durch den dauerhaften Austausch von Informationen zwischen den Fahrzeugen entsteht ein Netz der Sicherheit.³⁶

Wird eine Gefahrenmeldung von einem vernetzten Fahrzeug empfangen, gleicht dieses seine aktuelle Position mit der des Gefahrenortes ab. Ein akustisches oder optisches Signal warnt den Fahrer, sobald sich dieser der Gefahrenstelle nähert. Dadurch kann sich dieser auf die Gefahr einstellen und sein Fahrverhalten der Situation entsprechend anpassen. Weniger Unfälle sorgen für weniger Staus und somit besseren Verkehrsfluss sowie weniger Umweltverschmutzung.³⁷ Neben der Verkehrseffektivität steigt auch die Verkehrssicherheit durch C2X enorm. Laut Klaus Kompass, Vizepräsident für Fahrzeugsicherheit der BMW Group, lassen sich durch C2X-Kommunikation langfristig die höchsten Potenziale bei der Erhöhung der Verkehrssicherheit nutzen.³⁸

In der Vergangenheit wurden bereits Feldversuche unternommen, um die Anwendbarkeit von Car-to-X-Kommunikation im alltäglichen Straßenverkehr zu erproben. Ein Beispiel hierfür ist Sichere Intelligente Mobilität - Testfeld Deutschland (simTD). In einem der weltweit ersten Feldversuche zur C2X-Technologie wurden durch nicht instruierte Fahrer mehr als 20 Funktionen unter Alltagsbedingungen, über einen Zeitraum von sechs Monaten, getestet.³⁹ In diesen Tests konnte bereits im Jahr 2013 die Umsetzbarkeit und Skalierbarkeit von C2X unter Alltagsbedingungen bewiesen werden.⁴⁰

2.4.1 Car-to-Car

Die C2C-Technologie ist die bekannteste und fortgeschrittenste der C2X-Technologien. Viele Experten sehen in der C2C-Kommunikation einen weiteren Grundstein für das automatisierte und autonome Fahren.⁴¹ Erste Anwendungsmöglichkeiten, wie beispielsweise Real Time Traffic Information (RTTI) von BMW, sind bereits in aktuellen Fahrzeugen integriert. RTTI ermöglicht Echtzeit-Verkehrsinformationen durch die Kommunikation vernetzter Fahrzeuge untereinander sowie mit der Umwelt. Durch die so gesammelten Daten kann die Navigationssoftware Staus identifizieren und die bestmögliche Routenalternative auswählen.⁴²

In den USA wird bereits über eine C2C-Pflicht von Autos diskutiert. Das US-Verkehrsministerium plant entsprechende Vorschriften, vergleichbar mit der Verpflichtung zur eCall-Funktion in Europa.⁴³ Zusätzlich ist es möglich, dass in einigen Jahren Hersteller dazu verpflichtet sind in Fahrzeuge ohne Connected-Car-Funktionen ein Funkmodul zur C2C-Kommunikation zu verbauen. Mit Hilfe dieses Moduls kann das Fahrzeug Daten und Informationen mit anderen vernetzten Fahrzeugen austauschen. Mit Einführung der neuen Vorschrift ist frühestens ab 2020 zu rechnen.⁴⁴

Ziel solcher Vorschriften sowie der C2C-Kommunikation selbst ist die Reduzierung der Unfallwahrscheinlichkeit und die Erhöhung der Verkehrssicherheit. Fahrzeuge sollen in ständiger Kommunikation zueinander stehen und sich so gegenseitig vor Gefahren warnen. Auch eine Nachrüstungspflicht bestehender Fahrzeuge mit C2C-Modulen schließen die Behörden nicht aus.⁴⁵

Nicht nur die Verkehrssicherheit, auch die Verbesserung der Verkehrseffizienz stehen bei der C2C-Technik im Vordergrund. Beispielsweise ist es durch C2C-Kommunikation denkbar, die Verkehrsströme in Großstädten so zu lenken, dass Emissionen und Staus minimiert werden.⁴⁶

2.4.2 Car-to-Pedestrian

C2P-Kommunikation bezeichnet die Kommunikation des vernetzten Fahrzeuges mit schwachen Verkehrsteilnehmern. Die Bedeutung von C2P-Technologien nimmt stetig zu, da ca. 50 Prozent der Verkehrstoten unter den Begriff des schwache Verkehrsteilnehmers fallen.⁴⁷

