Infrastruktur, Konnektivität & Teleoperation – Das unsichtbare Rückgrat autonomer Systeme

Wenn über autonomes Fahren gesprochen wird, stehen meist Fahrzeuge und Software im Fokus. Doch echte Autonomie funktioniert nicht im luftleeren Raum – sie basiert auf einem digitalen und physischen Ökosystem: Netzwerke, Karten, Leitstände, Edge-Computing-Knoten und mehr.

In diesem Beitrag beleuchten wir die oft übersehene Welt der Infrastruktur und Konnektivität – und zeigen, warum sie die Voraussetzung ist, dass Autonomie überhaupt funktioniert – und skalierbar bleibt.

Fahrzeuge fahren nicht allein – die Rolle der Infrastruktur

Autonome Fahrzeuge sind stark auf externe Datenquellen angewiesen, um sich sicher in dynamischen Umgebungen zu bewegen. Dazu zählen:

• HD-Karten: Zentimetergenaue Streckendaten, aktuelle Beschilderung, Baustellen
• V2X-Kommunikation: Echtzeitdaten von Infrastruktur (Ampeln, Zebrastreifen), anderen Fahrzeugen oder sogar Fußgängern via Smartphone
• GNSS-Korrekturdienste: Satellitensignale, ergänzt durch Fixpunkte zur Positionsgenauigkeit
• Edge-Computing-Knoten: Lokale Datenverarbeitung zur Latenzreduktion

Diese Infrastrukturen werden meist von Staaten, Telekommunikationsanbietern oder privaten Flottenbetreibern aufgebaut und betrieben.

„Die Intelligenz sitzt nicht mehr nur im Fahrzeug – sie verteilt sich auf ein ganzes Ökosystem.“
- ASAM, Automated Driving White Paper, 2024

5G, Echtzeitdaten & minimale Latenz

Autonomes Fahren stellt höchste Anforderungen an Netzwerkverbindungen. Fahrzeuge benötigen extrem zuverlässige, latenzarme Kommunikation, um sicherheitsrelevante Informationen in Echtzeit zu senden und zu empfangen. Hier kommen 5G und C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything) ins Spiel.

Vorteile von 5G für autonome Systeme:

• Latenz unter 10 Millisekunden
• Network Slicing für priorisierte Sicherheitsdaten
• Gleichzeitige Verbindungen mit hunderten Teilnehmern (Fahrzeuge, Sensoren, Kameras)
• Stabile Kommunikation auch in dichten Städten oder industriellen Umgebungen

Diese Infrastruktur wird aktuell in Testfeldern und Smart Cities in Deutschland, Schweden, Singapur und den USA aufgebaut.

Teleoperation – Wenn Autonomie menschliche Unterstützung braucht

Auch in Level-4-Systemen gibt es Situationen, in denen die KI an ihre Grenzen stößt – etwa bei unerwarteten Baustellen, aggressivem Fahrverhalten anderer Verkehrsteilnehmer oder polizeilichen Anweisungen. Dann übernimmt die Teleoperation:

Zentrale Konzepte:

• Remote Monitoring: Ein Kontrollzentrum überwacht Fahrzeugstatus und Anomalien
• Remote Assistance: Ein Mensch gibt Navigationshinweise oder Entscheidungshilfen
• Remote Driving: In Ausnahmefällen übernimmt ein Operator das Fahrzeug vollständig über eine gesicherte Verbindung

Die Drive-by-Wire-Systeme von Arnold NextG sind teleoperationsfähig – mit vollständiger Fernsteuerung von Lenkung, Bremse und Antrieb, und dabei fail-operational abgesichert.

Beispiele aus der Praxis:

• Autonome Frachthöfe
• Militärlogistik-Konvois
• Zustellroboter auf gemeinsam genutzten Gehwegen

Branchenspezifische Infrastrukturanforderungen

Jede Branche stellt eigene Anforderungen an die Infrastruktur:

• Öffentlicher Verkehr: Digitale Haltestellen, Remote-Assistenzzentren, dedizierte Fahrspuren
• Häfen: Geschlossene Systeme mit exakter Positionierung und zentralen Leitständen
• Bergbau & Bau: Schwieriges Gelände, schwache GPS-Verfügbarkeit, oft private LTE-Netze
• Verteidigung: Geschützte Infrastruktur mit verschlüsselten Links und Echtzeit-Override

In all diesen Anwendungsfeldern gilt: Ohne angepasste Infrastruktur keine funktionierende Autonomie.

Infrastruktur als Service – ein neues Geschäftsmodell

Vorausschauende Betreiber entwickeln derzeit „Autonomy-as-a-Service“-Modelle – sie bieten nicht nur Fahrzeuge, sondern den gesamten operativen Stack:

• Leitstände & Control-Center
• Kommunikationsinfrastruktur
• Cloud- und Edge-Analyse
• Wartung & OTA-Updates
• Sicherheitsüberwachung & Logging

Dieser Ansatz erlaubt schnellere Implementierung von Level-4-Lösungen, ohne dass Städte, Flotten oder Streitkräfte die komplette Infrastruktur selbst aufbauen müssen.

Arnold NextG arbeitet hier mit Systemintegratoren zusammen, die sich auf infrastrukturkompatible Deployment-Szenarien spezialisiert haben – und macht Drive-by-Wire damit zu einem voll integrierten Baustein im Systemverbund.

Fazit: Ohne Infrastruktur keine Autonomie

Autonome Fahrzeuge sind nur so leistungsfähig wie ihre Umgebung. Konnektivität, Teleoperation, Karten und Recheninfrastruktur sind das unsichtbare Rückgrat autonomer Systeme. Ohne sie ist selbst das intelligenteste Fahrzeug blind, stumm – und potenziell gefährlich.

Im nächsten Blog zeigen wir, wie Autonomie branchenübergreifend eingesetzt wird – vom Hafenbetrieb bis zur Landwirtschaft, von urbanen Lieferdiensten bis zum militärischen Einsatz. Und was diese Sektoren für skalierbare Autonomiestrategien lehren können.

Quellen

• BMDV (2024), Handbuch Autonomes Fahren – Öffentlicher Verkehr
• Arnold NextG (2025), White Paper: White Paper_NX_Drive-by-Wire Sicherheitskonzept
• Arnold NextG (2025), White Paper: White Paper_NX_Force Feedback
• ASAM (2024), Automated Driving Infrastructure Report
• Bitkom (2024), Thesenpapier: Autonomes Fahren in Deutschland
• 3GPP & 5GAA (2023–2024), Technische Berichte zu C-V2X und 5G im Automobilbereich