IT-Sicherheit bei Car2X-Kommunikation – Forschungsprojekt SecuRIn

Die Digitalisierung und Vernetzung von Fahrzeugen mithilfe robuster Algorithmen liefert notwendige Informationen über Fahrzeug und Umgebung als Wissensgrundlage des autonomen Fahrens. Die gestiegenen Anforderungen von Fahrzeugnutzern an das Infotainment haben bereits zur Internetanbindung im Fahrzeug geführt. Das Fahrzeug wird dadurch Bestandteil eines übergreifenden Netzwerks (Cyber Physical System) und dementsprechend auch angreifbar. Das wesentliche Hemmnis des vernetzten Fahrzeugs sowie weiterer Innovationen im Bereich des autonomen Fahrens ist die bisher mangelnde IT-Sicherheit.

Als Werkzeug sowie Grundlage für das autonome Fahren wird eine ressourcensparende, effiziente und vor allem sichere Vernetzung technischer Systeme benötigt. Innerhalb des Projektes SecuRIn (Security Referenzmodell Industrie 4.0) erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Ostfalia insbesondere den Sicherheitsaspekt. Bei der Car2X-Kommunikation und der Einführung von IP-Technologien im Fahrzeug wird untersucht, wie sich IT-Sicherheit in Form von Maßnahmen zur Prävention und zum Monitoring in den Entwicklungsprozess integrieren lässt. Auf dieser Basis und den anfallenden Datensätzen fußen viele Anwendungsfälle – unter anderem auch die intelligente Routenplanung.

Intelligentes Fahrzeugregelsystem für Elektrofahrzeuge mit Range Extender – Forschungsprojekt ZuFOR

In dem Projekt ZuFOR (Zukünftige Fahrzeugtechnologien im Open Region Lab) untersucht ein Forschungsteam die Nutzung der Informationen aus Digitalisierung und Vernetzung zur Entwicklung eines intelligenten Fahrzeugregelsystems. Dieses soll den autonomen und energieoptimierten Fahrbetrieb von Elektrofahrzeugen mit Brennstoffzelle als Range Extender ermöglichen. Die Notwendigkeit des Projekts ergibt sich aus den strenger werdenden Emissionsgrenzen und dem politisch forcierten Mobilitätswandel zu emissionsfreien Elektrofahrzeugen. Neben höheren Anschaffungskosten führt die geringe Reichweite, im Vergleich zu Verbrennern, zu einer noch geringen Kundenakzeptanz, weshalb Range Extender eingesetzt werden. Brennstoffzellen sind Verbrennungsmaschinen aus ökologischer Sicht vorzuziehen, da diese, je nach Erzeugungsart des Wasserstoffes, emissionsfrei betrieben werden. Die Reichweite wird durch einen wirkungsgradoptimierten Betrieb des Range Extenders, basierend auf einer optimierten Fahrweise unter Berücksichtigung der aktuellen und zukünftigen Fahrzeug- und Umgebungszustände, maximiert.

Es wird ein prädiktives, elektronisches Fahrzeugmanagement entwickelt, welches die Aufgaben des Fahrers (Verarbeiten von Informationen, Ziel- sowie Längs- und Querführung) übernimmt und somit den autonomen Fahrbetrieb realisiert. Hierzu greift es auf das unterlagerte elektronische Fahrwerksmanagement (Fahrdynamikregelung in allen Freiheitsgraden), das prädiktive Energiemanagement (Leistungsflusssteuerung und -optimierung im Mehrspannungsbordnetz sowie Antriebs- und Batteriemanagement) und verschiedene Fahrerassistenzsysteme zurück.

Darüber hinaus eröffnen sich aus den neuen Informationen völlig neue Funktionen, beispielsweise zur Kollisionsvermeidung und Trefferlagenoptimierung, zur Koordination hochfrequentierter Verkehrsknotenpunkte oder begrenzter Park- und Ladeinfrastruktur.

Elektromobilität und autonomes Fahren – Studentische Forschungsprojekte

An der Ostfalia werden neben zahlreichen weiteren Forschungsprojekten auch studentische Projekte und Arbeitsgemeinschaften im Themenfeld der Elektromobilität und des autonomen Fahrens durchgeführt und gefördert. Theoretische und computergestützte Untersuchungen werden durch eine breit aufgestellte Infrastruktur an Prüfständen und Forschungsträgern vom Modellbaumaßstab bis zum Straßenfahrzeug komplettiert.

Erschienen in StandPUNKT 2017/2018

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