Der Schutz von Fußgängern und Radfahrern im Straßenverkehr wird hinsichtlich der Erforschung des autonomen Fahrens immer relevanter und von vielen Stellen gefördert. Bereits seit 2015 sammelt beispielsweise das US-Verkehrsministerium alle Technologien, welche als C2P bezeichnet werden, in einer öffentlich einsehbaren Datenbank. Ziel einer solchen Datenbank ist die Förderung von Entwicklungen zum Schutz von Fußgängern und Radfahrern weltweit. Diese Entwicklungen sollen Autofahrer vor Kollisionen mit schwachen Verkehrsteilnehmern warnen und diese schützen.⁴⁸

Auch die Kriterien des European New Car Assessment Programme (Euro NCAP) Crashtest wurden hinsichtlich der Fußgängersicherheit überarbeitet.⁴⁹ Euro NCAP führt Sicherheitstests von Neufahrzeugen durch, welche Verbrauchern als Information bei der Neuwagenbeschaffung dienen sollen. Mitglieder des Euro NCAP sind beispielsweise der Allgemeine Deutsche Automobil-Club e.V. (ADAC), das BMVI sowie vergleichbare Vereinigungen und Ministerien aus den vereinigten Königreichen, den Niederlanden, Luxemburg, Spanien, Frankreich, Italien und Schweden.⁵⁰ Die Bewertung der Verkehrssicherheit eines Fahrzeugmodells, erfolgt über die Vergabe von maximal fünf Sternen. Seit 2016 besteht der Euro NCAP auf ein autonomes Bremssystem (Autonomous Emergency Braking, AEB), welches automatisch bremst, sollte der Fahrer nicht reagieren. Nur Fahrzeuge mit eingebauten AEB haben seitdem die Möglichkeit, fünf Sterne zu erreichen.⁵¹

In der jüngeren Vergangenheit wurden zahlreiche Feldversuche zur Optimierung der Alltagstauglichkeit von C2P-Kommunikation durchgeführt. So wurden zum Beispiel in Tampa, Florida, Fußgänger mit Handys ausgestattet, welche dauerhaft die aktuelle Position per Kurzstreckenfunk bekanntgeben. Zukünftig sollen die Transponder - neben der reinen Funkfunktion - über Sensorik die Bewegungen und Beschleunigung des Fußgängers aufzeichnen. Mithilfe dieser Daten ist es in naher Zukunft voraussichtlich möglich, am Ende den wahrscheinlichsten Weg des Fußgängers vorherzusagen. Somit ist das Fahrzeug in der Lage, den Nutzer frühzeitig zu warnen oder gegebenenfalls selbst einzugreifen.⁵² Ähnliche Versuche haben Forscher an der Technischen Universität München bereits im Jahr 2014 durchgeführt. Auch hier wurden Mobiltelefone als Transponder genutzt. Das entwickelte Verfahren ermöglicht es Assistenzsystemen im Auto, Fußgänger und Radfahrer zu orten - selbst wenn diese durch Hindernisse visuell nicht zu erkennen sind. Anhand der erhobenen Daten wird ein Bewegungsprofil erstellt, das Assistenzsystem greift ein, falls eine Notsituation unmittelbar bevorsteht.⁵³

2.4.3 Car-to-Infrastructure

Unter C2I kann die drahtlose Kommunikation von vernetzten Fahrzeugen mit der Infrastruktur der Umgebung, wie zum Beispiel Lichtsignalanlagen oder intelligenten Verkehrsschildern, verstanden werden. Die von der Infrastruktur weitergegebenen Daten können genutzt werden, um Hindernisse und Gefahrenstellen, auch außerhalb der Sicht des Fahrers, zu identifizieren und den Fahrer zu warnen.⁵⁴

