Wie arbeiten Entwickler für Automobilsoftware?

Wie arbeiten Entwickler für Automobilsoftware?

Inhaltsangabe

In dieser Einleitung wird erklärt, wie Entwickler für Automobilsoftware arbeiten und welche Aufgaben sie täglich übernehmen. Der Fokus liegt auf dem Einfluss ihrer Arbeit auf die Mobilität von morgen und auf dem Automotive Softwareprozess, der moderne Fahrzeuge prägt.

Automobilsoftware Entwicklung steuert heute viele Fahrzeugfunktionen. Sie regelt Motor und Fahrwerk, betreibt Fahrerassistenzsysteme (ADAS), steuert Infotainment und ermöglicht Vehicle-to-Everything-Kommunikation (V2X). Over-the-Air-Updates halten Software aktuell und sorgen für kontinuierliche Verbesserungen.

Die wachsende Bedeutung von Embedded Software Auto zeigt sich bei Herstellern wie Volkswagen, BMW, Mercedes-Benz und Audi sowie bei Zulieferern wie Continental, Bosch und ZF. Software liefert zunehmend Differenzierung und Funktionalität, die über klassische Hardware hinausgeht.

Der Artikel skizziert anschließend den allgemeinen Automotive Softwareprozess, typische Rollen im Entwicklungsteam, die eingesetzten Technologien und Tools sowie die täglichen Herausforderungen. Abschließend folgt eine produktorientierte Bewertung, wie Auto-Software Entwickler die Mobilität gestalten.

Diese Einführung richtet sich an Entscheider in der Automobilindustrie, Studierende der Elektrotechnik und Informatik, Softwareingenieure sowie Interessierte in Deutschland, die verstehen möchten, wie Automobilsoftware entsteht und bewertet wird. Weitere Aspekte zur Vernetzung und intelligenten Steuerung finden sich ergänzend in einem Beitrag zur KI in Fahrzeugen von evovivo: KI-gesteuerte Motorräder.

Wie arbeiten Entwickler für Automobilsoftware?

Entwicklerteams in der Automobilbranche verbinden komplexe Technik mit strengen Normen. Der Automotive Entwicklungsprozess verlangt klare Abläufe, frühe Simulationen und enge Abstimmung zwischen OEMs wie BMW oder Mercedes und Zulieferern wie Bosch oder Continental. Agile in Automotive ergänzt traditionellere Modelle und schafft Raum für schnelle Anpassungen bei Prototypen und OTA-Updates.

Allgemeiner Entwicklungsprozess in der Automobilsoftware

Der typische Ablauf beginnt mit Anforderungsanalyse und Systemarchitektur. Teams modellieren Komponenten, entwickeln Softwarearchitekturen und implementieren Funktionen.

Integration, Verifikation & Validierung folgen mit HiL- und SiL-Tests. Viele Projekte kombinieren V-Modell mit iterativen Methoden, um Sicherheit und Flexibilität zu verbinden.

CI/CD-Pipelines und automatisierte Tests gewinnen an Bedeutung. Das erlaubt schnellere Releases und sicheres Over-the-Air-Management.

Rollen im Entwicklungsteam

Entwicklerrollen Automobilsoftware umfassen Requirements Engineer, Systemarchitekt, Softwarearchitekt und Embedded-Entwickler. Ergänzt werden sie durch Verification Engineers, Safety Engineers und Integrationsingenieure.

DevOps- und CI-Engineers sorgen für Deployment und Testautomatisierung. Functional Safety Manager und Safety Engineers übernehmen Nachweisführung und Zertifizierungsaufgaben.

Domänenexperten für ADAS, Fahrwerk oder Powertrain arbeiten eng mit Hardware-Engineers und Tier1-Zulieferern zusammen. Diese Kooperation ist entscheidend für termingerechte Lieferungen.

Besondere Anforderungen und Standards

Sicherheitsnormen prägen die Arbeit: ISO 26262 steht im Zentrum funktionaler Sicherheit. Cybersecurity-Anforderungen folgen mit ISO/SAE 21434.

