Sicherheit, Redundanz & Cybersecurity – Vertrauen in autonome Systeme aufbauen

Egal wie intelligent ein autonomes Fahrzeug ist – Vertrauen entsteht nur durch Zuverlässigkeit, Sicherheit und Resilienz. Wenn Maschinen ohne menschliche Aufsicht agieren sollen, muss jedes einzelne Bauteil – vom Lenksystem bis zur Software – beweisen, dass es entweder nicht ausfällt oder im Fehlerfall sicher ausfällt.

In diesem Beitrag werfen wir einen Blick unter die Haube: auf Sicherheitsstandards, Redundanzkonzepte und Cybersecurity-Prinzipien – die essenziellen Bausteine des Vertrauens in autonome Systeme. Denn ohne Sicherheit gibt es keine Autonomie. Nur Risiko.

Funktionale Sicherheit: Systeme gegen Fehler absichern

Funktionale Sicherheit bedeutet nicht, Unfälle zu vermeiden. Sie bedeutet, dass Systeme auch im Fehlerfall vorhersehbar und ungefährlich reagieren. Für das autonome Fahren gelten dazu unter anderem diese Normen:

• ISO 26262: Funktionale Sicherheit elektrischer/elektronischer Fahrzeugsysteme
• SOTIF (ISO/PAS 21448): Safety of the Intended Functionality – z. B. bei Sensoren, die korrekt arbeiten, aber durch äußere Bedingungen (Blendung, Nebel) fehlerhafte Ergebnisse liefern
• UL 4600: Sicherheitsnachweis für vollständig autonome Systeme – ohne menschlichen Rückgriff

Das NX NextMotion-System von Arnold NextG wurde von Grund auf auf ASIL D / SIL 3 entwickelt – die höchsten Sicherheitsstufen nach ISO 26262 und ISO 61508.

„Bei Level 4 entwickelt man nicht, um Fehler zu vermeiden. Man entwickelt, um trotz Fehlern weiter zu funktionieren.“
- Dr. Thomas Schneider, Experte für funktionale Sicherheit, AVL

Redundanz: Wenn ein System ausfällt, übernimmt das nächste

Redundanz ist der Grundpfeiler sicherer Autonomie. In der Praxis bedeutet das:

• Zwei- oder Dreifachsteuerung (z. B. mehrere ECUs, Sensoren, Energiequellen)
• Watchdog-Überwachung (ein System überprüft ein anderes)
• Fallback-Mechanismen (z. B. alternative Lenk- oder Bremssteuerung, Not-Stopp-Protokolle)

Bei Arnold NextG sind Drive-by-Wire-Komponenten nicht nur doppelt vorhanden, sondern physikalisch und logisch getrennt. So lässt sich verhindern, dass ein Fehler beide Systeme gleichzeitig betrifft. Das Fahrzeug bleibt fail-operational – es kann die Fahrt sicher fortsetzen oder einen definierten Haltepunkt erreichen.

Solche Konzepte sind entscheidend für:

• Militärische Konvois, bei denen Menschenschutz Priorität hat
• ÖPNV-Shuttles ohne Sicherheitsfahrer
• Hafenlogistik, bei der Ausfälle hohe Betriebskosten verursachen

Cybersecurity: Sicherheit endet nicht bei der Hardware

Sicherheit und Cybersecurity sind untrennbar. Ein technisch sicheres System, das sich per Fernzugriff manipulieren lässt, ist nicht mehr sicher.

Die UNECE schreibt deshalb für alle neuen Fahrzeugtypen verbindliche Cybersecurity-Rahmenwerke vor:

• UNECE R155: Cybersecurity-Managementsysteme (CSMS)
• UNECE R156: Software-Update-Integrität und Over-the-Air-Absicherung

Das bedeutet konkret, dass jedes Fahrzeug:

• Unbefugte Zugriffsversuche erkennen muss
• Die Integrität von Software-Updates sicherstellen muss
• Auditfähige Protokolle für die Nachverfolgung von Ereignissen führen muss
• Netzwerke segmentieren muss, damit sicherheitskritische Systeme (Lenkung, Bremse) isoliert bleiben

Arnold NextG setzt Cybersecurity auf Protokoll- und Hardwareebene um – u. a. mit SAFE_CAN-Verschlüsselung, separierten Sicherheitsdomänen und abgesicherten Boot-Mechanismen.

Zertifizierung: Sicherheit beweisen – nicht nur behaupten

In regulierten Märkten – wie Europa, Nordamerika oder der Verteidigung – ist Zertifizierung Pflicht. Dazu gehören:

• Typgenehmigungen gemäß UNECE- und ISO-Normen
• Vollständige Dokumentation zu Fehlerbildern, Fehlereinspeisung und Sicherheitsnachweisen
• Validierung im Labor, in Simulation und im Realbetrieb (z. B. über PEGASUS oder ASAM OpenSCENARIO)

Arnold NextG liefert zertifizierungsfähige Plattformen inklusive aller relevanten Sicherheitsnachweise – für OEMs, Systemintegratoren und Mobilitätsbetreiber.

Trust-by-Design: Vertrauen entsteht im Entwurf, nicht im Nachgang

In einer Zukunft ohne Fahrer muss Vertrauen von Anfang an mitgedacht werden. Das bedeutet:

• Redundante Steuerung
• Gesicherte Kommunikation
• Zertifizierte Softwarepfade
• Transparente Entscheidungslogik
• Vorhersehbares Fehlverhalten im Notfall

Nur dann können Betreiber, Verteidigungsministerien, Regulierungsbehörden und die Öffentlichkeit sagen: Ja – diesem Fahrzeug vertrauen wir auch ohne Fahrer.

Fazit: Sicherheit ist kein Modul – sie ist das System

Autonomes Fahren wird niemals ein Thema „perfekter Software“ sein. Es geht darum, Systeme zu schaffen, die mit Unvollkommenheit umgehen können – und dabei sicher bleiben. Funktionale Sicherheit, Redundanz und Cybersecurity sind keine Extras – sie sind die tragenden Säulen für Vertrauen, Skalierbarkeit und echten Einsatz autonomer Systeme.

Im nächsten Beitrag zeigen wir, wie Infrastruktur und Konnektivität – von 5G bis zum Remote-Leitstand – Autonomie weit über das Fahrzeug hinaus ermöglichen.

Quellen

• ISO 26262, ISO/PAS 21448 (SOTIF), UL 4600
• UNECE R155 & R156 – Cybersecurity und Softwareupdates
• Vergleichsstudie FMVSS vs. ISO & ECE, 2024
• BMDV (2024), Handbuch Autonomes Fahren – Öffentlicher Verkehr