Obwohl die C2I-Kommunikation in der Literatur im Gegensatz zur C2C- oder C2P-Kommunikation oberflächlich behandelt wird, ist sie doch von ähnlich hoher Relevanz für die Zukunft des vernetzten Fahrens. So arbeitet Audi beispielsweise bereits seit Anfang 2014 an Traffic Light Info (TLI), einer Ampelinformation, welche es ermöglicht, durch Geschwindigkeitsempfehlungen des Fahrzeuges, grüne Wellen im Stadtverkehr abzupassen.⁵⁵ Ende 2016 kündigte Audi die Marktreife an. Der Dienst wird vorerst lediglich in Las Vegas, Nevada verfügbar sein. Im Laufe des Jahres 2017 soll TLI in ausgewählten Modellen und Märkten verfügbar sein.⁵⁶ TLI verbindet das Fahrzeug mit der zentralen Verkehrskontrolle, welche alle Ampeln einer Stadt steuert. Die ideale Geschwindigkeit zum Abpassen der nächsten Grünphase wird berechnet und dem Fahrer im Display angezeigt. Weitere, ausgewählte Informationen, wie zum Beispiel die Restzeit von Grün- oder Rotphasen, erscheinen ebenfalls im Display des Fahrzeugs. Laut Audi können durch TLI bis zu 15 Prozent der CO2-Emissionen eingespart, der Spritverbrauch gesenkt sowie Staus reduziert werden.⁵⁷

In Deutschland wird der C2I-Kommunikation ebenfalls eine hohe Bedeutung zugeschrieben. Wie Bundesverkehrsminister Alexander Dobrindt schon 2015 bei der Vorstellung der Strategie automatisiertes und vernetztes Fahren erklärte, ist es das ausgewiesene Ziel, „[…] dass Deutschland Leitanbieter für automatisierte und vernetzte Fahrzeuge ist und zum Leitmarkt wird.“⁵⁸ Im Zuge dieser Strategie ist der Ausbau der Infrastruktur als eines von fünf Handlungsfeldern identifiziert. Zwei Hauptmaßnahmen wurden abgeleitet: Ausbau der digitalen Infrastruktur und Standards für die intelligente Straße. Im Zuge dieser Maßnahmen soll die Leistungsfähigkeit der Verkehrsinfrastruktur erhöht sowie ein flächendeckender Ausbau des Breitbandnetzes realisiert werden. Außerdem sollen die Anforderungen an intelligente Straßen in Feldversuchen erprobt werden. Hierfür wurde das Projekt Digitales Testfeld Autobahn ins Leben gerufen.⁵⁹ Diese Maßnahmen sollen dafür sorgen, dass Deutschland den ambitionierten Zielen bei der Mobilität der Zukunft gerecht wird.

Auch in den USA werden Feldversuche zur Erprobung von C2I-Technologien durchgeführt. So wurden beispielsweise in Virginia mehrere Autobahnabschnitte mit entsprechender Technik ausgerüstet, um C2I-Kommunikation zu testen.⁶⁰ Ebenso wurde im US-Bundesstaat Michigan im Jahr 2015 ein millionenschweres Projekt zur Vernetzung des Tampa-Hillsborough Expressways freigegeben.⁶¹

2.5 Technologien des Connected Car

Welche Gewichtung und Relevanz die Technologie in der Automobilbranche genießt, wird unter anderem bei immer größeren und stark umworbenen Automobilmessen und Fahrzeugpräsentationen deutlich. So investieren Premiumhersteller allein für den Auftritt auf der Internationalen Automobil-Ausstellung in Frankfurt zwischen 20 und 80 Millionen Euro.⁶² Auch für die Bewerbung von Connected-Car-Diensten investieren Hersteller zunehmend Ressourcen. Ein Großteil der neu entwickelten Technologien baut auf den Grundlagen der bestehenden Connected-Car-Systeme auf. Fest verbaute Hardwarekomponenten ermöglichen die Ausführung der entsprechenden Software.