AUTOSAR-Standards strukturieren Softwarearchitekturen, während MISRA-Richtlinien die Codequalität sichern. Traceability von Anforderungen bis Tests ist Pflicht.

Tool-Qualification und umfangreiche Dokumentation unterstützen Zertifizierbarkeit. Regulatorische Rahmenbedingungen in Deutschland und der EU beeinflussen Design und Freigabeprozesse.

Für vernetzte Verkehrslösungen und Plattformen zur Kommunikation zwischen Fahrzeugen empfiehlt sich ein Blick auf praktische Umsetzungen, wie sie auf vernetzte Verkehrswege beschrieben werden.

Technologien und Tools, die Entwickler nutzen

Automobilsoftware-Teams setzen auf ein Bündel an Technologien, um komplexe Steuergeräte sicher und effizient zu entwickeln. Die Wahl der richtigen Tools beeinflusst Portabilität, Testbarkeit und Zulassungsfähigkeit von Steuergeräten.

Programmiersprachen und Frameworks

C und C++ dominieren das Feld wegen ihrer Kontrolle über Hardware und Echtzeitfähigkeit. Python gewinnt an Bedeutung für Tooling, Tests und Prototyping. Java und Kotlin spielen in Android-basierten Infotainment-Systemen eine Rolle.

Autoren von Steuergeräten nutzen AUTOSAR als Architektur- und Middleware-Framework, sowohl Classic als auch Adaptive. RTOS wie QNX, Integrity oder FreeRTOS sorgen für deterministisches Verhalten. Automotive Grade Linux wird bei Infotainment-Plattformen eingesetzt.

Entwicklungs- und Testwerkzeuge

Versionierung und CI/CD sind üblich. Git kombiniert mit GitLab CI erlaubt automatisierte Build- und Testpipelines für SiL, Unit- und Integrationstests. Jenkins bleibt in vielen Projekten ein weiteres CI-Element.

Statische Analyse ist Pflicht, um MISRA-Standards einzuhalten. Tools wie Polyspace, PC-Lint und Coverity helfen bei Static Analysis. SonarQube ergänzt die Code-Quality-Überwachung.

Für Kommunikationstests und Messaufgaben greifen Teams auf Vector-Werkzeuge wie CANoe oder CANape zurück. Traceability-Tools wie IBM DOORS unterstützen Anforderungsmanagement und Nachverfolgbarkeit.

Simulation und Modellbasiertes Design

Modellbasierte Entwicklung mit MATLAB/Simulink erlaubt schnelles Prototyping, Systemmodellierung und automatische Code-Generierung. Simulink-Modelle beschleunigen die Validierung von Regelalgorithmen.

dSPACE-Systeme werden häufig für HiL-Tests, virtuelle Testbeds und Fahrzeug-Simulatoren eingesetzt. SiL, HiL und Vehicle-in-the-Loop ergänzen reale Tests durch frühzeitige Absicherung.

Für datengetriebene Optimierung nutzen Teams Analytik- und Telemetrie-Tools. Ein praxisnahes Toolset für KI-Berechnungen und Datenaufbereitung lässt sich in der Übersicht finden, um Machine-Learning-Komponenten zu integrieren: beste Tools für KI-Berechnungen.

Herausforderungen im Alltag von Automobilsoftware-Entwicklern

Die tägliche Arbeit von Entwicklerteams ist geprägt von technischen, organisatorischen und regulatorischen Zwängen. Projekte demandieren hohe Qualität bei kurzen Fristen. Viele Aufgaben drehen sich um sichere Funktionen, stabile Integration und nachvollziehbare Zulassungsprozesse.

Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen

Entwickler müssen Fehlertoleranz und Redundanzkonzepte planen, weil Ausfälle Menschen gefährden können. Safety-Cases und Tests sichern Brems-, Lenk- und Fahrerassistenzfunktionen ab. Die Balance zwischen Performance und Safety ist oft schwierig.

Cybersicherheit ist Teil der Arbeit. Maßnahmen wie Secure Boot, Verschlüsselung und abgesicherte Kommunikationsschnittstellen schützen Fahrzeuge vor Angriffen. Teams stimmen diese Maßnahmen mit funktionalen Sicherheitsanforderungen ab und dokumentieren sie für Audits.