2.5.1 Hardware des Connected Car Systems

Über die Jahre haben sich in Automobilen zahlreiche nützliche Funktionalitäten, Dienste und Anwendungen angesammelt. Um eine Reizüberlastung des Fahrers während des Fahrens zu vermeiden, wurde das Infotainment-System als zentrales Anzeige- und Bedienelement im Automobil konzipiert, wodurch sich ein Großteil der Funktionalitäten bequem und sicher bedienen lässt.⁶³

Wie in Abbildung 4 zu sehen, sind die zentralen Hardwarekomponenten des Infotainmentsystems die Head-Unit, das Display, das Human-Machine-Interface (HMI) sowie die Telematics Control Unit (TCU).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Bestandteile eines Infotainment-Systems (vereinfachte Darstellung)⁶⁴

2.5.1.1 Head Unit

Die Head-Unit ist der Zentralrechner des Systems und hat den größten Anteil an der Infotainment-Software. Sie ist das zentrale Steuergerät für das HMI, das Entertainmentsystem sowie der Fahrerinformation. Außerdem ermöglicht sie die Realisierung von Anzeige- und Bedienkonzepten.⁶⁵

2.5.1.2 Display

Das Display ist das zentrale Anzeigemedium für Infotainment-Inhalte im Fahrzeug. Es dient zur Anzeige des Navigationssystems, Musik, Telefon und zahlreicher weiterer Infotainment-Funktionalitäten. In modernen Fahrzeugen sind in der Regel mindestens ein, oft auch mehrere Displays verbaut.

Das Display ist meist zentral und für den Fahrer gut einsehbar im Fahrzeug verbaut. Neben dem Display gibt es in vielen Fahrzeugen weitere Bildschirme und Anzeigen, welche den Fahrer mit relevanten Informationen versorgen sollen. Dazu zählen beispielsweise Displays in den Kombi-Instrumenten, welche dem Fahrer verschiedene Informationen im Sichtbereich des Fahrers anzeigen.⁶⁶ Eine weitere Variante im Fahrzeuginnenraum ist das Head-up-Display. Hier werden dem Fahrer fahrtrelevante Informationen wie zum Beispiel Geschwindigkeit, Reichweite oder Navigation in der Windschutzscheibe angezeigt. Größter Vorteil des Head-up-Displays: Durch einblenden der Informationen im unmittelbaren Sichtfeld des Fahrers, kann der Fahrer seinen Blick weiter auf den Straßenverkehr richten. Alle wichtigen Informationen bleiben im Blickfeld des Fahrers, was für weniger Ablenkung beim Führen des Fahrzeugs sorgt.⁶⁷

2.5.1.3 HMI

Das HMI bezeichnet alle Bedienelemente, welche die Interaktion zwischen Mensch und Maschine (Fahrzeug) ermöglichen. Diese Elemente können von einfachen Schaltern oder Knöpfen bis hin zu komplexeren Bedienmöglichkeiten wie Touchscreens oder sogar Interaktion mit einer Maschine durch das Smartphone reichen.⁶⁸

In modernen Fahrzeugen gibt es eine Vielzahl möglicher HMIs, beispielsweise Bedienelemente in der Mittelkonsole, Touchscreen-Displays oder Bedienelemente am Lenkrad.

2.5.1.4 TCU

Die TCU ist der Mittelpunkt der Kommunikation im vernetzten Fahrzeug. Integrierte GPS-Ortung sowie ein verbautes GSM-Modul (Global System for Mobile Communications), sorgen für die Vernetzung des Fahrzeuges. Eine gute TCU ermöglicht eine Vielzahl an nützlichen Funktionen, zum Beispiel eCall, Pannenruf oder Zugriff auf aktuelle Verkehrsinformationen. Außerdem nutzen zahlreiche weitere, im Fahrzeug verbaute Systeme die TCU als Datenmodem.⁶⁹

2.5.2 Möglichkeiten der Vernetzung

Laut Global System for Mobile Communications Association (GSMA), einer industriellen Vereinigung von über 1.100 Mobilfunkanbietern und im Mobilfunk tätigen Unternehmen⁷⁰, lässt sich die Vernetzung von Fahrzeugen in drei Klassen unterteilen (siehe Abbildung 5).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Möglichkeiten der Vernetzung⁷¹

Demnach lässt sich ein Automobil einerseits durch ein eingebautes System (All Embedded) vernetzen. Sowohl das Modem als auch die vom Hersteller zur Verfügung gestellte SIM-Karte sind fest im Fahrzeug verbaut. Diese Art der Vernetzung wird hauptsächlich für zentrale sowie sicherheitsrelevante Connectivity-Dienste, wie den europaweit vorgeschriebenen eCall genutzt.⁷² Die Nutzung eingebauter Systeme für ein breites Angebot an Diensten und Funktionen ist vor allem bei Premiumherstellern wie, BMW oder Mercedes, verbreitet.

Als zweite Kategorie der Vernetzung nennt die GSMA die Tethered Connectivity. Im Gegensatz zum eingebauten System, mit vom Hersteller zur Verfügung gestellter SIM-Karte, wird hier die private SIM-Karte des Kunden genutzt. Innerhalb der Tethered Connectivity wird zwischen Nutzung eines im Fahrzeug verbauten Modems und Nutzung des Mobile Device (i.d.R. Smartphone oder Tablet) als Modem unterschieden.⁷³

Ist ein Modem im Fahrzeug verbaut, erfolgt die Nutzung der SIM-Karte über ein Bluetooth SIM Access Profile (BT SAP) oder über Nutzung des SIM-Steckplatzes des im Fahrzeug verbauten Modem. Bei BT SAP handelt es sich um ein Bluetooth-Profil, welches eine Kopie der SIM-Karte anfertigt und diese Kopie an das Modem weiterleitet. Somit kann die SIM-Karte verwendet werden, ohne den SIM-Steckplatz des Modems zu nutzen. Ist kein Modem im Fahrzeug verbaut, erfolgt der Zugriff auf die SIM-Karte durch Verbindung des Smartphones via USB, Bluetooth, WLAN oder USB Modem.⁷⁴

Die dritte Kategorie der Vernetzung wird als Integrated bezeichnet. Das Smartphone wird mit dem Fahrzeug verbunden (zum Beispiel via Bluetooth), worüber alle Anwendungen des Fahrzeugnutzers laufen.⁷⁵ Über geeignete Apps, werden die auf dem Smartphone nutzbaren Inhalte auf das fahrzeugeigene Display gespiegelt. Außerdem kann der Fahrzeugnutzer die Anwendungen über die im Fahrzeug verbauten Bedienelemente steuern.⁷⁶ Somit ist eine einfache und sichere Bedienung und Nutzung der Anwendungen möglich.

In der Praxis kombinieren Automobilhersteller oft verschiedene Möglichkeiten der Vernetzung. So stattet ein Hersteller beispielsweise seine High-end Modelle mit einem eingebauten System aus, während in den Mittelklasse- und Einsteigermodellen ein Ansatz der Tethered Connectivity bzw. der integrierten Vernetzung gewählt wird.⁷⁷ Eine weitere Variante der Kombination verschiedener Vernetzungsarten ist die sogenannte Hybrid Connectivity. Bei diesem Ansatz werden verschiedene Vernetzungsarten kombiniert. Beispielsweise können für sicherheitsrelevante Dienste wie e-Call oder Pannendienste der Embedded Ansatz verfolgt werden, während für nutzerbezogene Dienste, wie Infotainment, die Vernetzung über das Smartphone genutzt wird. Einen solchen hybriden Ansatz verfolgt beispielsweise Fiat mit seinem Connected Car System.⁷⁸

2.6 Klassifizierung von Diensten

Connected-Car-Dienste sind ein wesentlicher Wachstumstreiber und bergen ein erhebliches Zukunftspotenzial im Automobilmarkt. Vernetzte Services sind ein wesentliches Kaufargument für Verbraucher und bergen somit ein erhebliches Marktpotenzial beim Rennen um den Automobilmarkt der Zukunft. Dies bestätigt die Unternehmensberatung PwC Strategy& in einer Studie zum Thema Connected Car. Demnach stagniert zwar bis 2022 der Durchschnittspreis pro Fahrzeug, die hier verpassten Umsätze können jedoch mit vernetzten Diensten ersetzt werden. Von 2017 bis 2022 wird sich der Umsatz mit vernetzten Diensten fast verdreifachen - von 47,2 Mrd. Euro auf 140 Mrd. Euro.⁷⁹

[...]

---

¹ Sokolow 2016

² Vgl. Ahmad et al. 2017, S.24 f.