Komplexität der Fahrzeugfunktionen und Integration

Moderne Fahrzeuge enthalten hunderte Steuergeräte und Millionen Zeilen Code. Diese Verteilung erhöht den Aufwand für Softwareintegration erheblich.

Schnittstellenmanagement für CAN, LIN, FlexRay und Automotive Ethernet sowie Konfigurationsmanagement sind Tagesgeschäft. Funktionen aus ADAS, Powertrain, Energiemanagement und Infotainment müssen systemübergreifend zusammengeführt werden.

Koordination mit Zulieferern und OEM-Teams ist notwendig, damit Module kompatibel bleiben. Ohne stringentes Integrations- und Testkonzept entstehen unerwartete Wechselwirkungen.

Regulatorische Vorgaben und Zulassungsprozesse

Entwickler navigieren durch nationale und europäische Regelwerke. ISO 26262 Herausforderungen gehören zum Standardalltag, wenn sicherheitsrelevante Systeme entwickelt werden.

Zulassung Automotive Software verlangt umfassende Nachweise, Testreporting und oft externe Audits. Änderungsmanagement regelt jede Anpassung, damit Sicherheitslevels erhalten bleiben.

Hohe Validierungs- und Markteinführungskosten beeinflussen Zeitpläne. Kooperation mit Behörden und Prüforganisationen ist wichtig, um Zulassung und Marktreife zu erreichen.

Produktbewertung: Wie Entwickler für Automobilsoftware die Mobilität von morgen prägen

Die Produktbewertung Automobilsoftware zeigt, wie Entwickler Methoden, Tools und Prozesse nutzen, um konkrete Mobilitätsfunktionen zu erstellen und zu verbessern. Dabei geht es um funktionale Qualität wie Leistung, Echtzeitverhalten und Robustheit. Ein gutes Automotive Software Review umfasst auch das Benutzererlebnis bei Infotainment und Fahrerassistenz.

Sicherheit und Compliance sind zentrale Bewertungskriterien. Erfüllt die Software ISO 26262 und bestehen Cybersecurity-Tests, steigt die Marktreife. Hersteller wie Mercedes-Benz, Volkswagen und BMW sowie Zulieferer wie Bosch setzen modellbasierte Entwicklung und AUTOSAR ein, um Nachweisführung und Sicherheit zu gewährleisten.

Wartbarkeit und Update-Fähigkeit beeinflussen Lebensdauer und Kundenzufriedenheit. Architekturen mit Over-the-Air-Updates, modulare Designs wie Microservices oder AUTOSAR Adaptive und automatisierte Tests erhöhen die Qualität. Plattformen von Elektrobit, dSPACE und Vector reduzieren Time-to-Market und senken Entwicklungskosten.

Entwickler Einfluss Mobilität zeigt sich auch in Innovationsfähigkeit und Ökonomie. KI/ML in ADAS, digitale Zwillinge und Simulationen beschleunigen Entwicklung und mindern Risiken. Für die Zukunft Mobilität sind stärkere Softwarezentrierung, Domain Controller-Architekturen und wachsende Cybersecurity-Anforderungen zu erwarten. Die abschließende Bewertung lautet: Investitionen in Prozesse, Qualifikation und Tools zahlen sich in Produktqualität und Wettbewerbsfähigkeit aus.

FAQ

Wie unterscheiden sich V-Modell und agile Methoden in der Entwicklung von Automobilsoftware?

Das V-Modell bietet klare Phasen und umfangreiche Dokumentation, die besonders bei sicherheitskritischen Komponenten und Zulassungen wichtig sind. Agile Methoden wie Scrum oder SAFe erlauben schnellere Iterationen, bessere Anpassung an Änderungen und kontinuierliche Integration. In der Praxis setzen viele OEMs und Zulieferer auf Hybridmodelle: System- und Safety-relevante Teile folgen strengeren, dokumentierten Prozessen, während Feature-Entwicklung und Infotainment agil umgesetzt werden.

Welche Rollen sind typisch in einem Automotive-Softwareteam und wie arbeiten sie zusammen?