³ Vgl. Beutnagel et al. 2017, S. 34

⁴ Vgl. Kossel 2015

⁵ Vgl. Strelow und Wussmann 2016, S. 9

⁶ Vgl. Oliver Wyman 2015, S. 2

⁷ Vgl. Gissler 2015, S. 4

⁸ Vgl. Vogt 2014, S. 7

⁹ Vgl. Schröder 2016

¹⁰ Vgl. Schiller et al. 2015, S. 11

¹¹ Vogt 2014, S. 7

¹² Vgl. Vogt 2014, S. 7

¹³ Vgl. CA Deutschland GmbH 2016, S. 37

¹⁴ Vgl. Stricker et al. 2014, S. 4

¹⁵ Stricker et al. 2014, S. 4

¹⁶ Vgl. CeBit 2016

¹⁷ Vgl. CeBit 2016

¹⁸ Vgl. Statistisches Bundesamt 2017

¹⁹ Vgl. BMVI 2015b, S. 9

²⁰ Vgl. Statistisches Bundesamt 2016

²¹ Vgl. BMVI 2015b, S. 9

²² Vgl. Kraftfahrt-Bundesamt o.J.

²³ Vgl. Robert Bosch GmbH 2016, S. 3

²⁴ Vgl. McKinsey & Company 2016b

²⁵ Vgl. Schiller et al. 2015, S. 13

²⁶ Vgl. Alich et al. 2016a, S. 13

²⁷ Vgl. Europäisches Parlament 2015

²⁸ Vgl. Becker 2017b

²⁹ Eigene Darstellung

³⁰ Vgl. Spiegel Online 2012

³¹ Vgl. Knight 2015

³² Vgl. Salvatori 2016, S. 30

³³ Vijayenthiran 2012

³⁴ Vgl. Salvatori 2016, S. 30

³⁵ Vgl. Becker 2017a

³⁶ Vgl. Mercedes-Benz o.J.

³⁷ Vgl. Mercedes-Benz o.J.

³⁸ Vgl. Bündnis 90/Die Grünen 2015

³⁹ Vgl. Ress und Wiecker 2016, S. 17

⁴⁰ Vgl. Ress und Wiecker 2016, S. 18

⁴¹ Vgl. Autonomes Fahren & Co 2016

⁴² Vgl. BMW o.J.

⁴³ Vgl. Autonomes Fahren & Co 2016

⁴⁴ Vgl. Sokolov 2016

⁴⁵ Vgl. Sokolov 2016

⁴⁶ Vgl. Urban o.J.

⁴⁷ Vgl. Autonomes Fahren & Co 2015a

⁴⁸ Vgl. Autonomes Fahren & Co 2015d

⁴⁹ Vgl. Autonomes Fahren & Co 2015b

⁵⁰ Vgl. Euro NCAP o.J.

⁵¹ Vgl. Autonomes Fahren & Co 2015b

⁵² Vgl. Wiedelband 2016

⁵³ Vgl. Battenberg 2014

⁵⁴ Vgl. Geraets 2016, S. 33

⁵⁵ Vgl. Audi 2014

⁵⁶ Vgl. Korosec 2016

⁵⁷ Vgl. Audi 2014

⁵⁸ BMVI 2015a

⁵⁹ Vgl. BMVI 2015b, S. 14 f.

⁶⁰ Vgl. Sokolov 2016

⁶¹ Vgl. Autonomes Fahren & Co 2015c

⁶² Vgl. Grundhoff 2015

⁶³ Vgl. Volkswagen o.J.

⁶⁴ Eigene Darstellung, angelehnt an BMW Group 2012 & Salzmann und Stauner 2009 S. 3 ff.

⁶⁵ Vgl. Salzmann und Stauner 2009, S. 3 ff.

⁶⁶ Vgl. Continental o.J.b

⁶⁷ Vgl. Continental o.J.a

⁶⁸ Vgl. Gonzalez 2015

⁶⁹ Vgl. Continental o.J.c

⁷⁰ Vgl. GSMA o.J.

⁷¹ Eigene Darstellung, angelehnt an: GSMA 2013, S. 21

⁷² Vgl.GSMA 2013, S. 22

⁷³ Vgl. GSMA 2013, S. 23

⁷⁴ Vgl. GSMA 2013, S. 23

⁷⁵ Vgl. GSMA 2013, S. 25

⁷⁶ Vgl. Neal 2014

⁷⁷ Vgl. Neal 2014, S. 25

⁷⁸ Vgl. Newcomb und Greenwald 2016

⁷⁹ Vgl. PwC Strategy& Germany GmbH 2016