Typische Rollen sind Requirements Engineer, System- und Softwarearchitekt, Embedded-Entwickler, Test- und Verification-Engineer, Safety Engineer, DevOps- oder CI-Engineer sowie Integrationsingenieur. Sie arbeiten eng mit Domänenexperten (Powertrain, ADAS, Fahrwerk), Hardware-Engineers und Tier‑1‑Zulieferern wie Bosch oder Continental zusammen. Die Koordination zwischen OEMs (z. B. BMW, Mercedes-Benz) und Software‑Häusern ist wichtig, um Schnittstellen, Traceability und Freigabeprozesse abzustimmen.

Welche Programmiersprachen und Frameworks werden in der Automotive-Entwicklung am häufigsten genutzt?

In Embedded‑Bereichen dominieren C und C++ wegen Echtzeitanforderungen und knappen Ressourcen. Python wird verstärkt für Tooling, Tests und Prototyping eingesetzt. Für Infotainment-Systeme sind Java und Kotlin verbreitet. AUTOSAR (Classic und Adaptive) dient als Middleware-Standard; RTOS wie QNX, Integrity oder FreeRTOS gewährleisten deterministisches Verhalten. Automotive Grade Linux wird für moderne Infotainment-Plattformen genutzt.

Welche Standards und Normen müssen Entwickler in der Automobilsoftware beachten?

Wesentliche Standards sind ISO 26262 für funktionale Sicherheit, ISO/SAE 21434 für Cybersecurity sowie AUTOSAR‑Richtlinien und MISRA‑C/C++ für sichere Coding‑Standards. Zusätzlich sind Traceability‑Anforderungen, Tool‑Qualification und umfangreiche Dokumentationspflichten Teil der Nachweispflichten gegenüber OEMs und Prüforganisationen.

Wie wichtig sind SiL, HiL und digitale Zwillinge für die Validierung von Fahrzeugfunktionen?

Sehr wichtig. Software‑in‑the‑Loop (SiL) und Hardware‑in‑the‑Loop (HiL) ermöglichen frühe, reproduzierbare Tests ohne teure Prototypfahrzeuge. Digitale Zwillinge und Virtual Testbeds erlauben großflächige Szenariotests und beschleunigen Validierung und Absicherung, besonders für ADAS und autonome Funktionen. Anbieter wie dSPACE liefern dafür etablierte Testinfrastrukturen.

Wie wird Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD) in der Automotive‑Branche eingesetzt?

CI/CD wird zunehmend für automatisierte Builds, Unit‑ und Integrationstests sowie Regressionstests genutzt. Git, GitLab und Jenkins sind gängige Werkzeuge. Automatisierte Pipelines sind besonders wichtig bei Over‑the‑Air‑(OTA)‑Updates, da sie schnelle, sichere Auslieferung und Rückverfolgbarkeit sicherstellen.

Welche Herausforderungen ergeben sich aus der Integration zahlreicher Steuergeräte (ECUs)?

Fahrzeuge enthalten hunderte ECUs mit Millionen Zeilen Code, oft von verschiedenen Zulieferern. Das führt zu hohem Integrationsaufwand, Schnittstellenkomplexität (CAN, LIN, FlexRay, Automotive Ethernet) und intensiver Konfigurationsverwaltung. Schnittstellen‑ und Versionsmanagement sowie umfassende Integrationstests sind entscheidend, um unerwartete Interaktionen zwischen Domänen zu vermeiden.

Wie stellen Entwickler die funktionale Sicherheit und Fehlertoleranz in sicherheitskritischen Systemen sicher?

Durch systematische Sicherheitsanalysen, Safety‑Cases nach ISO 26262, Redundanzkonzepte, Fehlertoleranzmechanismen und umfassende Verifikation. Safety Engineers definieren ASIL‑Anforderungen, und Tests sowie Traceability von Anforderungen bis zu Testfällen liefern den Nachweis für Zulassungen. Secure Boot, Watchdogs und redundante Sensorik sind typische technische Maßnahmen.

Welche Werkzeuge unterstützen Requirements‑Management und Traceability?

Tools wie IBM DOORS und Polarion werden häufig für Requirements‑Management und Nachverfolgbarkeit eingesetzt. Sie ermöglichen Traceability von Anforderungen über Architektur, Implementierung bis zu Tests und sind für Audit‑ und Zulassungsprozesse unverzichtbar.

Wie gehen Entwickler mit Cybersecurity in vernetzten Fahrzeugen um?

Nach ISO/SAE 21434 werden Bedrohungsanalysen durchgeführt, sichere Kommunikationsprotokolle und Verschlüsselung eingesetzt sowie Secure Boot und sichere Update‑Mechanismen implementiert. Penetrationstests, Security‑By‑Design und kontinuierliches Monitoring via Telemetrie sind Teil eines ganzheitlichen Cybersecurity‑Ansatzes.

Welche Rolle spielt modellbasierte Entwicklung mit MATLAB/Simulink im Automotive‑Bereich?

Modellbasierte Entwicklung mit MATLAB/Simulink beschleunigt Entwurf, Simulation und automatische Code‑Generierung. Sie ermöglicht frühe Validierung von Regelungen und Steuerungsalgorithmen und reduziert Iterationszyklen. Viele OEMs und Zulieferer nutzen diese Methode, um Konsistenz zwischen Simulation und Realität zu verbessern.

Wie beeinflussen OTA‑Updates die Architektur und Wartbarkeit von Fahrzeugsoftware?

OTA‑Fähigkeit erfordert modulare Architekturen, robuste Update‑Mechanismen und umfassende Test‑ und Rollback‑Strategien. AUTOSAR Adaptive und Microservice‑Ansätze erleichtern modulare Updates. Gute Testautomatisierung und Signatur‑/Verschlüsselungsmechanismen sichern Integrität und Verfügbarkeit nach Updates.

Welche Tools werden zur statischen Analyse und Code‑Qualität eingesetzt?

Zur statischen Analyse und Einhaltung von MISRA‑Richtlinien kommen Tools wie PC‑Lint, Coverity, Polyspace und SonarQube zum Einsatz. Sie helfen, Fehler früh zu erkennen, Code‑Qualität zu steigern und Compliance‑Anforderungen zu erfüllen.

Wie messen Entwickler die Produktqualität von Automotive‑Software?

Produktqualität wird anhand funktionaler Qualität (Leistung, Robustheit), Sicherheit (Erfüllung von ISO 26262), Wartbarkeit (Modularität, Update‑Fähigkeit), Innovationsgrad (Einsatz von KI/ML) und Time‑to‑Market bewertet. Telemetrie aus Feldtests und automatisierte Testmetriken liefern objektive Kennzahlen zur Qualitätssicherung.

Welche Rolle spielen Zulieferer wie Bosch, Continental oder dSPACE in der Softwareentwicklung?

Zulieferer liefern Hardware, Middleware, Tools und spezialisierte Softwarekomponenten. Bosch und Continental liefern ECUs und Steuerungssoftware; dSPACE, Vector oder Elektrobit bieten Testinfrastruktur, Simulations‑ und Entwicklungswerkzeuge. Die enge Zusammenarbeit zwischen OEMs und Zulieferern ist zentral für Skalierbarkeit und Qualität.

Welche Trends prägen die Zukunft der Automobilsoftwareentwicklung?

Zentrale Trends sind stärkere Softwarezentrierung, Domain‑Controller‑Architekturen, mehr OTA‑Fähigkeiten, verstärkte Nutzung von KI/ML in ADAS und autonomem Fahren sowie wachsende Bedeutung von Cybersecurity. Digitale Zwillinge und fortschrittliche Simulationen beschleunigen Validierung und reduzieren Entwicklungsrisiken.

Für wen ist dieses Wissen über Automotive‑Software besonders nützlich?

Entscheider bei OEMs und Zulieferern, Softwareingenieure, Studierende der Informatik oder Elektrotechnik sowie interessierte Leser in Deutschland profitieren. Das Verständnis der Prozesse, Tools und Standards hilft bei Technikentscheidungen, Personalplanung und Bewertung von Produktqualität.